Meine 8 Bit-Computersammlung

von Olaf Zimmermann


Meine Teststation für kleine 8-Bit-Computerentwicklungen

 

Zwischen 1976 und 1985 entstanden aus Bastler- und Lehrprojekten die Grundformen des Personal Computers. Der 6502 (8-Bit-Mikroprozessor) legte die Basis für Apple und Commodore, der Z80 (ebenfalls ein 8-Bit-Mikroprozessor) für Lernrechner, CP/M-Maschinen und die ostdeutsche KC-Reihe mit den U880-Klonen. Der 8088 (auch ein 8-Bit-Mikroprozessor) öffnete den Weg zum PC-Standard.

Ein 8-Bit-Rechner besitzt einen 8-Bit-Datenbus, das heißt, er kann pro Taktzyklus genau acht Informationsleitungen gleichzeitig nutzen, um Daten zwischen Prozessor, Speicher und Ein-/Ausgabe-Bausteinen zu übertragen. Dadurch verarbeitet er Zahlen und Befehle in Einheiten von einem Byte (8 Bit), also Werte von 0 bis 255. Auch die Register - die internen Arbeits- und Speicherplätze des Prozessors - sind 8 Bit breit, was die maximale Größe von Rechenoperationen begrenzt. Adressen hingegen sind meist 16 Bit breit, womit bis zu 65 536 Speicherstellen (64 kB) direkt angesprochen werden können. Diese Architektur macht 8-Bit-Rechner einfach aufgebaut, gut nachvollziehbar, sogar ich kann es verstehen, und ideal zum Lernen grundlegender Computertechnik.

Tragbare Geräte hielten die 8-Bit-Architektur bis in die 1990er Jahre lebendig. Heutige Projekte knüpfen daran an - technisch sehr ähnlich, ideal für Selbstbauprojekte.

Damit spannt meine kleine Sammlung einen historischen Bogen von den Anfängen des Mikrocomputers über Heim- und Lernsysteme der 1980er bis hin zu modernen Retro- und Lehrplattformen, die den Geist der frühen Computerei weiterführen.

Folgende Computer befinden sich zurzeit in meiner kleinen 8-Bit-Sammlung:

