Як створити комп'ютер з мікропроцесором Z80?

У мене є чіп, тож як би я додати: годинник, оперативну пам’ять, жорсткий диск (можливо EEPROM?), Екран (графічний екран LCD?), Спосіб введення (клавіатура, миша)?

Не слухайте інших, які говорять, що z80 занадто старий або занадто важкий. Z80 був розроблений для цього завдання. Це найстаріший постійний процесор, який постійно виробляється, просто чомусь, з ним легко будувати комп'ютерні системи. Це відмінний вибір для вашого проекту.

Існує кілька чудових книг, таких як "дизайнерські проекти мікрокомп'ютерів z80" та " посібник з z80 ", які справді допоможуть вам допомогти. Крім того, подивіться на z80.info , у них є тонна інформації, яка вам потрібна.

Ваші цілі дизайну реалістичні. Найважче буде РК-екран, припускаючи, що ви хочете керувати дисплеєм VGA або NTSC. Але навіть це, як тільки ви потрапите в це, не так вже й важко. Це буде повторювана тема, з якою ви будете стикатися в цьому проекті, все набагато простіше, ніж ви очікували. Ранні мікрокомп'ютери були надзвичайно простими машинами, очікування, що ви зможете їх дублювати певною мірою в 2012 році, є дуже реальною метою. Окрім користувацьких звукових та відео чіпів, решта машини все ще доступна як поза частинами полиці, і легко зрозуміла навіть як новачок.

Найпростіша зручна система z80 матиме процесор z80, деяку флеш-пам’ять або EEPROM, які ви зможете отримати безкоштовно зі старих материнських плат, оперативної пам’яті та uart для послідовного зв’язку (плюс max232 для зміни рівня). Все це доступно у будь-якого розповсюджувача електроніки, є через отвори компонентів і може бути вбудовано на дошці. Єдине спеціальне обладнання, яке вам знадобиться, це програвач flash / EEPROM (який я створив сам з Arduino). О, і кілька інших речей, як-от 74 логічні мікросхеми серії для розшифровки адреси, схема скидання тощо та кристалічний генератор.

Крім того, ви можете замінити uart на мікросхемі z80 pio для спілкування із сучасним РК-дисплеєм із паралельним режимом. Насправді це не буде графіка, але вона проста у використанні, і ваш z80 може надрукувати речі на початку. Клавіатура ps / 2 буде досить проста в інтерфейсі.

Але в будь-якому випадку, z80 - хороший вибір для вашого проекту. Це може здатися складним, але врешті-решт це просто не все так погано. Будуйте поступово, почніть з тестової схеми z80, підключіть EEPROM, щоб він міг запустити якийсь код і просто побудувати звідти.

На щастя, є книга - «Створіть свій власний комп’ютер Z80», і хоча вона зараз не надрукована, автор Стів Чіарсія щедро дозволив поширювати її вільно як PDF: http://retro.hansotten.nl/index.php? сторінка = z80-sbc

Ви також можете поглянути на проект N8VEM Home Brew Computer. Це Z80 SBC (одноплатний комп'ютер), який може запускати CP / M і його можна побудувати дуже дешево - друковані плати коштують 20 доларів плюс доставка. Зараз доступні різноманітні плати розширення (шина S100!), А за всім цим стоїть обізнана та корисна спільнота.

Перш за все, чому б не захопити декілька компонентів і створити мінімальний тестер Z80, щоб переконатися, що ваш процесор працює - http://www.z80.info/z80test0.htm Цей просто провідний комп'ютер містить рядки даних та адрес для постійного виконання. та сама інструкція (NOP), щоб принципово продемонструвати серце робочого комп'ютера на базі Z80.

Дійсно, Z-80 - це старий чіп, але створити з ним комп'ютер може бути приємним завданням. На відміну від усіх сучасних мікроконтролерів, він не має багатьох вбудованих функцій, тому вам доведеться самостійно додавати оперативну пам’ять, EPROM та обладнання для декодування адрес. І саме це вони робили багато років тому, коли Танді побудував TRS-80. Просто подивіться на оригінальні схеми Model-1: http://electrickery.xs4all.nl/comp/trs80/doc/westHWBook.pdf

У мене був шанс побудувати пару комп’ютерів з нуля на основі мікропроцесора Z80, а саме Sinclair ZX80 (вдосконалена версія) та туз Юпітера від компанії Jupiter Cantab. Обидва працюють добре, і ці машини використовують клавіатуру і створюють чорно-білі зображення (з роздільною здатністю 240 х 192 пікселів) на телевізорі. Більше інформації про них:

http://www.jupiter-ace.co.uk/

http://searle.hostei.com/grant/zx80/zx80.html

Наступник ZX80 - ZX Spectrum - це не тільки все це, але також має всі види інтерфейсів, таких як інтерфейс диска IDE, інтерфейс дискети, а також для більш сучасних носіїв зберігання даних, таких як накопичувачі USB або SD-карт.

