Нағыз үй компьютерін жасау оңай: Z80-MBC2!: 9 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Егер сіз компьютердің қалай жұмыс істейтінін және «сыртқы заттармен» қалай жұмыс жасайтынын білгіңіз келсе, қазіргі уақытта Arduino немесе Raspberry сияқты көптеген басқа тақталар ойнауға дайын. Бірақ бұл тақталар бірдей «шектеулерге» ие … олар ішкі бөлігін жасырады, себебі олар MCU (микроконтроллер блогы) немесе SOC (чипте жүйе) қолданады, сондықтан сіз процессорға, енгізу -шығаруға, ішкі шинаға қол тигізе алмайсыз. және бұл заттардың барлығы компьютердің жұмысын қамтамасыз етеді.

Ескі бөлікті 8 биттік процессор ретінде қолданудың басқа нұсқасы бар («ретро -есептеу» деп аталады). Оларды түсіну өте қарапайым және сіз көптеген құжаттар мен кітаптарды ақысыз таба аласыз және барлық қажетті функционалды блоктары бар нақты компьютерлерді құруға мүмкіндік аласыз (CPU, I/O, RAM, ROM/EPROM және т.б.).

Бірақ, әдетте, олар бөлшектерді табу үшін қиын пайдаланады және EPROM бағдарламашысы, өшіргіш немесе GAL бағдарламашысы сияқты ескірген құралдарды қажет етеді, ал қарапайым құралдардың мүмкіндіктері шектеулі.

Сондықтан мен ескі және «жаңа» бөлшектерді бірегей дизайнды жасау үшін араластырдым, оған ешбір ескірген EPROM бағдарламашысы немесе сәнді IC қажет емес, компоненттерді табу оңай. Atmega32A MCU EPROM мен барлық енгізу -шығару компоненттерін «эмуляциялайтын» енгізу -шығару ішкі жүйесі ретінде әрекет етеді. Сонымен қатар, Arduino жүктеушісін қолдана отырып, оны белгілі Arduino IDE көмегімен оңай бағдарламалауға болады.

Қажетті IC -лер:

• Z80 CPU CMOS (Z84C00) 8 МГц немесе одан жоғары
• Atmega32A
• TC551001-70 (128 КБ жедел жады)
• 74HC00

Егер сіз 16x GPIO кеңейтімін алғыңыз келсе (GPE опциясы) MCP23017 қосыңыз.

Z80-MBC2 көп жүктеу мүмкіндігіне ие және CP/M 2.2, QP/M 2.71 және CP/M 3 (128КБ көлемді жады қолдайды) жұмыс істей алады, сондықтан сіз онымен үлкен көлемдегі SW қолдана аласыз (мысалы, сіз Basic, C, Assembler, Pascal, Fortran, Cobol компиляторларын оңай табуға болады, және олардың кейбіреулері SD -дегі виртуалды дискілерде берілген).

Қатты дискілер microSD FAT16 немесе FAT32 форматында эмуляцияланған (1 ГБ microSD жеткілікті), сондықтан cpmtoolsGUI көмегімен файлдарды компьютермен (әр ОЖ үшін 16 HD қолдайды) алмасу оңай.

Әрине, Z80-MBC2-мен өзара әрекеттесу үшін сізге терминал қажет, ал жалпы USB-сериялық адаптер SW терминалдық эмуляциясымен бірге арзан әрі қарапайым таңдау болады.

1 -қадам: Компоненттер мен ПХД

Біріншіден, тақтаны жасау үшін барлық компоненттерді табу. Мен оңай таба алатын барлық қажетті компоненттері бар файлды (A040618 BOM v2.ods) дайындадым. Әрине, қарапайым дағды қажет, және сіз компоненттерді «айналасында» таба аласыз деп ойлайсыз …

ПХД туралы мен мұнда ПХД шағын партиясына (мин. 5 дана) тапсырыс беру үшін «жеңіл сілтеме» дайындадым.

2 -қадам: Сізге қажет модульдер …

Сіз сондай -ақ қарапайым арзан модульдерді сатып алуыңыз керек (егер жоқ болса) (суреттерді қараңыз):

• USB-сериялық адаптер;
• MicroSD модулі;
• DS3231 RTC модулі (міндетті емес);
• USBasp бағдарламашысы (Arduino жүктеушісін Atmega32a -ға қосу үшін);
• AVR 10pin - 6pin адаптері (міндетті емес).

