מחשב תוצרת בית אמיתי שקל לבנות: Z80-MBC2 !: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

אם אתה סקרן לגבי אופן פעולתו של מחשב ואינטראקציה עם "דברים חיצוניים", כיום יש הרבה לוחות מוכנים לשחק כמו ארדואינו או פטל ועוד רבים אחרים. אבל ללוחות אלה יש את אותו "גבול" … הם מסתירים את החלק הפנימי מכיוון שהם משתמשים ב- MCU (יחידת בקר מיקרו) או SOC (System On Chip) כך שלא תוכל לגעת במעבד, I/O, האוטובוס הפנימי. וכל הדברים האלה שגורמים למחשב לעבוד.

ישנה אפשרות אחרת להשתמש בחלק ישן יותר כמעבדי 8 ביט (מה שמכונה "מחשוב רטרו"). הם פשוטים להבנה ואתה יכול למצוא הרבה תיעוד וספרים בחינם, ומאפשר לבנות מחשבים אמיתיים עם כל בלוקי הפונקציות הדרושים (מעבד, קלט/פלט, זיכרון RAM, ROM/EPROM וכו '…).

אבל באופן כללי הם משתמשים קשה למצוא חלקים, ודורשים מכשירים מיושנים כמו מתכנת EPROM ומחק או מתכנת GAL, ולפשוטים יותר יש תכונות מוגבלות מאוד.

אז ערבבתי חלקים ישנים ו"חדשים "כדי ליצור עיצוב ייחודי שאינו צריך שום מתכנת EPROM מדור קודם או מחשבי IC מפוארים, תוך שימוש ברכיבים קלים לאיתור. ה- Atmega32A MCU פועל כתת מערכת I/O, "מחקה" את ה- EPROM ואת כל רכיבי הקלט/פלט. יותר, באמצעות מטען אתחול של Arduino, ניתן לתכנת אותו בקלות עם ה- Arduino IDE הידוע.

ICs הדרושים הם:

• מעבד Z80 CMOS (Z84C00) 8Mhz או יותר
• Atmega32A
• TC551001-70 (128KB RAM)
• 74HC00

אם אתה רוצה את הרחבת 16x GPIO (אפשרות GPE) הוסף גם MCP23017.

ל- Z80-MBC2 יש יכולת ריבוי אתחול והוא יכול להריץ CP/M 2.2, QP/M 2.71 ו- CP/M 3 (נתמך זיכרון בנקאי של 128KB), כך שתוכל להשתמש בכמות SW גדולה מאוד איתו (למשל אתה יכול מצא בקלות מהדרינים Basic, C, Assembler, Pascal, Fortran, Cobol, וחלקם כבר מסופקים בדיסקים הווירטואליים ב- SD).

דיסקים קשיחים מחולקים באמצעות פורמט microSD FAT16 או FAT32 (מספיק 1GB microSD), כך שקל להחליף את הקבצים עם המחשב האישי שלך (16 HD לכל מערכת הפעלה נתמכים) באמצעות cpmtoolsGUI.

כמובן שאתה צריך מסוף כדי לקיים אינטראקציה עם Z80-MBC2, ומתאם USB-סדרתי משותף יחד עם אמולציית SW מסוף תהיה בחירה זולה ופשוטה.

שלב 1: רכיבים ו- PCB

הדבר הראשון הוא למצוא את כל הרכיבים לבניית הלוח. הכנתי קובץ (A040618 BOM v2.ods) עם כל הרכיבים הדרושים שתוכל למצוא בקלות. כמובן שנדרשת מיומנות בסיסית, והוא אמור להיות מסוגל למצוא רכיבים "מסביב" …

אודות ה- PCB הכנתי "קישור קל" להזמנת מנה קטנה (5 יחידות דקות) של PCB כאן.

שלב 2: מודולים שאתה צריך מדי …

אתה צריך גם לקנות (אם לא עשית) כמה מודולים זולים נפוצים (ראה תמונות):

• מתאם USB-Serial;
• מודול microSD;
• מודול RTC DS3231 (אופציונלי);
• מתכנת USBasp (להבהב את מטען האתחול של Arduino ל- Atmega32a);
• מתאם AVR 10pin עד 6pin (אופציונלי).

