Z80 Reloaded - The RC2014 Retro Komputer

(http://sustburbia.blogspot.co.id/2016/06/z80-reloaded-rc2014-retro-computer.html)

Sabtu, 18 Juni, 2016

Isi dari "Full Monty" RC2014 Kit Z80 Retro Komputer

 

 

 

 

 

  

Kesan pertama.

Ini adalah kit kecil yang rapi dari Spencer Owen, yang memungkinkan Anda untuk membangun lengkap Z80 Microcomputer, dari awal, dalam 2 sampai 3 jam.

Spencer menjual kit ini melalui Tindie, dan layanan ini luar biasa - aku memesan kit pada Kamis pagi dan tiba di posting pada Jumat pagi. Untungnya Spencer memiliki apa yang saya butuhkan di saham, dan itu tertangkap pos awal.

Ada beberapa varian dari kit, disesuaikan dengan waktu Anda, keahlian dan anggaran. Aku memilih komprehensif "Full Monty" kit - terutama untuk kelayakan.

1. Bare Bones - hanya 5 PCB - untuk digunakan dengan backplane papan strip. Anda perlu sumber semua komponen, IC, soket, konektor dan mampu mendapatkan gambar ROM yang cocok. Pendekatan ekonomis - jika Anda memiliki banyak waktu. Cricklewood Electronics merupakan sumber yang baik dari IC jarang. 

"Bare Bones" Foto: Spencer Owen

 

 

 

 

 

 

2. Starter Kit - PCB, konektor, BASIC ROM, papan strip untuk backpane. Berisi sulit untuk menemukan konektor dan ROM BASIC.  

"Starter Kit" Foto: Spencer Owen

 

 

 

 

 

 

 3. Full Monty - semua komponen, IC, 5 PCB + backplane. Termudah dan tercepat pilihan. Anda bisa bangun dan berjalan dengan komputer BASIC Z80 penuh dalam 2- 3 jam.

"The Full Monty" Foto: Spencer Owen

Untuk informasi lebih lanjut - lihat di situs RC2014 Spencer - yang menggambarkan perkembangan produk, menawarkan informasi yang berguna dan blog beberapa poin yang tinggi dan rendah proyek. Ada juga yang baru terbentuk GoogleGroup dikhususkan untuk RC2014 tersebut. Desain Z80 mikro didasarkan sekitar 5 modul: CPU, ROM, RAM, Jam / Reset dan Serial I / O. Dengan 5 modul ini Anda dapat membangun sebuah komputer yang berfungsi penuh yang menjalankan Microsoft BASIC dan berkomunikasi wit program terminal pada PC Anda melalui UART serial dan FTDI memimpin. Modul yang 100% melalui komponen lubang, dan semua IC socketed. Asalkan Anda dapat mengidentifikasi pin 1 dari soket IC dan mampu solder mendekati 600 titik solder - andal - maka kit ini memberikan cocok gangguan / hiburan untuk sore Juni basah atau malam. CPU

Perhatikan 4 tali melompat di sebelah kiri. CPU Anda tidak akan menjadi 4MHz Zilog Z80A tua dari tahun 1984!

Ini adalah socketed 40 pin Z80 (10MHz) di papan ramping, dengan sundulan sudut kanan 34 cara dan resistor 3K3. Seluruh desain mesin ini dan backplane didasarkan pada cara yang efisien untuk mendapatkan Z80 bus memori (baris alamat, data, kontrol) turun ke backplane. Pengaturan ini tidak hanya logis tapi erat mengikuti pin-out dari Z80 40 paket pin DIL.

ROM

Perhatikan posisi link jumper di sebelah kiri - semua terhubung antara A dan 0

 

Modul ini menyediakan decoding alamat, dan seleksi segmen untuk sampai 64Kx8 EPROM atau FLASH setara, dalam soket 28 pin, dengan alamat dan data garis pecah dengan standar 34 cara conector bus.

Sebuah single 74HC32 quad gerbang OR, memberikan output mengaktifkan sinyal untuk chip ROM oleh OR-ing / MREQ dan / RD dan chip / ROM_CS pilih sinyal dengan OR-ing bersama A13, A14 dan A15. Hal ini akan memaksa pemilihan ROM ke bagian dari peta alamat di mana tiga sinyal alamat ini semua rendah, yang pada dasarnya membahas 0000-8192 - yang merupakan bagian bawah 8K dari peta memori.

Tiga tinta jumper tambahan memungkinkan pemilihan garis Alamat atau logika 1 untuk memaksa lebih kendala pada pilihan ROM. Ini melayani untuk ukuran ROM alternatif.

RAM 

62.256 32K RAM Modul dengan Baca / Tulis logika pilihan

Dewan ini mirip dengan modul ROM tetapi memungkinkan perangkat RAM yang akan dipasang ke dalam 28 pin socket dan menyediakan chip yang membaca dan menulis kontrol oleh decoding / RD, / WR ORed dengan / MREQ. Sekali lagi ini dilakukan dalam quad gerbang OR 74HC32, dan 74HC04 inverter tunggal digunakan untuk meniadakan alamat garis A15, dan menggunakannya untuk mengaktifkan / RAM_CE. Hal ini membuat RAM aktif setiap kali A15 tinggi - sehingga memaksa ke dalam 32K atas dari ruang alamat.

