PCA5: Connexion sur la baie ESM

Une première tentative de connexion du PCA5 sur la baie des ESM a permis de confirmer que le bus IEC fonctionne parfaitement, le logiciel de pilotage de l'ESM prenant bien le contrôle de l'ESM500A. Celui prenant bien , par ailleurs, le contrôle des cassettes.

S'agissant par contre du logiciel de pilotage de la baie, l'ESM500A est bien interrogé mais répond avec une erreur et ne trouve pas les huit cassettes. Le paramétrage de l'ESM500A a été repris pour prendre celui par défaut (adresse 18) sans aucun changement dans le comportement.

 

Qui plus est, ce logiciel recherche la présence de deux autres unités sur les liaisons série COM1 et COM2. Il doit y avoir un problème d'adressage sur le bus IEC ou une erreur de configuration de l'ensemble pour lequel je ne dispose d'aucune documentation... 

En attendant, on admirera la qualité des images graphiques en provenance du processeur dédié.

Une rapide analyse de ces logiciels indique qu'ils ont été écrits en Pascal, un bien beau langage désormais totalement oublié tout comme son 'évolution', le langage 'ADA'. 

PCA5: De nouveau totalement fonctionnel

Le système de contrôle PCA5 de chez Rohde & Schwarz est de nouveau totalement fonctionnel. Après avoir réussi à imager les disquettes sauvées il y a plus de 14 ans à l'aide d'une carte Greazeweazle puis à booter la machine, le boot sur disque dur est de nouveau fonctionnel. Une petite victoire qui m'aura cependant pris beaucoup (trop) de temps.

Pour cela une copie du disque dur SCSI d'origine a d'abord été effectuée à l'aide d'un PC réinstallé pour l'occasion avec une carte Adaptec 1540 et le logiciel MHDD. Une cinquantaine de secteurs sont alors découverts défectueux et tous notés. On notera que ce disque démarrait, parfois, en s'arrêtant toujours au milieu du boot du PCA. La copie de l'image ainsi effectuée sur un Seagate Fireball ST n'a pas permis de booter le PCA. La poursuite de l'étude du code du MBR du disque dur confirme si besoin était la totale incompatibilité avec la procédure de boot d'un PC classique.

L'hypothèse de la vérification de l'identité du disque tombe à l'eau après avoir recherché dans le BIOS les chaînes caractéristiques du disque dur obtenue via une requête 'inquiry' passée à l'aide d'un CD bootable 'gpartd'. Il ne reste plus qu'une hypothèse valide: le BIOS du PCA ne gère que le format SCSI initial qu'aucun disque des années 90 ne reconnait. Mais pour valider cela il me faut pouvoir espionner les échanges.

Fort heureusement, plusieurs adaptateurs SCSI/USB/SDCard sont disponibles dont le SCSIKnife vendu en France. La configuration de celui-ci permet d'émuler au plus près l'interface de base SCSI, de journaliser les actions et de charger l'image du disque original. Et miracle, après plusieurs essais de configuration, cette image démarre sur le PCA en s'arrêtant au même endroit que l'original.

Avec cet outillage, le reste n'est plus qu'une de temps et de patience: chacun des secteur des applications vitales (IO.SYS, MSDOS.SYS et COMMAND.COM) est comparé, après identification des secteurs de démarrage de ces applications, avec ceux de la version de la disquette bootable. Les secteurs endommagés ont été remplacés par 512 octets nuls lors de la création de l'image facilitant leur identification. Ils sont immédiatement remplacés par ceux de la disquette avec l'aide de l'outil Active@ Disk Editor. Après deux heures de travail, tout semble avoir été corrigé, y compris les drivers, les fichiers autoexec.bat et config.sys ayant été renommés pour simplifier le démarrage.

Hélas, le boot s'interrompt en erreur bien plus loin qu'à l'origine. J'allais reprendre le travail de comparaison quand, après un boot sur disquette, j'ai eu l'idée de tenter de lister le volume E:. Et miracle, les volumes E: et F: qui n'avaient jamais été accessibles le sont devenu. Dès lors, le challenge était terminé car il suffisait maintenant d'exécuter un FORMAT /MBR sur les deux volumes et de recopier la disquette système pour disposer d'un équipement capable de démarrer sur le disque dur, enfin l'émulation de celui-ci.

Il y a quelques années encore, je considérais ce système PCA comme perdu car non exploitable. Heureusement, les développements d'émulateurs de disquettes, de disques SCSI et autres ont permis de redémarrer cette machine assez exceptionnelle car utilisant un 80186 et son coprocesseur 80187 mais aussi deux chips graphiques permettant de mixer affichages alphanumérique et graphique.

Le disque dur d'origine n'a pas survécu aux manipulations mais les copies effectuées ont permis de redémarrer l'ensemble. Je l'ai réinstallé dans la machine comme témoin de cette époque du début des micro-ordinateurs.

Il me reste trouver le manuel de ce système, quelques cartes d'extension et à le brancher sur la baie de réception qu'il est censé commander.

PCA5: Le retour

En 2013, le contrôleur industriel R&S PCA5 chargé de piloter l'ensemble ESM500A et ses récepteurs secondaires rejoignait le shack. Avec hélas son disque dur 'miniscribe' en bien mauvais état. J'avais alors pu sauvegarder une bonne partie des disquettes avec l'espoir de pouvoir remettre en état ce système. Peine perdue au regard de l'impossibilité de refaire fonctionner le lecteur de disquette et de formatter un disque dur SCSI plus récent.