3 -қадам: тақтаны құрыңыз

Тақтаны құрастыру үшін ПХД құрамдас бөліктерінің орналасуымен (бөлшектердің сілтемелері мен мәндері бар) құрастыру нұсқаулығын (A040618 PCB Layout Guide.zip) орындаңыз. Сондай -ақ, схема (A040618 - SCH.pdf) ыңғайлы болады.

Резисторлар мен диодтар сияқты жұқа компоненттерді дәнекерлеуді бастаңыз, содан кейін керамикалық конденсаторлар және т.б. Коннекторлар мен электролиттік конденсаторлар соңғы болады.

4 -қадам: Arduino IDE мен «MightyCore» орнатыңыз

Arduino «эскизін» Atmega32a -ға жүктеу үшін Arduino IDE «Board Manager» көмегімен Arduino IDE мен «MightyCore» бағдарламасын осы жерден орнату керек.

Осылайша Atmega32a қолдау Arduino IDE -ге қосылады және сіз Atmega32a -ны мақсатты құрылғы ретінде таңдай аласыз (суретті қараңыз).

Фотосуреттегідей басқа опцияларды таңдауды ұмытпаңыз.

5 -қадам: Жүктеуші жүктеледі

Z80-MBC2 оперативті болуы үшін Arduino жүктеушісін Atmega32a-ға қосу керек.

Бұл сізге эскизді Arduino IDE көмегімен Atmega32a жинауға және жүктеуге мүмкіндік береді.

Жүктеуші жүктеудің көптеген жолдары бар. Мен ұсынатын әдіс - арзан USBasp бағдарламашысын пайдалану және Arduino IDE көмегімен жүктеушіні жазу.

USBasp-ты Z80-MBC2 ICSP қосқышына қосу үшін жалпы 10pin-6pin адаптерін қолдануға болады (суретті қараңыз).

ICSP пайдалану кезінде басқа қосқышты ажыратуды ұмытпаңыз. ICSP порты қолданылған кезде SD және RTC модульдері де (бар болса) тақтадан шығарылуы керек.

Бұл қадам туралы қосымша ақпаратты мына жерден табуға болады.

6 -қадам: «эскизді» жүктеңіз

Енді эскизді Arduino IDE көмегімен Atmega32a -ға жүктейтін уақыт келді. Ол үшін USB сериялық адаптерін (суретті қараңыз) Z80-MBC2 SERIAL портына (J2) қосу керек.

USB сериялық адаптердің GND, +5V/VCC, DTR, TXD, RXD түйреуіштерін және Z80-MBC2 SERIAL портын қосу керек.

Енді «S220718-R190918_IOS-Z80-MBC2.zip» эскиз-ZIP файлын қалтаға шығарып, оны құрастырып, Arduino IDE-ге жүктеңіз.

7 -қадам: SD және RTC қосыңыз

Енді «SD-S220718-R191018-v1.zip» SD ZIP файлын FAT16 немесе FAT32 пішімделген microSD картасына шығарыңыз (1 ГБ microSD жеткілікті).

USB-сериялық адаптерді компьютерден ажыратып, Z80-MBC2-ге SD модулін (ішінде microSD бар) және RTC модулін қосыңыз (егер бар болса).

Фотосуретте көрсетілгендей модульдерді орнатуға назар аударыңыз, себебі олар өз орындарында «ауыспайды», ал егер сіз оларды алмастырсаңыз, тұрақты зақым келуі мүмкін!

Енді сіз Z80-MBC2-ді USB-сериялық адаптер мен терминал эмуляторы арқылы іске қосуға дайынсыз!

8 -қадам: «Жүктеуді таңдау …» мәзіріне қалай кіру керек

«Жүктеу режимін немесе жүйелік параметрлерді таңдау» режиміне кіру үшін RESET пернесін (SW2) басып, оны жіберіп, USER пернесін (SW1) бірден басу керек және IOS светодиод жыпылықтай бастағанша оны басып тұру керек.

Басқа жол - екі пернені басу, IOS светодиод жыпылықтай бастағанға дейін USER пернесін басып тұрып RESET пернесін босату немесе экранда мәзірді көру.

9 -қадам: Қосымша ақпарат…

Z80-MBC2 туралы қосымша ақпарат пен техникалық мәліметтерді мына жерден таба аласыз.