Ada banyak cara untuk mendekati alamat ROM dan RAM decoding, dan jika ROM dan RAM berada di PCB yang sama, beberapa tabungan bisa dibuat.

Jam / Reset.

Penempatan komponen pada jam - ulang modul

Ini adalah papan terkecil dari himpunan dan berisi jam dan reset sirkuit. Jam yang dihasilkan dengan menggunakan metode standar menggunakan inverter hex untuk untuk osilator dengan kristal 7.3728MHz, dan inverter sebagai driver jam.

Tiga resistor (1M, 1K dan 2K2) dan 2 kapasitor x 22pF perlu dipasang. Sebuah power up ulang beralih sirkuit konvensional menggunakan 2K2 pull-up resistor juga dilaksanakan.

Dewan hanya membutuhkan untuk mengambil 5 V, 0V CLK dan / RESET dari bus - jadi hanya dilengkapi dengan 5 cara bus pin-header. Pengguna harus berhati-hati untuk mendapatkan ini terletak benar dalam posisi yang tepat.

Serial I / O

Perhatikan tali 5V di pusat sebelah "FTDI" dan 2K2 resistor 3 x. Komponen lain tidak dipasang.

 Modul ini menggunakan 68B50 UART IC - contoh saya diproduksi oleh Hitachi - tapi dulu ada beberapa produsen termasuk Motorola dan ST.

Hal ini membutuhkan inverter tunggal (74HC04) untuk membalikkan sinyal / IORQ - sebagai IC ini awalnya ditujukan untuk 6800 sistem - tidak Z80.

Hal ini dilengkapi dengan jam 7.3728MHz, yang membagi turun 64 untuk menghasilkan serial pada 115200 baud. kit ini memasok header 6 pin untuk memungkinkan hubungan langsung memimpin 5V FTDI - Sebuah link jumper memungkinkan pasokan 5V dari kabel FTDI akan digunakan untuk menghidupkan komputer.

Jangan lupa untuk menyesuaikan tiga resistor 2K2, yang menghubungkan 68B50 Rx, Tx dan garis CTS ke header FTDI!

Ada ketentuan untuk menyesuaikan konverter tingkat RS232 MAX232 tradisional IC, 4 x kapasitor 1uF dan 9 pin konektor D-jenis (cerdik dipasang ke tepi dan mengambil sinyal dari masing-masing sisi PCB), jika port standar RS232 com diperlukan . bagian option RS232 ini tidak disertakan dalam Full Monty Kit, tetapi mungkin dengan mudah dibeli di tempat lain.

backplane

Sesuai dengan 8 biru 100nF decoupling kapasitor pertama - sebelum menyolder 40 cara header ke dalam 5 posisi sentral.

 Saya telah addedd tambahan 7.805 regulator dan 10uF kapasitor filter / decoupling yang tidak termasuk dalam "Full Monty" kit.

Membangun Kit

Proses membangun itu ke depan cukup lurus dan cepat, tapi aku harus berkonsultasi dokumentasi online lainnya untuk memperjelas beberapa poin. dokumentasi yang telah disertakan di sini.

Tahap pertama adalah untuk cocok untuk semua soket IC. Pertama mengidentifikasi tanda pada soket yang menandakan "Pin 1" akhir dan memastikan bahwa sejalan dengan "kedudukan" pada legenda layar cetak.

Saya selalu taktik soket di tempat oleh solder dua atau empat pin diagonal - memastikan bahwa soket datar dan tingkat, benar berorientasi dan tidak memiliki pin bengkok atau rusak. Setelah ditempelkan di tempat, sisa pin dapat disolder cepat dan andal dengan keyakinan penuh bahwa soket ditempatkan dengan benar.

 

5 papan dengan sebagian besar soket disolder di. Waktu 15 menit.

 Selanjutnya kita mulai sesuai dengan komponen lubang melalui - yang terdiri dari resistor, kapasitor dan jumper. Itu pada tahap ini bahwa saya harus lihat dokumentasi lain untuk memastikan bahwa saya memiliki nilai yang benar resistor - dipasang pada papan yang tepat. Gambar di bawah ini dari Spencer sangat membantu dalam hal ini.

Komponen Penempatan Gratis (Spencer Owen)

 Tiga resistor, dua 22pF kapasitor dan 7.3728MHz kristal dipasang ke modul jam. Tombol reset tidak cukup fit benar untuk lubang di PCB - tapi mudah melar cocok. Header sudut yang tepat 8 pin tidak akan cocok jika kristal dipasang terlalu dekat dengan papan, tetapi dapat dipotong untuk header 5 pin jika perlu.

Kawat berakhir komponen yang disediakan dalam kit

 

Semua modul disolder, 34/26 kanan siku pin header dipasang dan siap untuk IC penyisipan.

