Հեշտ կառուցվող իրական տնական համակարգիչ. Z80-MBC2 !: 9 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Եթե ձեզ հետաքրքրում է, թե ինչպես է համակարգիչն աշխատում և փոխազդում «արտաքին իրերի» հետ, մեր օրերում կան շատ տախտակներ, որոնք պատրաստ են նվագելու, ինչպես Arduino- ն կամ Raspberry- ը և շատ ուրիշներ: Բայց այս տախտակներն ունեն միևնույն «սահմանը»… նրանք թաքցնում են ներքին մասը, քանի որ օգտագործում են MCU (միկրո վերահսկիչ միավոր) կամ SOC (System On Chip), այնպես որ դուք չեք կարող դիպչել պրոցեսորին, I/O- ին, ներքին ավտոբուսին: և այս բոլոր իրերը, որոնք ստիպում են համակարգչին աշխատել:

Կա մեկ այլ տարբերակ, որն օգտագործում է որոշ հին մաս ՝ որպես 8 բիթանոց պրոցեսորներ (այսպես կոչված «հետհամակարգիչ»): Դրանք պարզ են հասկանալու համար, և դուք կարող եք գտնել բազմաթիվ փաստաթղթեր և գրքեր անվճար, և թույլ են տալիս կառուցել իրական համակարգիչներ ՝ բոլոր անհրաժեշտ գործառական բլոկներով (CPU, I/O, RAM, ROM/EPROM և այլն …):

Բայց ընդհանուր առմամբ նրանք դժվարությամբ են օգտագործում մասեր գտնելու համար և պահանջում են հնացած գործիքներ, ինչպիսիք են EPROM ծրագրավորողը և ռետին կամ GAL ծրագրավորողը, իսկ ավելի պարզներն ունեն շատ սահմանափակ հնարավորություններ:

Այսպիսով, ես խառնել եմ հին և «նոր» մասերը ՝ յուրահատուկ դիզայն պատրաստելու համար, որը կարիք չունի EPROM- ի որևէ ծրագրավորողի կամ շքեղ IC- ներ ՝ օգտագործելով հեշտ գտնելու բաղադրիչներ: Atmega32A MCU- ն գործում է որպես I/O ենթահամակարգ ՝ «նմանակելով» EPROM- ին և I/O բոլոր բաղադրիչներին: Ավելին, օգտագործելով Arduino բեռնիչը, այն կարելի է հեշտությամբ ծրագրավորել հայտնի Arduino IDE- ի միջոցով:

Անհրաժեշտ IC- ն են.

• Z80 CPU CMOS (Z84C00) 8 ՄՀց կամ ավելի բարձր
• Atmega32A
• TC551001-70 (128 ԿԲ RAM)
• 74HC00

Եթե ցանկանում եք 16x GPIO ընդլայնում (GPE տարբերակ) ավելացրեք նաև MCP23017:

Z80-MBC2- ն ունի բազմակողմանի բեռնման հնարավորություն և կարող է գործարկել CP/M 2.2, QP/M 2.71 և CP/M 3 (128KB բանկային հիշողություն ապահովված է), այնպես որ կարող եք դրա հետ շատ մեծ քանակությամբ SW օգտագործել (օր. հեշտությամբ գտնել Basic, C, Assembler, Pascal, Fortran, Cobol կոմպիլյատորներ, և դրանցից մի քանիսն արդեն տրամադրված են SD- ի վիրտուալ սկավառակների վրա):

Կոշտ սկավառակների նմանակումը կատարվում է microSD FAT16 կամ FAT32 ձևաչափով (1 ԳԲ microSD բավարար է), այնպես որ հեշտ է ֆայլերը փոխանակել ձեր համակարգչի հետ (16 ՕՀ յուրաքանչյուր ՕՀ -ի համար ապահովված է) cpmtoolsGUI- ի միջոցով:

Իհարկե, ձեզ անհրաժեշտ է տերմինալ `Z80-MBC2- ի հետ փոխգործակցության համար, իսկ սովորական USB- սերիալային ադապտերը` տերմինալային emulation SW- ի հետ միասին, կլինի էժան և պարզ ընտրություն:

Քայլ 1: Բաղադրիչներ և PCB

Առաջին բանը գտնել տախտակը կառուցելու բոլոր բաղադրիչներն են: Ես պատրաստել եմ ֆայլ (A040618 BOM v2.ods) բոլոր անհրաժեշտ բաղադրիչներով, որոնք հեշտությամբ կարող եք գտնել: Իհարկե, հիմնական հմտություն է պահանջվում, և ենթադրվում է, որ դու կարողանում ես բաղադրիչներ գտնել «շուրջը»…

PCB- ի մասին ես պատրաստել եմ «հեշտ հղում» ՝ այստեղ PCB- ի փոքր խմբաքանակ (5 հատ. Րոպե) պատվիրելու համար:

Քայլ 2: Ձեզ նույնպես անհրաժեշտ մոդուլներ…

Անհրաժեշտ է նաև գնել (եթե ոչ) որոշ էժան մոդուլներ (տես լուսանկարները).