  • Apple 1 (Nachbau achatz.nl, 1976) - MOS 6502, 1 MHz, 8 kB RAM, Monitor-ROM, Textausgabe über Terminal
  • Apple II Europlus (1977) - MOS 6502, 1 MHz, 64 kB RAM, Farbgrafik, BASIC im ROM, offene Busarchitektur
  • Atari 800 XL (1983) - MOS 6502C, 1.79 MHz, 64 kB RAM, ANTIC/GTIA Grafikprozessor, POKEY-Soundchip
  • Atari 65 XE (1985) - MOS 6502C, 1.79 MHz, 64 kB RAM, vereinfachtes Platinenlayout, kompatibel zum 800XL
  • Commodore 64 Brotkasten (1982) - MOS 6510, 1.02 MHz (PAL), 64 kB RAM, VIC-II Grafik, SID-Soundchip 6581
  • Commodore 64 C (1986) - MOS 6510, 1.02 MHz (PAL), 64 kB RAM, VIC-IIE, SID 8580, überarbeitetes PCB und Gehäuse
  • Commodore 128 (1985) - MOS 8502 & Z80A, 2 MHz / 4 MHz, 128 kB RAM, C64- und CP/M-kompatibel, BASIC 7.0
  • Commodore 8296 (1984) - MOS 6502, 1 MHz, 128 kB RAM, integrierter Monitor, BASIC 4.0, PET/CBM-Serie
  • Cousins 8-Bit-Computer nach Stephen C. Cousins (Z80, SC710 Version 80 PINs, 2020) - Zilog Z80, 7.3728 MHz, 512 kB Flash-ROM, 512 kB RAM, CompactFlash, CP/M 2.2-kompatibel, 80 Pin-Backplane
  • Cousins 8-Bit-Computer nach Stephen C. Cousins (Z80, SC673 Version 40 PINs, 2020) - Zilog Z80, 7.3728 MHz, 40 Pin-Backplane, CompactFlash, SD-Schnittstelle, CP/M-System
  • DAG Technikum MP-Lernsystem (ca. 1986) - Z80 oder U880, 2 MHz, 4-8 kB RAM, Monitor-ROM "MONI 1.5", Kassetteninterface
  • Elektor Junior Computer (1980) - MOS 6502, 1 MHz, 1-4 kB RAM, 2x7-Segmentanzeige, HEX-Tastatur, Monitor-ROM
  • Epson HX-20 (1982) - Hitachi 6301 Dual-CPU, 614 kHz, 16 kB RAM, LCD-Display, Mikro-Kassettenlaufwerk, Thermodrucker
  • HEXIO2 (NKC-Baugruppe, 1984) - I/O-Board mit 8 LED-Ausgängen und 8 Eingängen, Busadressierung A0-A15, VIA-Ansteuerung
  • ITT-MP-Experimentieren (ca. 1980) - Intel 8085, 3 MHz, 2 kB RAM, LED-Anzeige, HEX-Tastatur, direkter Maschinenbefehlseingang
  • Ju-Te-Computer (ca. 1985) - U880 (Z80-Klon), 2 MHz, 4 kB RAM, HEX-Eingabe, LED-Anzeige
  • KC 85/3 (1983) - U880, 1.75 MHz, 64 kB RAM, modulare Erweiterungskassetten, BASIC-ROM, Monochromgrafik
  • KC 85/4 (1985) - U880, 1.75 MHz, 64 kB RAM, Farbgrafik, Modulstecksystem, Kassetten- und Diskettenbetrieb, USB-Modul (neu)
  • Kosmos CP1 ("Computer-Praxis 1", ca. 1980) - Intel 8085, 3 MHz, 2 kB RAM, LED-Anzeige, direkter vereinfachter Maschinencode-Eingabemodus
  • LC-80 (1981) - U880, 1 MHz, 1 kB RAM, 6-stellige LED-Anzeige, HEX-Tastatur, Monitor-ROM
  • MIDICOM (Rolf Lucas-Nülle, ca. 1985) - Z80, 2 MHz, 8 kB RAM, IN/OUT-Register, serielle RS-232-Schnittstelle, Kassette
  • MiniMax8085 (Sergey Kiselev, Technikstand ca. 1977 / Nachbau 2019) - Intel 8085, 3 MHz, 2 kB RAM
  • MPF-1 (Micro-Professor 1, 1983) - Z80, 1.79 MHz, 2 kB RAM, LCD-Anzeige, HEX-Tastatur, integrierter Monitor-ROM
  • myAVR (SiSy Solutions, 2004) - ATmega8, 16 MHz, 8 kB Flash, 1 kB SRAM, moderne Lehrplattform für 8-Bit-Mikrocontroller
  • NDR-Kleincomputer (NKC, Nachbau 2017 / Original 1984) - Z80, 1 MHz / 2 MHz, modulare Kartenstruktur (I/O), offene Busarchitektur
  • Plantron PC 8088 (ca. 1984) - Intel 8088, 4.77 MHz, 512 kB RAM, CGA-Grafik, 2 x 5.25"-Laufwerk, frühe IBM-XT-kompatible Architektur, DOS-kompatibles System
  • Ready 640 CD (PC 8088, ca. 1985) - Intel 8088, 4.77 MHz, 512 kB RAM, 5.25"-Laufwerk, Festplatte, XT-kompatibel, DOS-kompatibles System
  • SBC6502 (Co-opzone, Apple-1-Replik, Technikstand 1976 / Bausatz 2020) - MOS 6502, 1 MHz, 8-32 kB RAM, BASIC + Assembler-ROM, serielle Schnittstelle
  • Sharp PC-E500S (ca. 1990) - Z80-kompatibel (HD62002), 2 MHz, 32 kB RAM, BASIC-Interpreter, LCD-Display, serielle Schnittstelle
  • Sinclair ZX81 (1981) - Z80A, 3.25 MHz, 1 kB RAM (auf 16 kB erweitert), BASIC im ROM, TV-Ausgabe, Kassetten-Speicher
  • Vectrex (1982) - Motorola 6809, 1.5 MHz, 1 kB RAM, integrierter Vektorbildschirm, analoger Joystick, ungewöhnliche Spielekonsole in 8-Bit-Architektur
  • Zeal 8-Bit Computer (2020) - Z80, 7.3728 MHz, 512 kB Flash, 512 kB RAM, CP/M 2.2, serielle Schnittstelle, SD- und CF-Unterstützung
  • Und noch mein 6502-Eigenbau - CPU 65C02, 1 MHz, 32 kB RAM, 32 kB EEPROM, 6522 VIA, LED-Busanzeige, modularer Aufbau nach den Konzepten von Erik Bartmann (2024)

Ich versuche alle Computer lauffähig zu machen oder zu halten.

Die MOS 6502-Welt - Grundlage des Personal Computers

Mit dem Apple 1 (1976) begann die Mikrocomputer-Ära. Der Nachbau nach achatz.nl zeigt, wie minimalistisch der Ursprung war: eine Platine mit einem MOS 6502-Prozessor, 1 MHz Takt, ein einfaches Monitor-ROM. Mein Apple ONE, ein Nachbau des legendären und heute unbezahlbaren Apple 1, hat zusätzlich im ROM BASIC und Assembler.

