Значок ресурса

Easy Z80 — простой в сборке одноплатный компьютер на Zilog Z80 (512 КБ SRAM, 512 КБ Flash, SIO/CTC,)

Easy_Z80-Assembled.jpg


Easy Z80 — это простой в сборке одноплатный компьютер (SBC) на базе процессора Zilog Z80, разработанный Sergey Kiselev. Проект возник из вопроса его сына Макса о том, что нужно для сборки компьютера, и может ли он спроектировать и собрать его сам. Этот проект — их попытка спроектировать и собрать простой, понятный, но в то же время функциональный одноплатный компьютер. В нём используется тот же механизм страничной адресации памяти, что и в Zeta SBC V2. Применяются периферийные микросхемы Zilog Z80 SIO/0 и Z80 CTC, реализована конфигурация прерываний режима 2 с цепочкой daisy chain.


1. Технические характеристики​

ПараметрЗначение
ПроцессорZilog Z80 CPU (CMOS-версия — Z84C00)
Память512 КБ SRAM с батарейным резервным питанием, 512 КБ Flash ROM
Ввод-выводZilog Z80 CTC (программируемый таймер для периодических прерываний и опционально для генерации тактовой частоты UART), Zilog Z80 SIO (двухканальный последовательный интерфейс для консоли и подключения периферии)
ШинаСовместима с RC2014
Микропроцессорный супервизорГенерация сброса, резервное питание SRAM, NMI при сбое питания, сторожевой таймер (опционально)

2. Разъёмы и джамперы​

J1 — питание​

Подключите стабилизированный источник питания +5В к этому разъёму.
ПинСигналОписание
Наконечник (внутренний контакт)VCCПоложительный вывод — +5В
Бочонок / гильзаGNDОтрицательный вывод — земля

J2, J3 — последовательные каналы A и B​

ПинСигналОписание
1DCDCarrier Detect; не используется — не подключён на SBC
2RXA, RXBПриём данных; вход на SBC
3TXA, TXBПередача данных; выход с SBC
4DTRData Terminal Ready; не используется — не подключён на SBC
5GNDПодключён к сигналу GND SBC
6DSRData Set Ready; не используется — не подключён на SBC
7RTSA, RTSBRequest to Send; выход с SBC
8CTSA, CTSBClear to Send; вход на SBC
9RIRing Indicator; не используется — не подключён на SBC
ЭкранDE9 ShieldПодключён к сигналу GND SBC

J4 — батарея NVRAM​

Подключите 3В батарею для резервного питания SRAM к этому разъёму.

Важно: Если резервное питание SRAM не требуется, замкните J4 джампером. Не оставляйте этот разъём открытым.