 Salah satu daerah sedikit kebingungan adalah sisi yang saya muat header siku kanan - di sisi komponen atau pada sisi sebaliknya? Aku memilih untuk menempatkan mereka semua dari sisi komponen dan solder di bagian bawah. Namun dewan CPU mungkin pengecualian untuk aturan ini - itu tidak terlalu penting.

foto ini dari Spencer situs Tindie memberikan beberapa klarifikasi dari urutan papan dan arah pin header.

Foto ini dari Spencer Owen menunjukkan urutan dimaksudkan dari modul PCB di backplane.

 Sebagai strip pin header panjang - dan memiliki kecenderungan untuk bergerak - memastikan mereka benar ditempelkan di posisi sebelum melakukan solder jangka panjang pin.

Hanya 200 sendi solder pada backplane!

Pada satu jam ke dalam membangun saya mulai solder konektor perempuan ke backplane.

Catatan - yang terbaik adalah solder 8, biru 100nF kapasitor decoupling di tempat sebelum pas 40 cara header perempuan strip! Hanya jauh lebih sedikit fiddly.

Pastikan bahwa header perempuan ditempelkan di tempat sehingga mereka berbaring, tingkat dan tegak lurus dengan backplane. Ada 200 sendi solder lakukan di sini - jadi sedikit waktu ekstra yang dihabiskan di sini bisa menghemat banyak waktu mencari sendi unsoldered atau rusak kemudian.

Sekali lagi ada beberapa pertanyaan sebagai mana dari delapan slot backplane harus memiliki lima konektor dipasang. Aku memandang gambar di Spencer situs Tindie - dan ini menyarankan bahwa saya harus menyolder pusat 5 konektor blackplane.

Backplane konektor luar dipisahkan di kedua alamat dan data garis - sehingga resistor seri penghentian bisa dipasang. Lagi - halaman web atau Wiki dengan informasi ini pada, langkah demi langkah - akan berguna - mungkin panduan yang adalah apa yang saya tulis di sini sekarang?


 

Hentikan Jam - Kami memiliki komputer selesai!

 Papan UART adalah yang terakhir akan selesai. Tidak ada catatan tentang resistor apa yang harus sesuai - jadi saya harus merujuk kembali ke skema pada bagian modul dari situs RC2014. Dari sini saya bisa mengkonfirmasi bahwa mereka 2K2 dan juga mencatat orientasi. mudah untuk mendapatkan satu di sebelah kiri header FTDI dalam orientasi yang salah.


 

Skema ini menunjukkan resistor 2K2 3 seri dan tautan 5V jumper yang dibutuhkan di papan UART

 

Saya belajar beberapa tahun yang lalu dengan jenis disolder melalui kit lubang adalah bahwa yang terbaik adalah menggunakan komponen yang sama sekali horizontal dimasukkan, dan untuk menempatkan nilai dalam ohm, nF atau UF langsung pada screenprint PCB. R1, R2, R3 cukup berarti kecuali Anda memiliki skema di tangan.

Perhatikan juga bahwa Anda harus cocok link jumper pada papan UART untuk memungkinkan kabel FTDI untuk memasok 5V ke komputer.

Nafas Pertama Kehidupan

Tes pertama dari Micro $ sering BASIC - yang disediakan pada ROM

Mesin saya tidak bekerja pertama kalinya. Ini menghasilkan kacau start up pesan, yang membuat saya berpikir bahwa mungkin ada masalah baud rate. Saya mencoba beberapa pilihan tapi dengan tidak berhasil.

Jadi saya kemudian individual diperiksa 600 titik solder menggunakan x10 lensa mangnifying - dan ditelusuri masalah saya ke baris alamat buruk disolder pada bagian bawah backplane.

Hal-hal seperti ini dapat dengan mudah terjadi dengan sistem yang memiliki angka tinggi koneksi sinyal seperti ini. Periksa Anda bekerja sebelum perakitan akhir - terutama IC yang lebih besar dan konektor. Butuh waktu 90 menit untuk solder kit ini - dan lebih 90 menit untuk menemukan satu buruk disolder bersama yang merupakan penyebab itu tidak bekerja.

 

 

Sebuah proyek kecil yang besar untuk Jumat malam basah pada bulan Juni!

 

Bahkan 30 tahun dari Inggris Depan Komputer Revolusi awal 1980-an - masih ada minat yang cukup besar dalam mikroprosesor ini pertengahan tahun 1970-an.

Z80 Enthusiast, Grant Searle telah banyak dilakukan untuk mempertahankan minat, dan telah diciptakan beberapa sistem mikroprosesor sederhana - termasuk Z80, 6502 dan 6809. Terakhir ia telah pindah menyeberang ke persaingan tiga mikroprosesor klasik ini pada papan FPGA biaya rendah.

Itu Grant 7 Chip, sistem Z80 minimum 2007 yang tampaknya telah memberikan inspirasi bagi RC2014 tersebut. Berikut adalah skema lengkap yang membuatnya lebih mudah untuk memahami bagaimana sinyal read / write kontrol yang dihasilkan.

 

 

Sirkuit Z80 minimal yang memberikan inspirasi bagi RC2014 yang

 

Pada bagian berikutnya saya melihat memperluas sistem, dengan digital I / O dan mudah-mudahan vintage 7-segmen LED display numerik.