Der Apple II Europlus (1977) setzte diese Technik fort und öffnete sie für den Heimanwender: Steckplätze, Farbgrafik, Ton, Disketten- und Kassetten-Schnittstellen. Er gilt als Urmodell der offenen Architektur, die später IBM übernahm.

Der Elektor Junior Computer (1980) übertrug das Apple-Prinzip in die Welt der Elektronik-Bastler. Er bot HEX-Tastatur, LED-Anzeige, Monitor-ROM und war Lehr- und Lernrechner zugleich.

Er beeinflusste direkt den NDR-Kleincomputer (NKC) von 1984 - ein modulares System mit CPU-, Speicher- und I/O-Karten. Dein Nachbau von 2017 in meiner Sammlung entspricht exakt dem Stand der frühen 1980er.

Das eigenständige Modul HEXIO2 , Original in meiner Sammlung, repräsentiert dabei die typische Ein-/Ausgabe-Logik jener Zeit (LEDs, Ports, Busleitung A0-A15).

Auch der Ju-Te-Computer entstand aus dieser Linie - ein vereinfachtes DDR-Lernsystem, technisch zwischen Elektor Junior und NKC angesiedelt.

Die große 6502-Heimcomputer-Blüte begann mit dem Commodore 64 (1982), der den 6502-Nachfolger 6510, die VIC-II-Grafik und den SID-Soundchip kombinierte. Er machte den Mikrocomputer zum Massenprodukt.

Der Commodore 128 (1985) führte die Serie fort, blieb aber mit 8 Bit kompatibel und enthielt zusätzlich eine Z80-CPU für CP/M-Software.

Parallel zum Commodore 64 brachte Atari 1983 den Atari 800 XL heraus, der ebenfalls auf dem MOS 6502 basierte. Er bot eine leistungsfähige Grafik- und Soundarchitektur (ANTIC / GTIA / POKEY) und konkurrierte direkt mit dem C64 im Heimcomputermarkt. 1985 folgte der Atari 65 XE , technisch weitgehend identisch, jedoch mit modernisiertem Gehäuse und vereinfachter Elektronik.

Kurze Zeit vorher (1982) entstand der Vectrex, eine einzigartige 8-Bit-Konsole mit Motorola 6809-CPU und integriertem Vektorbildschirm, bei dem die Grafik nicht aus Pixeln, sondern aus gezeichneten Vektoren bestand.

Der Commodore 8296 (1984), einer der schönsten Computer in meiner Sammlung, gehörte dagegen zur professionellen PET/CBM-Reihe mit integriertem Monitor und BASIC 4.0. Er steht für den Übergang der 8-Bit-Technik in die Geschäftswelt.

Der SBC6502 von Coopzone schließlich ist ein moderner Nachbau, technisch dem Apple-1 gleich, aber elektrisch stabiler. Er verdeutlicht den Reiz der 1976-Architektur in heutiger Replik-Form.

Die Z80- und U880-Linie - Lernrechner und Ost-Computer

Parallel zur 6502-Welt entstand mit dem Zilog Z80 (1976) ein zweiter dominanter Mikroprozessor. In Europa prägte er die Lernsysteme und CP/M-Rechner.

Ein besonders einflussreiches Beispiel war der Sinclair ZX81 (1981) - ein kompakter, preisgünstiger Heimcomputer mit Z80-CPU, entwickelt in Großbritannien von Clive Sinclair. Er war als Bausatz oder Fertiggerät erhältlich und ermöglichte vielen Menschen den ersten Zugang zur Programmierung in BASIC. Seine Architektur mit nur wenigen Bausteinen und TV-Ausgabe steht beispielhaft für den Übergang vom Lern- zum Heimcomputer - eine Philosophie, die auch die späteren Z80-Lehrsysteme prägte.

Der Kosmos CP1 ("Computer-Praxis 1") und der ITT-MP-Experimentierkasten (ab 1980) führten Jugendliche und Technikstudenten ebenfalls in die 8-Bit-Programmierung mit dem Intel 8085 (Z80-verwandt) ein. Sie waren reine Experimentiergeräte mit direkter Maschineneingabe.

In der DDR entwickelte sich daraus der LC-80 (1981), ein kleiner Lerncomputer mit U880-CPU (Z80-Klon). Er bot LED-Anzeige, Hex-Eingabe und war für Schulen und Hobbyisten gedacht.

