Жинхэнэ гар хийцийн компьютер бүтээхэд хялбар: Z80-MBC2: 9 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Хэрэв та компьютер хэрхэн ажилладаг, "гадаад зүйлүүд" -тэй хэрхэн харьцдагийг сонирхож байгаа бол өнөө үед Arduino, Raspberry болон бусад олон тоглоом тоглоход бэлэн болсон олон самбарууд байдаг. Гэхдээ энэ самбарууд ижил "хязгаартай" байдаг … тэд MCU (Micro Controller Unit) эсвэл SOC (Chip on System) ашигладаг тул дотоод хэсгийг нуудаг тул та CPU, I/O, дотоод автобусанд хүрч чадахгүй. мөн эдгээр бүх зүйлс нь компьютерийг ажиллуулдаг.

Хуучин хэсгийг 8 битийн процессор ("дахин тооцоолох" гэж нэрлэдэг) ашиглах өөр сонголт байдаг. Тэдгээрийг ойлгоход хялбар бөгөөд та маш олон бичиг баримт, номыг үнэ төлбөргүй олж авах боломжтой бөгөөд шаардлагатай бүх функциональ блоктой (CPU, I/O, RAM, ROM/EPROM гэх мэт) жинхэнэ компьютер бүтээх боломжтой.

Гэхдээ ерөнхийдөө эд ангиудыг хайж олоход хэцүү байдаг бөгөөд EPROM програмист, баллуур эсвэл GAL програмист гэх мэт хуучирсан багаж хэрэгслийг шаарддаг бөгөөд энгийн төхөөрөмжүүд нь маш хязгаарлагдмал шинж чанартай байдаг.

Тиймээс би хуучин болон "шинэ" эд ангиудыг хольж, хуучирсан EPROM програмист эсвэл гоёмсог IC ашиглах шаардлагагүй, өвөрмөц дизайн гаргахын тулд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хялбархан ашигласан. Atmega32A MCU нь I/O дэд системийн үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд EPROM болон оролт гаралтын бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг "дуурайдаг". Нэмж дурдахад Arduino bootloader ашиглан үүнийг сайн мэддэг Arduino IDE програмаар хялбархан програмчилж болно.

Шаардлагатай IC нь:

• Z80 CPU CMOS (Z84C00) 8 МГц ба түүнээс дээш
• Atmega32A
• TC551001-70 (128KB RAM)
• 74HC00

Хэрэв та 16x GPIO өргөтгөл (GPE сонголт) авахыг хүсвэл MCP23017 -ийг нэмж оруулаарай.

Z80-MBC2 нь олон ачаалах чадвартай бөгөөд CP/M 2.2, QP/M 2.71 ба CP/M 3 (128КБ хэмжээтэй санах ой дэмждэг) ажиллах чадвартай тул та маш их хэмжээний SW ашиглаж болно (жишээ нь та Basic, C, Assembler, Pascal, Fortran, Cobol хөрвүүлэгчдийг хялбархан олох боломжтой бөгөөд тэдгээрийн заримыг SD дээрх виртуал дискэнд аль хэдийн оруулсан болно).

Хатуу дискийг microSD FAT16 эсвэл FAT32 форматтай (1 ГБ хэмжээтэй microSD байхад хангалттай) дуурайдаг тул cpmtoolsGUI ашиглан файлыг компьютертэйгээ (OS бүрт 16 HD дэмждэг) солилцоход хялбар байдаг.

Мэдээжийн хэрэг танд Z80-MBC2-тэй харилцах терминал хэрэгтэй бөгөөд ердийн USB цуваа адаптер нь SW терминалын эмуляцтай хамт хямд бөгөөд энгийн сонголт байх болно.

Алхам 1: Бүрэлдэхүүн хэсгүүд ба ПХБ

Хамгийн эхний хийх зүйл бол хавтанг бүтээхэд шаардлагатай бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг олох явдал юм. Би амархан олж болох бүх шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй файлыг (A040618 BOM v2.ods) бэлдсэн. Мэдээжийн хэрэг анхан шатны ур чадвар шаардагдах бөгөөд та "эргэн тойронд" бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг олж чадна гэж бодож байна …

ПХБ -ийн тухайд би ПХБ -ийн жижиг багц (5 ширхэг мин) захиалах "хялбар холбоос" -ыг эндээс бэлтгэсэн.

Алхам 2: Танд хэрэгтэй модулиуд …

Та мөн хямд үнэтэй модулийг худалдаж авах хэрэгтэй (хэрэв байхгүй бол) (зургийг үзнэ үү):

• USB-цуваа адаптер;
• MicroSD модуль;
• DS3231 RTC модуль (заавал биш);
• USBasp програмист (Arduino ачаалагчийг Atmega32a руу асаах);
• AVR 10pin -аас 6pin адаптер (заавал биш).

Алхам 3: Самбарыг бүтээх

Самбарыг бүтээхийн тулд угсрах гарын авлагыг (A040618 ПХБ -ийн зохион байгуулалтын гарын авлага.zip) дагаж, ПХБ -ийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байрлалыг (эд анги, лавлагаа хоёуланг нь агуулсан) оруулна уу. Схем (A040618 - SCH.pdf) нь бас тохиромжтой байх болно.

Резистор ба диод гэх мэт хамгийн нимгэн эд ангиудыг, дараа нь керамик конденсаторыг гагнах ажлыг эхлүүлээрэй. Холбогч ба электролитийн конденсатор нь хамгийн сүүлчийнх байх болно.

Алхам 4: Arduino IDE болон "MightyCore" суулгана уу

Arduino "ноорог" -ыг Atmega32a -д ачаалахын тулд та Arduino IDE "Board Manager" ашиглан Arduino IDE болон "MightyCore" -г эндээс суулгах хэрэгтэй.

Ийм байдлаар Atmega32a -ийн дэмжлэг Arduino IDE -д нэмэгдэх бөгөөд та Atmega32a -ийг зорилтот төхөөрөмж болгон сонгох боломжтой болно (зураг харна уу).

Зураг дээрх шиг бусад сонголтыг сонгохоо мартуузай.

Алхам 5: Ачаалагчийг асаана уу

Z80-MBC2-ийг ажиллуулахын тулд та Arduino bootloader-ийг Atmega32a руу асаах хэрэгтэй.

Энэ нь Arduino IDE ашиглан Sketch -ийг Atmega32a руу хөрвүүлэх, ачаалах боломжийг танд олгоно.

Ачаалагчийг асаах олон арга бий. Миний санал болгож буй арга бол хямд USBasp програмист ашиглан Arduino IDE ашиглан ачаалагчийг шарах явдал юм.

USBasp-ийг Z80-MBC2-ийн ICSP холбогчтой холбохын тулд та нийтлэг 10pin-6pin адаптер ашиглаж болно (зургийг үзнэ үү).

ICSP ашиглахдаа бусад холбогчийг салгахаа бүү мартаарай. ICSP порт ашиглаж байх үед SD ба RTC модулиудыг (хэрэв байгаа бол) хоёуланг нь самбараас хасах ёстой.

Энэ алхамын талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг эндээс авах боломжтой.

Алхам 6: "Ноорог" -ыг ачаална уу

Arduino IDE ашиглан ноорогоо Atmega32a руу ачаалах цаг болжээ. Үүний тулд та USB серийн адаптерийг (зургийг үзнэ үү) Z80-MBC2-ийн SERIAL порт (J2) руу холбох хэрэгтэй.

Та USB серийн адаптерийн GND, +5V/VCC, DTR, TXD, RXD зүү, Z80-MBC2-ийн SERIAL портыг холбох ёстой.

Одоо "S220718-R190918_IOS-Z80-MBC2.zip" ноорог зургийн файлыг хавтсанд задалж, хөрвүүлээд Arduino IDE дээр ачаална уу.

Алхам 7: SD болон RTC -ийг нэмнэ үү

Одоо "SD-S220718-R191018-v1.zip" SD зип файлыг FAT16 эсвэл FAT32 форматтай microSD болгон задлаарай (1 ГБ хэмжээтэй microSD хангалттай).

USB серийн адаптерийг компьютерээс салгаад Z80-MBC2 дээр SD модулийг (дотор нь microSD-тэй) болон RTC модулийг (хэрэв байгаа бол) нэмнэ үү.

Модулийг яг зураг дээр үзүүлсэн шиг суулгахад анхаарлаа хандуулаарай, учир нь тэдгээр нь байрандаа "солигддоггүй" бөгөөд хэрэв та тэдгээрийг солих юм бол байнгын гэмтэл гарч болзошгүй юм!

Одоо та USB цуваа адаптер болон терминал эмулятор ашиглан Z80-MBC2-ийг ажиллуулахад бэлэн боллоо!

Алхам 8: "Ачаалал сонгох …" цэс рүү хэрхэн оруулах вэ

"Ачаалах горим эсвэл системийн параметрүүдийг сонгох" хэсэгт орохын тулд та RESET товчлуурыг (SW2) дарж, суллаад USER товчлуурыг (SW1) даруй дарж, IOS гэрэл анивчиж эхлэх хүртэл дарж байх ёстой.

Өөр нэг арга бол хоёулаа хоёуланг нь дарах, RESET товчлуурыг дарж, USER товчлуурыг дарж, IOS гэрэл анивчиж эхлэх хүртэл эсвэл дэлгэц дээрх цэсийг харах явдал юм.

Алхам 9: Нэмэлт мэдээлэл …

Та Z80-MBC2-ийн талаарх дэлгэрэнгүй мэдээлэл, техникийн дэлгэрэнгүй мэдээллийг эндээс авах боломжтой.