Моя рекомендація: продовжуй і роби це! Досліджуйте, багато навчайтесь по дорозі та отримуйте задоволення. У наші дні все набагато простіше, ніж у 80-х, ми отримали Інтернет, CPLD, FPGA, стільки статичної оперативної пам’яті, скільки нам хочеться, тощо!

Удачі і подбайте.

Вам буде дуже важко створити власний "комп'ютер" на основі Z80 з усіма описаними вами функціями. Однак якщо ви можете жити, не будуючи апаратне забезпечення самостійно, комп'ютер Z80, який ви самі запрограмуєте, цілком можливий.

Старі TI-83, TI-84 і подібні (я вважаю, раніше TI-89) - це калькулятори на основі Z80. Вони все ще є дуже поширеними калькуляторами, і їх можна отримати приблизно за 100 доларів США: http://www.amazon.com/s/ref=nb_sb_noss_1?url=search-alias%3Daps&field-keywords=ti-84

У калькуляторі є все, що ви хочете, окрім миші, і оскільки калькулятори все ще поширені в школах, ви все одно знайдете хорошу кількість розробників Z80. StackOverflow може допомогти, якщо у вас є питання: /programming/tagged/z80

Я не впевнений, наскільки легко буде перепрограмувати Z80 власним кодом.

В Інтернеті існує кілька сайтів, які документують, як створити системи на базі Z80. Наразі я підключаюсь, і на даний момент у мене це налаштовано на дискеті послідовну клавіатуру та монітор VGA та SD-карту.

Домашня сторінка проекту:

http://n8vem-sbc.pbworks.com/w/page/44366173/Zeta%20SBC

Я не думаю, що Z-80 є застарілим. Це досить потужний процесор саме по собі. Ви можете знайти безкоштовний асемблер + IDE на веб-сайті www.zilog.com. Це дуже хороший інструмент.

Якщо ви хочете замінити ПК, не турбуйтеся. Якщо ви хочете дізнатися багато про мікропроцесори, рухайтеся вперед.

Існує багато друкованих матеріалів, що стосуються Z-80, взаємодії, програмування тощо.

Незважаючи на те, що Z-80 ніколи не збігається з чотирьохядерним ядром 3 ГГц, в людському відношенні він все ще може бути досить швидким. У сім'ї є і швидші процесори. Подивіться на сімейство Z80S180. Ви отримуєте багато енергії, багато периферійних пристроїв, всі інтегровані в єдиний пакет. Так, rom & ram є зовнішніми, ви цього не очікували ВСЕ на одній мікросхемі, чи не так? Ви б пропустили всю концепцію автобуса! Я б НЕ спробував одну з цих швидкодіючих конструкцій поза коробкою.

Arduinos, малинові ІП та ін. Зрозумійте, ви купуєте лего-блоки, а не проектуючи їх. Так, вони підключаються, але ваш внесок буде обмежений програмним забезпеченням (гаразд, можливо, ви могли б створити власну дошку - але чи не так?)

Z-80 залишається чудовим інструментом навчання. Як і 8051, ви отримуєте оперативну пам’ять, ROM, процесор та 1 MIPS в одному пакеті з 51. Більш швидкі, якщо вам подобається.

Не слухайте варіанти, які зробили інші. Вирішіть, що ви хочете зробити, а потім перейдіть до цього. Налаштування набагато простіше на 2 МГц, ніж 40.

Використовуйте потужність Інтернету та збирайте кілька схем Z-80. Їх багато плаває там. Розгляньте "Мікропроцесор Z-80" від Gaonkar ISBN 0-02-340484-1 (Amazon може продати використані копії за дуже небагато доларів). Власне, Гаонкар відповів би на кожне запитання.

Z80 настільки застарілий, ви не зможете створити з ним нічого, окрім новинки, ретро-комп'ютер, але це не означає, що намагатися не буде вчити і цікаво.

Якби я просто хотів довести, що я можу зробити старий запуск на z80, я, мабуть, поставив би його статичною оперативною пам’яттю 32Kx8 та мікросхемою UART, і записав би модифіковане зображення TRS-80 Model I ROM у будь-який маленький EPROM / EEPROM . Вся карта пам'яті може бути декодована мікросхемою MSI.

Не потрібно багато з / ш злому, щоб викреслити схеми декодування матриці клавіатури TRS-80 і замінити їх на порядок введення UART, а також не знайти процедуру виведення символів та замінити її на вихідну процедуру UART. Тоді його можна підключити до послідовного порту ПК, і старий BASIC можна було б виховувати та взаємодіяти з ним.

Це повинно довести, що ви використовуєте z80, без клопотів намагатися реалізувати для цього багато вводу-виводу.