שלב 3: בנה את הלוח

לבניית הלוח עקוב אחר מדריך ההרכבה (A040618 PCB Layout Guide.zip) עם מיקום הרכיבים על הלוח (עם הפניות החלקים והערכים). גם סכמטי (A040618 - SCH.pdf) יהיה שימושי.

התחל להלחם את הרכיבים הדקים ביותר כמו נגדים ודיודות, לאחר מכן את הקבלים הקרמיים וכן הלאה. המחברים והקבלים האלקטרוליטיים יהיו האחרונים.

שלב 4: התקן את Arduino IDE ואת "MightyCore"

כדי לטעון את "הסקיצה" של Arduino ל- Atmega32a, עליך להתקין את Arduino IDE ואת ה- "MightyCore" מכאן באמצעות "מנהל הלוח" של Arduino IDE.

בדרך זו התמיכה ב- Atmega32a תתווסף ל- Arduino IDE, ותוכל לבחור את Atmega32a כמכשיר מטרה (ראה תמונה).

זכור לבחור באפשרויות האחרות כמו בתמונה.

שלב 5: הבזק את מטען האתחול

כדי להפוך את Z80-MBC2 לפעיל, עליך להבהב את מטען האתחול של Arduino לתוך Atmega32a.

זה יאפשר לך לאסוף ולטעון את הסקיצה לתוך Atmega32a באמצעות Arduino IDE.

ישנן דרכים רבות להבהב את מטען האתחול. הדרך שאני מציע היא להשתמש במתכנת USBasp זול ולשרוף את מטען האתחול באמצעות Arduino IDE.

כדי לחבר את ה- USBasp למחבר ICSP של ה- Z80-MBC2 אתה יכול להשתמש במתאם 10pin-6pin משותף (ראה התמונה).

זכור לנתק כל מחבר אחר בעת השימוש ב- ICSP. כמו כן יש להסיר מודולי SD ו- RTC (אם קיימים) מהלוח כאשר יציאת ICSP נמצאת בשימוש.

מידע נוסף על שלב זה ניתן למצוא כאן.

שלב 6: טען את "הסקיצה"

עכשיו הגיע הזמן לטעון את הסקיצה ל- Atmega32a באמצעות ה- Arduino IDE. לשם כך עליך לחבר את המתאם הטורי USB (ראה תמונה) ליציאת SERIAL (J2) של ה- Z80-MBC2.

עליך לחבר את סיכות ה- GND, +5V/VCC, DTR, TXD, RXD של המתאם הסדרתי USB ויציאת ה- SERIAL של ה- Z80-MBC2.

כעת פתח את קובץ ה- zip של הסקיצה "S220718-R190918_IOS-Z80-MBC2.zip" לתיקיה, ריכז אותו וטען אותו עם ה- Arduino IDE.

שלב 7: הוסף את ה- SD ואת ה- RTC

כעת, פרקו את קובץ ה- zip מסוג SD "SD-S220718-R191018-v1.zip" ל- FAT16 או FAT32 המעוצב ב- microSD (מיקרו SD מסוג 1GB הוא יותר ממספיק).

נתק את המתאם הסדרתי USB מהמחשב והוסף ל- Z80-MBC2 את מודול ה- SD (עם ה- microSD בפנים) ואת מודול ה- RTC (אם יש לך אותו).

שימו לב להתקין את המודולים בדיוק כפי שמוצג בתמונה, מכיוון שהם אינם "ניתנים להחלפה" בעמדותיהם, ועלולים להיווצר נזקים קבועים אם תחליפו אותם!

כעת אתה מוכן להריץ את Z80-MBC2 באמצעות המתאם הטורי-USB ואמולטור מסוף!

שלב 8: כיצד להיכנס לתפריט "בחר אתחול …"

כדי להיכנס ל"בחור מצב אתחול או פרמטרי מערכת "עליך ללחוץ על מקש RESET (SW2), לשחרר אותו וללחוץ מייד על מקש USER (SW1) ולהשאיר אותו לחוץ עד שנורית ה- IOS תתחיל להבהב.

דרך אחרת היא ללחוץ על שני המקשים, לשחרר את מקש RESET והחזק את מקש USER למטה עד שנורית ה- IOS תתחיל להבהב, או שתראה את התפריט על המסך.

שלב 9: מידע נוסף …

תוכל למצוא מידע נוסף ופרטים טכניים אודות Z80-MBC2 כאן.