极客逻辑 GeekLogic - VTECH Laser 310

作者:GeekLogic
2021-06-08
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前言

我收藏的一台 Laser 310

想起古董 8 位电脑,我第一个想到的就是 Video Tech 的 Laser 310。不为什么,就因为他是我人生中摸到的第一台电脑。

上世纪 80 年代,因为小平爷爷高瞻远瞩的一句话——“计算机要从娃娃抓起”,我被学校安排了去学习计算机。起初的日子,同学们都以为是奥数班,但很奇怪还要学些洋文,什么 if,什么 goto,我们用中文标记成“衣服”、“狗兔”,后来才知道,这是 BASIC 语言。去少年宫上机的时候,第一次看到了电脑长啥样,嗯,那一排排白色的,接了个大屁股显示器的,就是这 Laser 310。我的人生从此被改变。

依稀记得那时候 3 个小朋友共用一台电脑,少年宫也没配磁带机,每周回家把程序写纸上,下周来轮到你上机的时候,把一行行代码敲进去,看看结果是否正确。那时候能摸到机器就已经很兴奋了,如果你的几段代码都正确,那骄傲的感觉就像是上了天一样,人都会飘起来。后来上了中学,学校机房里的电脑是 Apple II 和 8086,自那开始就再也没见过 Laser 310 了。

规格

型号
LASER 310
制造商
 Video Technology / 伟易达
类型
家用电脑
原产地
香港
上市年份
1984
内置语言
Microsoft Basic 2.0
键盘
QWERTY, 46 键键盘
含基本指令和图像符号
CPU
Zilog Z80 A
主频
3.54 MHz
协处理器
显示芯片: Motorola 6847
RAM
16 KB (最高 64 KB)
显存
2 KB
ROM
16 KB
文本模式
32 x 16, 8 种颜色 (Mode 0)
图形模式
128 x 64, 4 种颜色 (Mode 1)
最多颜色数
8
声音
扬声器, 1 声部, 3 个八度音阶
尺寸/重量
30.5 x 18.5 x 5.5 cm / 800g
I/O 端口
磁带机 (600 bauds)
电视 RF 射频输出
A/V 视频输出 (无音频,RCA 莲花端子)
内存扩展口
扩展端口
电源
 1: GND 2: +9-12V 800MA DC
价格
$199 含税(澳大利亚,1985 年 7 月)
$99 含税 (澳大利亚,1985 年 12 月)

发售

在前一代产品 Laser 200 取得市场成功后,伟易达(VTech)在 1984 年开始推出了下一代产品 Laser 310。Laser 310 在 Laser 200 的基础上对键盘和内存做了升级。Laser 310 使用了硬塑料的实体按键键盘取代了 Laser 200 的软橡胶巧克力键盘,手感增强了不少(但事实上手感还是渣?,软绵绵的,拆开键盘你就能发现其实按键的回弹完全靠键帽下橡胶的弹力,当然比起 Laser 200 的软橡胶键盘要好上不少)。同时 Laser 310 对内存也进行了升级,相较于 Laser 200 那可怜巴巴的 2KB 内存,Laser 310 使用了 8 颗 2KB 的 RAM 芯片(HYB4116)来组成 16KB 的内存,这对当时的主流市场来说,既兼顾了价格,又提供了满足大部分需求的内存空间。由于内存扩展端口的引脚排列与 Laser 200 一致,因此可以使用 Laser 200 的 16KB 内存扩展卡,使主机内存扩展至 32KB,再加上 2KB 显存,在宣传稿中 RAM 总数能够达到 34KB。另外,有传闻市场上还有罕见的工厂预装的带了 8 颗 8KB RAM 芯片(HM4864P-2)共计 64KB 内存的版本存在。除了键盘和内存的变化,Laser 310 其余均和 Laser 200 一致。因此,在软件上,Laser 310 完全向下兼容。

Laser 310 在澳大利亚和新西兰由 Dick Smith Electronics (DSE) 公司负责引进和销售,在这两个地区的销售的型号为 VZ-300。在澳洲上市的初期(1985 年 7 月)的售价为$199,在年底,降价到$99 销售,在这半年期间内有段时间曾以$149 的价格销售。

硬件

主板 PCB 布局

Laser 310 使用 Zilog 的 Z80A 或其他供应商在生产许可下生产的 Z80A 芯片作为 CPU,主频运行在 3.54Mhz。不同批次的使用的 CPU 可能来于不同厂家,我手上的几台就有好几个来源,图中这台是 NEC 的,还有日立的。

内存在主板右侧位置使用了 8 颗 HYB4116(2KB)芯片来组成 16KB 的内存。如前文所说,据说还存在着使用 8 颗 HM4864P(8KB)芯片组成 64KB 内存的稀有官方版本。

ROM 在 CPU 右侧,使用了一颗 HM613128P 芯片,提供 16KB 的空间存放微软 BASIC 等 ROM 程序。

在主板左侧则是显示电路。左上方屏蔽盒内的是 RF 射频调制器,下方一颗摩托罗拉的 6847P 负责图形显示控制。6847P 为 Laser 310 提供了 Mode 0 和 Mode 1 两种显示模式。Mode 0 是 32*16 的文本显示模式,在这种模式下,最多可以显示 8 种颜色;Mode 1 则是 128*64 的“高分辨率”图形显示模式,在这种模式下可以同时显示 4 种颜色。HM6116P 显存在显示芯片左侧,可怜巴巴的只有 2KB(在当年还是可以的?)。

