Yapımı Kolay Gerçek Ev Yapımı Bir Bilgisayar: Z80-MBC2!: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bir bilgisayarın nasıl çalıştığını ve "harici şeyler" ile nasıl etkileşime girdiğini merak ediyorsanız, günümüzde Arduino veya Raspberry ve diğerleri gibi oynamaya hazır birçok tahta var. Ancak bu kartların hepsi aynı "limit"e sahiptir… iç kısmı gizlerler çünkü bir MCU (Mikro Denetleyici Birimi) veya bir SOC (Çip Üzerinde Sistem) kullanırlar, böylece CPU'ya, G/Ç'ye, dahili veri yoluna dokunamazsınız ve bir bilgisayarı çalıştıran tüm bu şeyler.

Bazı eski parçaları 8 bit CPU olarak kullanan başka bir seçenek daha vardır ("geri hesaplama" olarak adlandırılır). Anlamaları kolaydır ve birçok belge ve kitabı ücretsiz olarak bulabilir ve gerekli tüm fonksiyon bloklarıyla (CPU, I/O, RAM, ROM/EPROM, vb.) gerçek bilgisayarlar oluşturmanıza izin verebilirsiniz.

Ancak genellikle bulunması zor parçalar kullanırlar ve bir EPROM programcısı ve silgisi veya bir GAL programcısı gibi eski araçlar gerektirirler ve daha basit olanlar çok sınırlı özelliklere sahiptir.

Bu yüzden, eski ve "yeni" parçaları karıştırarak, eski EPROM programcılarına veya süslü IC'lere ihtiyaç duymayan, bulması kolay bileşenleri kullanarak benzersiz bir tasarım oluşturdum. Atmega32A MCU, EPROM'u ve tüm G/Ç bileşenlerini "öykünen" bir G/Ç alt sistemi görevi görür. Dahası, bir Arduino önyükleyici kullanarak, iyi bilinen Arduino IDE ile kolayca programlanabilir.

Gerekli IC'ler:

• Z80 CPU CMOS (Z84C00) 8Mhz veya üstü
• Atmega32A
• TC551001-70 (128KB RAM)
• 74HC00

16x GPIO genişletmesini (GPE seçeneği) istiyorsanız, bir MCP23017 de ekleyin.

Z80-MBC2'nin çoklu önyükleme özelliği vardır ve CP/M 2.2, QP/M 2.71 ve CP/M 3 (128KB sıralı bellek desteklenir) çalıştırabilir, böylece onunla çok büyük miktarda SW kullanabilirsiniz (örn. Basic, C, Assembler, Pascal, Fortran, Cobol derleyicilerini kolayca bulabilirsiniz ve bunlardan bazıları SD'deki sanal disklerde zaten sağlanmıştır).

Sabit Diskler, biçimlendirilmiş bir microSD FAT16 veya FAT32 kullanılarak benzetilir (1 GB microSD yeterlidir), bu nedenle cpmtoolsGUI kullanarak dosyaları PC'nizle (her işletim sistemi için 16 HD desteklenir) değiştirmek kolaydır.

Elbette Z80-MBC2 ile etkileşim kurmak için bir terminale ihtiyacınız var ve bir terminal öykünme yazılımıyla birlikte ortak bir USB seri adaptör ucuz ve basit bir seçim olacaktır.

Adım 1: Bileşenler ve PCB

İlk şey, tahtayı oluşturmak için tüm bileşenleri bulmak. Kolayca bulabileceğiniz tüm gerekli bileşenleri içeren bir dosya (A040618 BOM v2.ods) hazırladım. Tabii ki temel bir beceri gereklidir ve "etrafında" bileşenleri bulabildiğiniz varsayılmaktadır…

PCB hakkında Burada küçük bir parti (5 adet min.) PCB sipariş etmek için bir "kolay bağlantı" hazırladım.

Adım 2: Sizin de İhtiyacınız Olan Modüller…

Ayrıca (eğer almadıysanız) bazı yaygın ucuz modülleri satın almanız gerekir (fotoğraflara bakın):

• Bir USB-Seri adaptör;
• Bir microSD modülü;
• Bir DS3231 RTC modülü (isteğe bağlı);
• Bir USBasp programcısı (Arduino önyükleyicisini Atmega32a'ya yüklemek için);
• Bir AVR 10pin - 6pin adaptörü (isteğe bağlı).

3. Adım: Tahtayı Oluşturun

Kartı oluşturmak için, bileşenlerin PCB üzerindeki konumuyla (hem parça referansları hem de değerlerle birlikte) Montaj Kılavuzunu (A040618 PCB Layout Guide.zip) izleyin. Ayrıca Şematik (A040618 - SCH.pdf) kullanışlı olacaktır.

Dirençler ve diyotlar gibi en ince bileşenleri, ardından seramik kapasitörleri vb. lehimlemeye başlayın. Konektörler ve elektrolitik kapasitörler sonuncular olacaktır.

Adım 4: Arduino IDE'yi ve "MightyCore"u kurun

Arduino "taslağını" Atmega32a'ya yüklemek için, Arduino IDE'yi ve "MightyCore"u buradan Arduino IDE "Board Manager" kullanarak yüklemeniz gerekir.

Bu şekilde Arduino IDE'ye Atmega32a desteği eklenecek ve Atmega32a'yı hedef cihaz olarak seçebileceksiniz (fotoğrafa bakın).

Diğer seçenekleri fotoğraftaki gibi seçmeyi unutmayınız.

Adım 5: Bootloader'ı Flashlayın

Z80-MBC2'yi çalışır hale getirmek için Arduino önyükleyicisini Atmega32a'ya yüklemeniz gerekir.

Bu, Arduino IDE kullanarak Sketch'i Atmega32a'ya derlemenizi ve yüklemenizi sağlayacaktır.

Önyükleyiciyi flaş etmenin birçok yolu vardır. Önerdiğim yol, ucuz bir USBasp programcısı kullanmak ve Arduino IDE kullanarak önyükleyiciyi yakmak.

USBasp'yi Z80-MBC2'nin ICSP konektörüne bağlamak için ortak bir 10pin-6pin adaptör kullanabilirsiniz (resme bakın).

ICSP'yi kullanırken diğer konektörlerin bağlantısını kesmeyi unutmayın. Ayrıca ICSP bağlantı noktası kullanımdayken hem SD hem de RTC modülleri (varsa) karttan çıkarılmalıdır.

Bu adımla ilgili daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz.

Adım 6: "taslağı" yükleyin

Şimdi Arduino IDE kullanarak çizimi Atmega32a'ya yükleme zamanı. Bunun için USB seri adaptörünü (resme bakın) Z80-MBC2'nin SERİ bağlantı noktasına (J2) bağlamanız gerekir.

USB seri adaptörünün GND, +5V/VCC, DTR, TXD, RXD pinlerini ve Z80-MBC2'nin SERIAL portunu bağlamanız gerekir.

Şimdi "S220718-R190918_IOS-Z80-MBC2.zip" eskiz zip dosyasını bir klasöre açın, derleyin ve Arduino IDE ile yükleyin..

7. Adım: SD ve RTC'yi ekleyin

Şimdi "SD-S220718-R191018-v1.zip" SD zip dosyasını FAT16 veya FAT32 formatlı bir microSD'ye açın (1 GB microSD fazlasıyla yeterlidir).

USB seri adaptörünü PC'den ayırın ve Z80-MBC2'ye SD modülünü (içeride microSD ile) ve RTC modülünü (varsa) ekleyin.

Modülleri tam olarak fotoğrafta gösterildiği gibi takmaya dikkat edin, çünkü bunlar yerlerinde "değiştirilemez" ve değiştirirseniz kalıcı hasarlar meydana gelebilir!

Artık USB seri adaptörü ve bir terminal öykünücüsü kullanarak Z80-MBC2'yi çalıştırmaya hazırsınız!

Adım 8: "Önyükleme Seç…" Menüsüne Nasıl Girilir?

"Önyükleme modunu veya sistem parametrelerini seçin"e girmek için SIFIRLA tuşuna (SW2) basmanız, bırakmanız ve hemen USER tuşuna (SW1) basmanız ve IOS ledi yanıp sönmeye başlayana kadar basılı tutmanız gerekir.

Diğer bir yol ise her iki tuşa da basıp, IOS ledi yanıp sönmeye başlayana veya ekranda menüyü görene kadar USER tuşunu basılı tutarak RESET tuşunu bırakmaktır.

9. Adım: Daha Fazla Bilgi…

Z80-MBC2 hakkında daha fazla bilgi ve teknik ayrıntıyı burada bulabilirsiniz.