Egyszerűen elkészíthető, valódi házi számítógép: Z80-MBC2!: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ha kíváncsi arra, hogyan működik a számítógép, és hogyan lép kapcsolatba a "külső dolgokkal", manapság sok olyan tábla van készen a játékra, mint az Arduino vagy a Málna és még sokan mások. De ezeknek a tábláknak ugyanaz a "határa" … elrejtik a belső részt, mert MCU -t (mikrovezérlő egység) vagy SOC -t (System On Chip) használnak, így nem érheti el a CPU -t, az I/O -t, a belső buszt és mindezek a dolgok, amelyek miatt a számítógép működik.

Van egy másik lehetőség is, ha régebbi alkatrészeket használnak 8 bites CPU -ként (az úgynevezett "retrocomputing"). Egyszerűen érthetőek, és sok dokumentációt és könyvet talál ingyen, és lehetővé teszi valódi számítógépek építését az összes szükséges funkcióblokkkal (CPU, I/O, RAM, ROM/EPROM stb.).

Általában azonban nehezen találnak alkatrészeket, és elavult műszereket igényelnek, például EPROM programozót és radírt vagy GAL programozót, az egyszerűbbek pedig nagyon korlátozott funkciókkal rendelkeznek.

Így a régi és az "új" alkatrészeket összekevertem, hogy olyan egyedi kialakítást nyújtsak, amelyhez nincs szükség régi EPROM programozóra vagy díszes IC -kre, könnyen megtalálható alkatrészek használatával. Az Atmega32A MCU I/O alrendszerként működik, "emulálja" az EPROM -ot és az összes I/O komponenst. Továbbá, egy Arduino rendszerbetöltő segítségével könnyen programozható a jól ismert Arduino IDE -vel.

A szükséges IC -k a következők:

• Z80 CPU CMOS (Z84C00) 8 MHz vagy nagyobb
• Atmega32A
• TC551001-70 (128 KB RAM)
• 74HC00

Ha 16x GPIO bővítést szeretne (GPE opció), adjon hozzá egy MCP23017 -et is.

A Z80-MBC2 multi-boot képességgel rendelkezik, és képes futtatni a CP/M 2.2, QP/M 2.71 és CP/M 3 (128 KB tárolt memória támogatott) lehetőségeket, így nagyon sok SW-t használhat vele (pl. könnyen megtalálhatja a Basic, C, Assembler, Pascal, Fortran, Cobol fordítókat, és ezek egy része már megtalálható az SD virtuális lemezein).

A merevlemezeket microSD FAT16 vagy FAT32 formátumban emulálják (1 GB -os microSD elegendő), így a fájlok egyszerű cseréje a számítógéppel (16 HD minden operációs rendszer támogatott) a cpmtoolsGUI használatával.

Természetesen szükség van egy terminálra, hogy kölcsönhatásba lépjen a Z80-MBC2-vel, és egy közös USB-soros adapter és egy terminál-emulációs SW olcsó és egyszerű választás.

1. lépés: Alkatrészek és NYÁK

Az első dolog, hogy megtalálja az összes összetevőt a tábla felépítéséhez. Elkészítettem egy fájlt (A040618 BOM v2.ods) az összes szükséges összetevővel, amelyek könnyen megtalálhatók. Természetesen alapvető készségekre van szükség, és feltételezhető, hogy "körül" képes megtalálni az összetevőket …

A NYÁK -ról Készítettem egy "egyszerű linket" egy kis tétel (min. 5 db) PCB megrendeléséhez.

Lépés: A szükséges modulok…

Meg kell vásárolnia (ha még nem) néhány általános olcsó modult (lásd a képeket):

• USB soros adapter;
• MicroSD modul;
• DS3231 RTC modul (opcionális);
• USBasp programozó (az Arduino rendszerbetöltő flash -be az Atmega32a -ba);
• AVR 10–6 tűs adapter (opcionális).

