Divmmc_ZC-SDC_AlexEkb CE2.3 — это плата DivMMC/ZC-SDC — интерфейс подключения SD-карты к ZX Spectrum-совместимому компьютеру (через разъём ZX-BUS), реализующий стандартный протокол esxDOS/DivMMC, но выполненный по проекту AlexEkb полностью на дискретной логике (серия К555 + сдвиговые регистры) — без CPLD, FPGA или микроконтроллера, что делает устройство необычным среди современных DivMMC-реализаций (обычно требующих программируемой логики). Данная ревизия — CE2.3, последняя версия, добавляющая кнопки NMI и RESET прямо на плате.
Плата и разводка — Olexander Karnaukh (UR4QBP), схема датирована 21.07.2025.
1. «Процессор» SPI на сдвиговых регистрах (ключевая особенность дискретной реализации)
Поскольку на плате нет микроконтроллера, обмен по SPI с SD-картой реализован классическим приёмом — тремя сдвиговыми регистрами, синхронно тактируемыми одним и тем же сигналом:- DD16, DD12 — 2× SN74HC595AN (сдвиговые регистры «вход последовательный — выход параллельный») — формируют исходящие сигналы MOSI и CLK для SD-карт, преобразуя параллельную запись от Z80 в последовательный поток.
- DD17 — SN74HC165N (сдвиговый регистр «вход параллельный — выход последовательный») — принимает последовательные данные MISO от SD-карты и защёлкивает их для параллельного чтения процессором.
- ZQ1 — кварц 14 МГц — тактирование этой «программно-аппаратной» реализации SPI через цепочку делителей на триггерах (DD13.4-6, DD10.1 и др.), формирующих сигнал CLK_7M.
2. Память и адресация (страничная организация esxDOS)
- DD1 — W27E010-70 (DIP-32, EEPROM) — основное ПЗУ с прошивкой firmware DivMMC/ZC-SDC. В комплекте два образа: DIV_ZC-SDC_W27E010_128kb.BIN (128КБ) и DIV_ZC-SDC_512kb.BIN (512КБ, для установки более ёмкой флеш-микросхемы в тот же DIP-32 футпринт).
- DD4 — IS61C1024 (DIP-32, 128КБ SRAM) — рабочая память для страниц esxDOS (банки RAM_SEL0-3, RAM_WR/RD).
- DD2, DD3, DD14 — 3× К555ИР23 (74LS374 регистры) — защёлки байтов ПЗУ/ОЗУ при постраничном переключении.
- SW3 — «DIVMMC/ZC» — переключатель адресного бита ROM_A16, выбирающий, какая из двух прошивок (или половина большого 512КБ образа) будет активна при загрузке — то есть один и тот же чип хранит сразу два режима работы платы: классический DivMMC или альтернативный ZC-SDC.
3. Два слота SD-карт
- SD1, SD2 — 2× SD-102 (сдвоенные держатели microSD) — на плате два физических слота под SD-карту одновременно, с раздельными сигналами выбора кристалла (CS_SD0, CS_SD1) и отдельными светодиодами активности HL2 «SD0», HL3 «SD1».
- R7-R10 (390 Ом) + VD7-VD14 (1N4148) — согласование логических уровней между 5-вольтовой логикой платы и 3.3-вольтовыми SD-картами (резистивно-диодные ограничители, классический бюджетный способ согласования уровней без отдельных микросхем-трансляторов).
- DA1 — AMS1117-3.3 — отдельный стабилизатор питания 3.3В для SD-карт.
4. Управление и индикация (обновление CE2.3)
- SB1 «RESET», SB2 «NMI» — две тактовые кнопки прямо на плате, дублирующие сигналы /RESET и /NMI шины — именно та новая функция последней версии, избавляющая от необходимости искать эти сигналы на самом компьютере.
- VT1, VT2 (КТ315) — транзисторные ключи, формирующие открытый коллектор для корректного (не «жёсткого») формирования сигналов /NMI/RESET на общую шину, чтобы не конфликтовать с другими устройствами на шине.
- HL1 «ACT» — светодиод общей активности обращения к карте.
- Логика формирования TRIG_DIV (авто-вход в меню esxDOS по нажатию NMI) — на триггерах DD11.1, DD7.4 и связанных элементах.