• USB- սերիալային ադապտեր;
• MicroSD մոդուլ;
• DS3231 RTC մոդուլ (ըստ ցանկության);
• USBasp ծրագրավորող (Arduino բեռնախցիկը Atmega32a- ում միացնելու համար);
• AVR 10pin- ից 6pin ադապտեր (ըստ ցանկության):

Քայլ 3. Կառուցեք խորհուրդը

Տախտակը կառուցելու համար հետևեք հավաքման ուղեցույցին (A040618 PCB Layout Guide.zip) ՝ PCB- ի վրա բաղադրիչների դիրքով (ինչպես մասերի հղումներով, այնպես էլ արժեքներով): Նաև սխեմատիկ (A040618 - SCH.pdf) հարմար կլինի:

Սկսեք սոսնձել ամենաբարակ բաղադրիչները, ինչպիսիք են դիմադրիչները և դիոդները, այնուհետև կերամիկական կոնդենսատորները և այլն: Միակցիչները և էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորները կլինեն վերջինները:

Քայլ 4: Տեղադրեք Arduino IDE- ն և «MightyCore» - ը

Arduino- ի «ուրվագիծը» Atmega32a- ում բեռնելու համար հարկավոր է այստեղ տեղադրել Arduino IDE- ն և «MightyCore» - ը ՝ օգտագործելով Arduino IDE «Board Manager» - ը:

Այս կերպ Atmega32a- ի աջակցությունը կավելացվի Arduino IDE- ին, և դուք կկարողանաք ընտրել Atmega32a- ն որպես նպատակային սարք (տես լուսանկարը):

Հիշեք, որ ընտրեք այլ տարբերակներ, ինչպես լուսանկարում:

Քայլ 5: Միացրեք Bootloader- ը

Z80-MBC2 օպերատիվ դարձնելու համար հարկավոր է Arduino բեռնիչը բեռնել Atmega32a- ին:

Սա թույլ կտա ձեզ կազմել և ներբեռնել էսքիզը Atmega32a- ում ՝ օգտագործելով Arduino IDE- ն:

Բեռնիչ սարքը բռնկելու բազմաթիվ եղանակներ կան: Իմ առաջարկած եղանակն է օգտագործել էժան USBasp ծրագրավորող և այրել bootloader- ը Arduino IDE- ի միջոցով:

USBasp- ը Z80-MBC2- ի ICSP միակցիչին միացնելու համար կարող եք օգտագործել 10pin-6pin ընդհանուր ադապտեր (տես լուսանկարը):

Հիշեք ICSP- ն օգտագործելիս անջատել ցանկացած այլ միակցիչ: Նաև SD և RTC մոդուլները (առկայության դեպքում) պետք է հեռացվեն տախտակից, երբ ICSP նավահանգիստն օգտագործվում է:

Այս քայլի մասին լրացուցիչ տեղեկություններ կարող եք գտնել այստեղ:

Քայլ 6: Տեղադրեք «ուրվագիծը»

Հիմա ժամանակն է, որ էսքիզը բեռնվի Atmega32a- ում ՝ օգտագործելով Arduino IDE- ն: Դրա համար անհրաժեշտ է միացնել USB- սերիալային ադապտորը (տես լուսանկարը) Z80-MBC2- ի SERIAL նավահանգստին (J2):

Դուք պետք է միացնեք USB- սերիայի ադապտերի GND, +5V/VCC, DTR, TXD, RXD կապումներն ու Z80-MBC2- ի ՍԵՐԻԱԼ պորտը:

Այժմ բացեք «S220718-R190918_IOS-Z80-MBC2.zip» էսքիզային ֆայլը թղթապանակի մեջ, կազմեք այն և բեռնեք Arduino IDE- ով:

Քայլ 7: Ավելացրեք SD և RTC

Այժմ բացեք «SD-S220718-R191018-v1.zip» SD փոստային ֆայլը FAT16 կամ FAT32 ձևաչափով microSD- ի մեջ (1 ԳԲ microSD- ն ավելի քան բավարար է):

Անջատեք USB- սերիալային բաժինը համակարգչից և Z80-MBC2- ին ավելացրեք SD մոդուլը (ներսում microSD- ով) և RTC մոդուլը (եթե ունեք):

Ուշադրություն դարձրեք, որ մոդուլները տեղադրվեն այնպես, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում, քանի որ դրանք «փոխանակելի» չեն իրենց դիրքերում, և դրանք փոխանակելու դեպքում կարող են առաջանալ մշտական վնասներ:

Այժմ դուք պատրաստ եք գործարկել Z80-MBC2- ը ՝ օգտագործելով USB- սերիալային ադապտեր և տերմինալային էմուլատոր:

Քայլ 8. Ինչպես մուտքագրել «Ընտրել բեռնախցիկ…» ընտրացանկում

«Ընտրել բեռնման ռեժիմը կամ համակարգի պարամետրերը» մուտքագրելու համար պետք է սեղմել RESET ստեղնը (SW2), բաց թողնել այն և անմիջապես սեղմել USER ստեղնը (SW1) և սեղմել այն մինչև IOS- ի լուսադիոդի թարթումը:

Մեկ այլ եղանակ է ՝ սեղմել երկու ստեղները, բաց թողնել RESET ստեղնը ՝ պահելով USER ստեղնը ներքև, մինչև IOS լուսադիոդի լույսը չսկսի թարթել, կամ էկրանին կտեսնեք ընտրացանկը:

Քայլ 9: Լրացուցիչ տեղեկություններ…

Z80-MBC2- ի մասին լրացուցիչ տեղեկություններ և տեխնիկական մանրամասներ կարող եք գտնել այստեղ: