Pravi domaći računar koji se lako pravi: Z80-MBC2!: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Ako ste znatiželjni o tome kako računar radi i komunicira s "vanjskim stvarima", u današnje vrijeme postoji mnogo ploča spremnih za igru poput Arduina ili Raspberryja i mnogih drugih. Ali ove ploče imaju sve iste "granice" … skrivaju unutrašnji dio jer koriste MCU (jedinica mikrokontrolera) ili SOC (sistem na čipu) tako da ne možete dodirnuti CPU, I/O, unutrašnju sabirnicu i sve te stvari čine računalo funkcionalnim.

Postoji i druga opcija koja koristi neki stariji dio kao 8 -bitne procesore (tzv. "Retroračunanje"). Jednostavni su za razumijevanje, a besplatno možete pronaći mnogo dokumentacije i knjiga i omogućuju izradu pravih računara sa svim potrebnim funkcionalnim blokovima (CPU, I/O, RAM, ROM/EPROM itd …).

Ali općenito koriste teške dijelove za pronalaženje i zahtijevaju zastarjele instrumente poput EPROM programatora i gumice ili GAL programatora, a jednostavniji imaju vrlo ograničene mogućnosti.

Tako sam pomiješao stare i "nove" dijelove kako bih napravio jedinstven dizajn koji ne treba starije EPROM programer ili otmjene IC -ove, koristeći komponente koje se lako nalaze. Atmega32A MCU djeluje kao I/O podsistem, "emulirajući" EPROM i sve U/I komponente. Osim toga, pomoću Arduino pokretačkog programa, može se lako programirati s dobro poznatim Arduino IDE -om.

Potrebne IC su:

• Z80 CPU CMOS (Z84C00) 8 Mhz ili veći
• Atmega32A
• TC551001-70 (128KB RAM-a)
• 74HC00

Ako želite 16x GPIO proširenje (opcija GPE), dodajte i MCP23017.

Z80-MBC2 ima mogućnost višestrukog pokretanja i može pokretati CP/M 2.2, QP/M 2.71 i CP/M 3 (podržana 128KB memorirana memorija), tako da s njim možete koristiti vrlo veliku količinu SW-a (npr. lako pronaći kompajlere Basic, C, Assembler, Pascal, Fortran, Cobol, a neki od njih već su dostupni na virtualnim diskovima na SD -u).

Tvrdi diskovi emuliraju se pomoću formatiranog microSD FAT16 ili FAT32 (dovoljno je 1 GB microSD kartice), pa je lako razmjenjivati datoteke s računalom (podržano je 16 HD -ova za svaki OS) pomoću cpmtoolsGUI.

Naravno, potreban vam je terminal za interakciju sa Z80-MBC2, a zajednički USB-serijski adapter zajedno sa SW-om za emulaciju terminala bit će jeftin i jednostavan izbor.

Korak 1: Komponente i PCB

Prva stvar je pronaći sve komponente za izradu ploče. Pripremio sam datoteku (A040618 BOM v2.ods) sa svim potrebnim komponentama koje možete lako pronaći. Naravno, potrebna je osnovna vještina, a pretpostavlja se da možete pronaći komponente "okolo" …

O PCB -u Pripremio sam "laku vezu" za naručivanje male serije (5 kom. Min.) Ovdje.

Korak 2: Moduli koji su vam previše potrebni…

Morate kupiti (ako niste) i neke uobičajene jeftine module (pogledajte fotografije):

• USB-serijski adapter;
• MicroSD modul;
• DS3231 RTC modul (opcionalno);
• USBasp programer (za flešovanje Arduino bootloadera u Atmega32a);
• AVR adapter sa 10 i 6 pinova (opcionalno).

Korak 3: Izgradite ploču

Za izradu ploče slijedite Vodič za sastavljanje (A040618 Vodič za raspored PCB -a.zip) s položajem komponenti na PCB -u (s referencama dijelova i vrijednostima). Također će vam biti korisna shema (A040618 - SCH.pdf).

Počnite lemiti najtanje komponente poput otpornika i dioda, zatim keramičke kondenzatore i tako dalje. Konektori i elektrolitički kondenzatori bit će posljednji.

Korak 4: Instalirajte Arduino IDE i "MightyCore"

Da biste učitali Arduino "skicu" u Atmega32a, morate instalirati Arduino IDE i "MightyCore" odavde koristeći Arduino IDE "Upravitelj ploče".

Na ovaj način podrška za Atmega32a bit će dodana Arduino IDE -u, a moći ćete odabrati Atmega32a kao ciljani uređaj (pogledajte fotografiju).

Ne zaboravite odabrati ostale opcije kao na fotografiji.

Korak 5: Probušite Bootloader

Da bi Z80-MBC2 bio operativan, trebate umetnuti Arduino bootloader u Atmega32a.

Ovo će vam omogućiti da sastavite i učitate Sketch u Atmega32a koristeći Arduino IDE.

Postoji mnogo načina za flešovanje pokretačkog programa. Način koji predlažem je korištenje jeftinog USBasp programera i snimanje pokretačkog programa pomoću Arduino IDE -a.

Za spajanje USBaspa na ICSP konektor Z80-MBC2 možete koristiti uobičajeni 10pin-6pin adapter (pogledajte fotografiju).

Ne zaboravite odvojiti bilo koji drugi konektor kada koristite ICSP. Takođe, i SD i RTC moduli (ako postoje) moraju biti uklonjeni sa ploče kada se koristi ICSP port.

Više informacija o ovom koraku možete pronaći ovdje.

Korak 6: Učitajte "skicu"

Sada je vrijeme za učitavanje skice u Atmega32a pomoću Arduino IDE -a. Za to morate spojiti USB serijski adapter (pogledajte sliku) na SERIJSKI port (J2) Z80-MBC2.

Morate spojiti pinove GND, +5V/VCC, DTR, TXD, RXD USB-serijskog adaptera i SERIJSKI port na Z80-MBC2.

Sada raspakirajte zip datoteku skice "S220718-R190918_IOS-Z80-MBC2.zip" u mapu, kompajlirajte je i učitajte s Arduino IDE-om..

Korak 7: Dodajte SD i RTC

Sada raspakirajte SD zip datoteku "SD-S220718-R191018-v1.zip" u microSD u formatu FAT16 ili FAT32 (1 GB microSD kartice je više nego dovoljno).

Odspojite USB serijski adapter sa računara i dodajte Z80-MBC2 SD modul (sa microSD-om unutra) i RTC modul (ako ga imate).

Obratite pažnju da module instalirate točno onako kako je prikazano na fotografiji, jer se ne mogu "zamijeniti" na svojim položajima, a ako ih zamijenite, mogu nastati trajna oštećenja!

Sada ste spremni za pokretanje Z80-MBC2 pomoću USB-serijskog adaptera i terminalskog emulatora!

Korak 8: Kako ući u izbornik "Odaberi pokretanje …"

Za ulazak u "Odabir načina pokretanja ili sistemskih parametara" morate pritisnuti tipku RESET (SW2), otpustiti je i odmah pritisnuti tipku USER (SW1) i držati je pritisnutu dok LED dioda IOS ne počne treptati.

Drugi način je da pritisnete oba tastera, otpustite taster RESET držeći pritisnut taster USER dok IOS LED dioda ne počne da treperi ili dok ne vidite meni na ekranu.

Korak 9: Više informacija…

Više informacija i tehničkih detalja o Z80-MBC2 možete pronaći ovdje.