5. Прочая логика
- Множество вспомогательных элементов серии К555 (ЛЛ1-ИЛИ, ЛН1-инверторы, ТМ2-триггеры) реализуют полную дешифрацию адресного пространства портов #E3, #E7 (стандартные порты esxDOS) и сигналов управления страницами памяти — фактически весь функционал, который в других реализациях DivMMC обычно «зашивают» в CPLD, здесь целиком собран на рассыпной логике.
6. Плата (PCB)
- Двухслойная плата, полный производственный Gerber-комплект с механическим слоем (вероятно, вырезы под два SD-слота), экспорт 21.07.2025.
- Габариты — крупная карта расширения (ориентировочно порядка 130×85мм с учётом двух SD-слотов, кнопок и полного набора DIP-корпусов).
7. Сводка по BOM (83 позиции)
| Категория | Кол-во | Примеры |
|---|---|---|
| Логика серии К555 | 12 | ЛЛ1×5, ТМ2×3, ЛН1, ИР23×3 |
| Сдвиговые регистры (SPI) | 3 | 2× SN74HC595, 1× SN74HC165 |
| Память | 2 | W27E010 (ПЗУ), IS61C1024 (ОЗУ) |
| Слоты SD-карт | 2 | SD-102 (dual) |
| Диоды 1N4148 | 15 | согласование уровней, защита |
| Транзисторы КТ315 | 2 | формирователи NMI/RESET |
| Кнопки | 2 | RESET, NMI |
| Светодиоды | 3 | ACT, SD0, SD1 |
| Конденсаторы 100нФ | 19 | развязка питания |
| Резисторы (разных номиналов) | ~14 | согласование уровней, подтяжки |
| Стабилизатор AMS1117-3.3 | 1 | питание SD-карт |
| Переключатель DIVMMC/ZC | 1 | выбор режима прошивки |
| Кварц 14 МГц | 1 | тактирование SPI-логики |
| Разъём ZXBUS PLUG | 1 | подключение к шине |
8. Резюме
Divmmc_ZC-SDC_AlexEkb CE2.3 — это редкая и технически интересная реализация интерфейса SD-карты для ZX Spectrum, полностью собранная на дискретной логике серии К555 — без единой программируемой микросхемы, с обменом по SPI, реализованным тройкой сдвиговых регистров (2× 74HC595 + 74HC165). Плата несёт два независимых SD-слота и переключатель режима работы DivMMC/ZC-SDC, хранящий обе прошивки в одном чипе ПЗУ. Последняя ревизия CE2.3 добавляет удобные кнопки RESET и NMI прямо на плату. Это ещё один нетривиальный проект в общей серии ретро-периферии этого автора, отличающийся принципиальным отказом от программируемой логики в пользу классической рассыпухи — в духе оригинальных решений 1990-х годов.Файлы для загрузки
| Название файла / Папка | Описание | Yandex.Диск |
|---|---|---|
| ROM (папка) | Прошивки ПЗУ: DIV_ZC-SDC_W27E010_128kb.BIN (128КБ) и DIV_ZC-SDC_512kb.BIN (512КБ) | Ссылка на Яндекс.Диск |
| Gerber_Divmmc_ZC-SDC_AlexEkb_CE2.3_PCB_Divmmc_ZC-SDC_AlexEkb_CE2.3.zip | Gerber-файлы для производства печатной платы (экспорт 21.07.2025) | Ссылка на Яндекс.Диск |
| iBOM_Divmmc_ZC-SDC_AlexEkb_CE2.3.html | Интерактивная спецификация компонентов (Interactive BOM) для сборки | Ссылка на Яндекс.Диск |
| IS61C1024.PDF | Даташит на SRAM IS61C1024 (128КБ) | Ссылка на Яндекс.Диск |
| Schematic_Divmmc_ZC-SDC_AlexEkb_CE2.3.png | Принципиальная электрическая схема в формате PNG (изображение) | Ссылка на Яндекс.Диск |
| Скачать все файлы | Все файлы находятся в одном архиве | Ссылка на Яндекс.Диск |
Полезные ссылки проекта:
- Источник (Telegram-канал) — https://t.me/pentagon1024zp
- Автор идеи (дискретная логика): AlexEkb
- Автор платы и разводки: Olexander Karnaukh (UR4QBP)