3. lépés: Építse fel a táblát

A tábla felépítéséhez kövesse az összeszerelési útmutatót (A040618 PCB Layout Guide.zip) az alkatrészek elhelyezkedésével a NYÁK -on (az alkatrészre vonatkozó hivatkozásokkal és az értékekkel együtt). A vázlat (A040618 - SCH.pdf) is hasznos lesz.

Kezdje forrasztani a legvékonyabb alkatrészeket, például ellenállásokat és diódákat, majd a kerámia kondenzátorokat és így tovább. A csatlakozók és az elektrolit kondenzátorok lesznek az utolsók.

Lépés: Telepítse az Arduino IDE -t és a "MightyCore" -t

Az Arduino "vázlat" betöltéséhez az Atmega32a -ba, innen kell telepítenie az Arduino IDE -t és a "MightyCore" -t az Arduino IDE "Board Manager" segítségével.

Ily módon az Atmega32a támogatása hozzáadódik az Arduino IDE -hez, és kiválaszthatja az Atmega32a céleszközt (lásd a fotót).

Ne felejtse el kiválasztani a többi opciót, mint a képen.

5. lépés: Villanja be a rendszerindítót

Ahhoz, hogy a Z80-MBC2 működőképes legyen, be kell villannia az Arduino rendszerbetöltőt az Atmega32a-ba.

Ez lehetővé teszi a vázlat összeállítását és betöltését az Atmega32a -ba az Arduino IDE használatával.

A rendszerbetöltő sokféleképpen villoghat. Azt javaslom, hogy használjon olcsó USBasp programozót, és égesse el a rendszerbetöltőt Arduino IDE használatával.

Az USBasp csatlakoztatásához a Z80-MBC2 ICSP csatlakozójához használhat egy közös 10pin-6pin adaptert (lásd a fotót).

Az ICSP használatakor ne felejtse el leválasztani a többi csatlakozót. Ezenkívül az SD és az RTC modulokat (ha vannak) el kell távolítani a kártyáról, amikor az ICSP portot használják.

További információ erről a lépésről itt található.

6. lépés: Töltse be a "vázlatot"

Itt az ideje, hogy betöltse a vázlatot az Atmega32a -ba az Arduino IDE segítségével. Ehhez csatlakoztatnia kell az USB soros adaptert (lásd a fotót) a Z80-MBC2 SERIAL portjához (J2).

Csatlakoztatnia kell az USB-soros adapter GND, +5V/VCC, DTR, TXD, RXD csapjait és a Z80-MBC2 SERIAL portját.

Most csomagolja ki az "S220718-R190918_IOS-Z80-MBC2.zip" vázlat zip fájlt egy mappába, fordítsa össze és töltse be az Arduino IDE-vel.

7. lépés: Adja hozzá az SD -t és az RTC -t

Most bontsa ki az "SD-S220718-R191018-v1.zip" SD zip fájlt FAT16 vagy FAT32 formátumú microSD-be (az 1 GB-os microSD több mint elég).

Válassza le az USB-soros adaptert a számítógépről, és adja hozzá a Z80-MBC2-hez az SD modult (a microSD-vel együtt) és az RTC modult (ha van).

Ügyeljen arra, hogy a modulokat pontosan a képen látható módon telepítse, mert nem "cserélhetők" a helyükön, és maradandó károsodások keletkezhetnek, ha kicseréli őket!

Most már készen áll a Z80-MBC2 futtatására az USB-soros adapter és a terminál-emulátor segítségével!

8. lépés: Hogyan lépjen be a "Select Boot…" menübe

A "Rendszerindítási mód vagy rendszerparaméterek kiválasztása" módba való belépéshez nyomja meg a RESET gombot (SW2), engedje el, és azonnal nyomja meg a USER gombot (SW1), és tartsa lenyomva, amíg az IOS led villogni nem kezd.

Egy másik módszer: nyomja meg mindkét gombot, engedje el a RESET gombot, és tartsa lenyomva a USER gombot, amíg az IOS led villogni nem kezd, vagy ha a menü megjelenik a képernyőn.

9. lépés: További információ…

További információkat és technikai részleteket itt talál a Z80-MBC2-ről.