Auf ihm bauten die Heimcomputer KC 85/3 (1983) und KC 85/4 (1985) auf - modulare Systeme mit Erweiterungskassetten, BASIC-Interpreter und grafikfähiger Ausgabe. Der KC 85/4 mit 64 kB RAM markierte den Höhepunkt der ostdeutschen 8-Bit-Technik.

In Westeuropa prägte der MPF-1 (Micro-Professor 1, 1983) das didaktische Umfeld. Er war weltweit verbreitet, bot LCD-Anzeige, Tastenfeld und ROM-Monitor.

Daraus entwickelten sich in Deutschland Systeme wie der MIDICOM (Rolf Lucas-Nülle) mit echter Peripherie-Einbindung (IN/OUT-Register, RS-232) und der DAG-Technikum-Trainer mit dem ROM "MONI 1.5" war die schulische Weiterentwicklung dieser Reihe.

Moderne Nachbauten wie der Zeal 8-Bit-Computer (Projekt 2020) oder der 8-Bit-Computer nach Stephen C. Cousins setzen genau hier an: Sie verwenden den Z80, bieten CP/M, serielle Schnittstellen und SD-Speicher - technisch äquivalent zu den CP/M-Systemen der 1980er, aber mit heutiger Fertigungsqualität.

Die frühen IBM-kompatiblen PCs

Während die 8-Bit-Heimcomputer dominierten, trat mit dem Intel 8088 (ab 1981) eine neue Generation auf: 16-Bit-Innenarchitektur mit 8-Bit-Datenbus - Übergang zwischen den Welten.

Der Plantron PC 8088 und der Ready 640 CD gehören zu diesen frühen IBM-Kompatiblen. Sie zeigten, wie sich aus der 8-Bit-Peripherie (ISA-Bus, CGA-Grafik) der PC-Standard entwickelte. Ihre Bedeutung: Sie markieren das Ende der reinen 8-Bit-Ära und den Beginn der universellen PC-Architektur.

Portable Systeme und Mikrocontroller-Nachfolger

Der Epson HX-20 (1982) gilt als erster tragbarer Computer der Welt. Mit zwei Hitachi 6301-CPUs, eingebautem Akku, LCD-Display und Minidrucker vereinte er alles, was später Laptops ausmachte - jedoch noch vollständig 8-Bit.

Der Sharp PC-E500S (Anfang 1990er) führt dieses Konzept fort: Ein Z80-kompatibler Taschencomputer mit BASIC, LCD-Display und seriellem Interface. Er zeigt, wie die 8-Bit-Technik in wissenschaftlichen Handhelds überlebte.

Die moderne Lehrplattform myAVR (ab 2004) mit ATmega8-Prozessor repräsentiert schließlich die didaktische Weiterführung der 8-Bit-Philosophie. Sie vermittelt dieselben Grundlagen - Register, Ports, Speicherzugriffe - nun aber mit Mikrocontrollern statt diskreter Logik.

Die Faszination des Eigenbaus

Die Beschäftigung mit 8-Bit-Computern ist eine Rückkehr zu den Wurzeln der digitalen Welt. Jeder selbst verdrahtete Bus, jedes handgelötete Modul und jeder zum Leben erweckte Taktimpuls erzählen von einer Zeit, in der Computertechnik noch vollständig durchschaubar war.

Meine ersten Selbstbauprojekte entstanden noch in freier Verdrahtung. Doch bei einer Vielzahl von Kabeln verliert man schnell die Übersicht, und Kontaktprobleme sind kaum zu vermeiden. Inzwischen setze ich auf modulare Bauweise: Aus einzelnen, klar definierten Schaltungen entsteht ein komplettes System, das sich erweitern, testen und verstehen lässt - Schritt für Schritt, Bit für Bit.

Mit der 65C02-CPU, dem modernen 8-Bit-Nachfolger der legendären MOS 6502, lässt sich diese klassische Architektur auf neue Weise erleben. Zur Zeit arbeite ich an einen 6502-Eigenbau nach den Konzepten von Erik Bartmann (2024)

Die Bücher "Spaß haben mit der 6502-CPU" (Band 1 und 2) von Erik Bartmann liefern dafür das technische Fundament. Ebenso wertvoll sind die Werke des Selbstbaupioniers Rolf-Dieter Klein, dessen NDR-Kleincomputer bis heute als Referenz für praxisnahen Schaltungsaufbau gelten.

Wanted

Meine Leidenschaft für alte 8-Bit-Computer ist (fast) grenzenlos. Zur Ergänzung meiner kleinen 8 Bit-Sammlung suche ich weitere diese alten Maschinen, um ihnen wieder Leben einzuhauchen. Sie können kaputt sein, ich versuche sie instand zu setzen. Hier eine kleine Suchliste .

 

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