几个打着 VTECH 标的定制芯片负责 CPU 和显示及其他外设以及键盘的 IO 沟通。最下方的那颗负责扬声器和磁带机的控制。

在主板最左侧是一个 7805 芯片,负责 DC-DC 降压至 5V,在主机内会连接一块铝散热板,照片中我已拆除了。

微软 BASIC

开机自动运行微软授权的 Microsoft BASIC 2.0

和当时的很多家用电脑一样,Laser 310 在 ROM 中自带了一个微软授权的 Microsoft BASIC 2.0 解释器,系统开机后自动进入 BASIC 语言界面,可以直接编写 BASIC 程序。其实这套 BASIC 系统不光可以编写 BASIC 程序,还是一个小小的操作系统,能够使用命令来操作磁带机、打印机等外设,能够通过磁带来存取文件运行游戏等应用程序。

微软的 Microsoft BASIC 2.0 和当时的 TRS-80 BASIC 类似,但是和 TRS BASIC 并不完全一样,例如 RANDOMIZE、ON 和 DEF 等指令就没有在系统中实现。因此一些 TRS-80 上使用的简单的程序可以无需改写就能够在 Laser 310 上直接运行,但是有一部分程序就无法直接运行了。大约有 25 个扩展的 BASIC 指令未在 VTECH 的 BASIC 环境中实现。

VTECH 的 Microsoft BASIC 2.0 支持整数和浮点运算,但是双精度浮点不被支持。

我的 Laser 310

随着年纪的增长,越来越怀旧。我一直想拥有一台自己的 Laser 310,但一直不知道到哪里去找。突然有一天,发先闲鱼上有人在出售,一看价格,800-1200 元,便宜的都是点不亮的和花屏的。跟几个老板聊了聊,结果都是“就是这个价”、“我不懂操作的,不知道好不好”。呃,好吧,贵还不知道买回来能不能用。蹲守了一段时间后发现先后有两个老板低价甩卖不知道好坏的 Laser 310。一个 80 元的点不亮的居然还带包装,另一个是 65 元低价甩卖三台伊拉克成色缺键的不知好坏机器。我瞬间感觉凭着我那三脚猫的电工水平,只要有了这四台无论如何也能凑出一台完整的好的机器,如果凑不出,那就是人品问题了。二话不说,下单抢了!

货到手,带包装那台老化发黄的厉害,另外三台真心是伊拉克成色啊……陈年老灰加上一台外壳破损……四台都试了下,没有一台能直接点亮的,一台花屏,三台都是黑屏,莫非要翻车了……

伊拉克成色……

带盒子的那台按键是完整的,我先拆了看看什么问题导致点不亮。万用表一顿操作,发现 7805 上根本没有电压,这就简单了!果然,这台估计是保存不善,虽然有外盒,盒子上还有水渍痕迹,估计环境比较潮湿,导致电源接口生锈腐蚀导电性能差。果断换了一个 DC 电源口,开机一切正常!

伊拉克成色的三台中,外壳破损那台是开机花屏,另两台无法点亮,先看看外壳好的吧。其中一台一样 7805 上没有电压,但 DC 插口都是好的,检测发现开关触点被氧化接触不良,拆下刮了下,开关问题解决了但是还是点不亮。再测发现 7805 有问题,还好这常用芯片都有备货,换了一个,成功点亮!

另一台黑屏的电源部分没有问题,但无论如何都没法点亮,先从显示电路部分查起吧。网上找了 VZ-300(澳洲版 Laser 310)的技术手册,把里面的电路图打印出来研究下思路。显示相关的控制芯片是 U15-Motorola 的 6847P,U13, U10 是负责 CPU 和显存沟通并输出到解调芯片的 VTECH 定制芯片,还有解调信号的 U17-TBA520。根据电路图,6847 把 RY、BY 输出给 TBA520,同时 U10 输出 PAL CLK 给 TBA520,6847 VDP 信号给到 U13, U13 Pin 21 输出 I 信号和 TBA520 输出的 CHROMA 一起合成视频信号。依次对这些关键引脚用示波器进行检查,发现 U10 的 Pin15 PAL CLK 没有输出波形。

电路图红圈部分有问题

难道是这个 IC 坏了?这个芯片还是定制芯片,不管了,先从那台外壳破损的机器上拆焊下来,至少那台机器上这个芯片是有输出信号的,先换了试试看!40pin 的 DIP 芯片,热风枪吹了半天终于拆下换上,加电后果然顺利点亮!这样最后那台外壳坏的也就做备件机,不用修了,最终修好了三台 Laser 310。

接下来的活就是清洁工了!把这三台机器外壳拆下,用板刷和洗洁精拼命刷,能大概洗个干净,有些黑色顽固的污渍洗完后用纳米海绵加刷不锈钢锅用的带陶瓷微颗粒的清洁乳一擦就变得很干净了。可是老化发黄的问题还得解决啊。网上找了下,发现有塑料去黄剂,下单买回来试试。按照说明找一个阳光明媚的良辰吉日,戴好手套,用餐巾纸泡了贴在上面,用保鲜膜包好,太阳下暴晒 2-3 小时,果然成功美白!(⚠️ 去黄剂含高浓度双氧水,千万不能皮肤直接接触,否则皮肤会被灼伤形成一大块白斑?)

键盘的问题比较好解决,拆开键盘,做好清洁,把断的键轴用外壳坏的那台里好键轴的替代,三台机器键帽凑一下,勉强拼了两台完整的键帽(还是缺了几个,用大小一致的别的键帽代替下)。嗯,剩下的,就只有主板和键盘两块 PCB 了,反正也点不亮了,就买个相框把它装框做成纪念品吧。

最终,四台 Laser 310 修好了三台,还有一台做成了相框。完美!

三台修复的 Laser 310,还未做美白时的状态,和刚来时的伊拉克成色已经完全不一样了

有一台带原包装,有受潮痕迹

参考文献

链接