La remise en état de l'ensemble piloté par ce 'PC-Like' m'a amené à remettre l'ouvrage sur le métier pour la quatrième fois. Ce qui m'a pris deux longues semaines, à temps partiel bien entendu.

La priorité a été donnée à l'étude du problème du lecteur de disquette en connectant celui-ci sur un 'vieux' PC disposant de toutes les interfaces disques possibles. Et bien sûr, Murphy s'est invité au bout de quelques minutes avec l'impossibilité de redémarrer la machine correctement. Les condensateurs s'avèrent être HS, un grand classique des machines de cette époque. Après remplacement, c'est au tour de l'alimentation de flancher. Celle-ci est remplacée par un modèle plus puissant et la machine redémarre enfin à chaque fois correctement.

Disposant enfin d'une machine fonctionnelle, toutes les combinaisons de cavaliers et quelques lecteurs de disquette encore en ma possession ont été testés sans réel succès. J'ai alors acheté un émulateur Gotek pour lever le doute. Ce dernier a été mis à jour avec l'excellente émulation 'USB HxC Floppy Emulator Firmware' développée par JF DEL NERO et disponible sur le site 'https://hxc2001.com/'.

Quelques changements ont été réalisés dont l'ajout d'un afficheur OLED, d'un bouton poussoir de sélection de l'image et d'un buzzer, modifications décrites sur le site HxC2001. Le fonctionnement de cet émulateur avec une image MS-DOS3.1 sur le PC de test confirme que la solution est viable. Hélas, son installation sur le PCA5 ne permet pas son démarrage, le lecteur restant coincé sur le secteur 0, piste 0.

Commence alors une analyse approfondie sous Ghidra du BIOS du PCA5, du boot de plusieurs disquettes originales et de celui partiellement récupéré sur le disque dur.

Pour résumer les nombreuses heures passées sur cette analyse, la conception cette machine diffère totalement de celle d'un PC même si au final, c'est bien une version MSDOS3.1 qui est chargée.

L'utilisation d'un processeur 80186, qui intègre de nombreux périphériques, impose une cartographie des entrées/sorties différentes de celle définie par le standard 'PC-XT'. Qui plus est, le concepteur de ce BIOS a choisi un fonctionnement totalement différent sans aucune utilisation des interruptions usuelles dont l'interruption 13h chargée des média de stockage. 

Il en résulte une totale incompatibilité à bas niveau (BIOS et IO.SYS) ce qui a aussi conduit à la modification de certaines commandes, modifications pour la plupart liées à l'utilisation d'un MBR et d'une topologie des premiers secteurs spécifique. Aucune fonction n'a par ailleurs été trouvée qui permette la préparation d'un disque dur et la création des deux partitions E: et F à priori imposées. On notera que les quatre premières lettres sont réservées aux lecteurs de disquettes, ce qui aurait dû me mettre la puce à l'oreille pour le paramétrage du Gotek...

Après quelques heures d'analyse, les routines de gestion des lecteurs de disquette sont trouvées (contrôleur SAB 2797) et du disque dur (contrôleur SCSI AM-5380) sans pour autant arriver à bien identifier le fonctionnement, celui-ci s'appuyant sur le contrôleur de DMA embarqué dans la CPU. Il me faudra replonger dans ce code pour identifier les paramètres utilisés pour l'accès au disque dur (SCSI de base à priori).

Ayant une meilleure vision de cet environnement, les images des disquettes R&S sont chargées sur le Gotek avec un paramétrage correspondant à un lecteur 80 pistes double face haute densité compatible IBM PC. Toujours sans succès jusqu'à ce que je me souvienne de la possibilité d'avoir jusqu'à quatre lecteurs ce qui impose une compatibilité Shugart. La modification est faite sur le Gotek, une image choisie et le système boote sans aucun problème jusqu'au prompt 'A:>'. 

Et le lancement des applications s'effectue sans aucun problème. Une première victoire !

Il me reste maintenant à retrouver le manuel du PCA5 qui, avec un peu de change, contiendra la procédure de préparation du disque dur, ou à minima, des indications sur le logiciel requis. Sinon, de longues heures sous Ghidra m'attendront, avec peut être, une modification du BIOS à la clef.

ESM500A: Installation finale

L'ensemble ESM500A, EZP, ESM508k, ESM517k et ESM540k est installé et fonctionnel. Le système de contrôle maison est rangé, la baie de réception étant désormais pilotée par l'ESM500A. Sont aussi empilés le R110B et le Watkins Johnson formant ainsi un bel ensemble de réception VHF/UHF.

J'ai cherché longtemps, faute de documentation sur le sujet, la procédure de transfert de l'ESM500A vers l'un des ESM5xxk. Il faut préalablement configurer l'ESM500A en mode GPIB TalkerOnly (ton sur l'affichage au démarrage). Ceci ouvre l'accès à la sélection des périphériques codés de A0 à A9 par le biais du sélecteur de mémoire. Une fois le périphérique sélectionné, un appui sur 'Data Out' transfère la configuration courante du récepteur dans la mémoire du le récepteur portant cette adresse au sein du rack. Ici l'adresse A8 correspond au récepteur 'haut/gauche' lequel couvre la bande 68 à174Mhz.

Je m'attaque maintenant au redémarrage du système de contrôle de l'ensemble, un PC industriel PCA5 que je n'avais pas réussi à faire fonctionner il y a quelques temps. Avec plus de chance je l'espère pour réinstaller un MSDOS fonctionnel quand le lecteur et le disque semblent HS.