ПинСигналОписание
1VBATПоложительный вывод — +3В
2GNDОтрицательный вывод — земля

J5, J6, J7 — шина RC2014​

ПинСигналОписаниеПинСигналОписание
J5-1A15Адрес A15; выход
J5-2A14Адрес A14; выход
J5-3A13Адрес A13; выход
J5-4A12Адрес A12; выход
J5-5A11Адрес A11; выход
J5-6A10Адрес A10; выход
J5-7A9Адрес A9; выход
J5-8A8Адрес A8; выход
J5-9A7Адрес A7; выход
J5-10A6Адрес A6; выход
J5-11A5Адрес A5; выход
J5-12A4Адрес A4; выход
J5-13A3Адрес A3; выход
J5-14A2Адрес A2; выход
J5-15A1Адрес A1; выход
J5-16A0Адрес A0; выход
J5-17GNDЗемляJ6-1GNDЗемля
J5-18VCCПитание +5ВJ6-2VCCПитание +5В
J5-19/M1Machine Cycle One; выходJ6-3/RFSHDRAM refresh; выход
J5-20/RESETСброс; выходJ6-4N/CНе подключён
J5-21CPU_CLKТакт CPU; выходJ6-5UART_CLKТакт UART (1.8432 МГц); выход
J5-22/INTПрерывание; входJ6-6/BUSACKDMA Bus Acknowledge; выход
J5-23/MREQMemory Request; выходJ6-7/HALTHalt; выход
J5-24/WRWrite Request; выходJ6-8/BUSREQDMA Bus Request; вход
J5-25/RDRead Request; выходJ6-9/WAITWait; вход
J5-26/IORQInput/Output Request; выходJ6-10/NMINon-maskable Interrupt; вход
J5-27D0Данные D0; вход/выход
J5-28D1Данные D1; вход/выход
J5-29D2Данные D2; вход/выход
J5-30D3Данные D3; вход/выход
J5-31D4Данные D4; вход/выход
J5-32D5Данные D5; вход/выход
J5-33D6Данные D6; вход/выход
J5-34D7Данные D7; вход/выход
J5-35TXDAКанал A, передача данных; выходJ7-1TXDBКанал B, передача данных; выход
J5-36RXDAКанал A, приём данных; входJ7-2RXDBКанал B, приём данных; вход
J5-37USR1Пользовательский пин 1, не подключёнJ7-3USR5Пользовательский пин 5, не подключён
J5-38IEIInterrupt Enable InputJ7-4USR6Пользовательский пин 6, не подключён
J5-39IEOInterrupt Enable OutputJ7-5USR7Пользовательский пин 7, не подключён

JP1 — выбор тактовой частоты последовательного канала A​

ПозицияОписание
1-2 (по умолчанию)1.8432 МГц (115200 бод в режиме x16)
2-3Программируемый с использованием канала 0 CTC

JP2 — выбор тактовой частоты последовательного канала B​

ПозицияОписание
1-2 (по умолчанию)1.8432 МГц (115200 бод в режиме x16)
2-3Программируемый с использованием канала 1 CTC

3. Перечень компонентов (BOM, версия 1.1)​

Тип компонентаОбозначениеОписаниеКол-воВозможные источники и примечания
PCBEasy Z80 PCB — Version 1.11RetroBrew Computers Board Inventory, либо заказ у производителя по Gerber/KiCad
ИСU1Z80 CPU, CMOS, 40-pin DIP — Z84C00xxPEG1Mouser 692-Z84C0010PEG
ИСU2Z80 CTC, CMOS, 28-pin DIP — Z84C30xxPEG1Mouser 692-Z84C3010PEG
ИСU3Z80 SIO/0, CMOS, 40-pin DIP — Z84C40xxPEG1Mouser 692-Z84C4010PEG
ИСU4512 КБ SRAM, 32-pin DIP — AS6C40081Mouser 913-AS6C4008-55PCN
ИСU5512 КБ Flash ROM, 32-pin DIP — SST39SF0401Mouser 804-39SF0407CPHE
ИСU6Микропроцессорная схема супервизора — MAX6931Mouser 584-ADM693ANZ; альтернативы: MAX693, LTC693, ADM691, MAX691, LTC691, ADM695, MAX695, LTC965, LTC1235
ИСU7, U8Dual RS-232 Driver/Receiver — MAX232A2Mouser 595-TRS202EIN
ИСU9Simple Programmable Logic Device — ATF16V8B1Mouser 556-AF16V8B15PU
ИСU10, U114-by-4 Register File — 74HC6702Mouser 595-CD74HC670E
ИСU12Dual Flip Flop — 74HC741Mouser 595-SN74HC74N
ГенераторQG110 МГц, CMOS oscillator, Half Can1Mouser 774-MXO45HS-3C-10.0
ГенераторQG21.8432 МГц, CMOS oscillator, Half Can1Mouser 774-MXO45HS-3C-1.8
СветодиодD13 мм, зелёный LED-индикатор1Mouser 859-LTL-4231N
Тактовая кнопкаSW16 мм тактовая кнопка, угловая1Mouser 653-B3F-3152
РазъёмJ1DC Power Jack, 2 мм1Mouser 806-KLDX-0202-A
РазъёмJ2, J3Sub-D DE9M, угловой, PCB mount2Mouser 806-K22X-E9P-N-99
РазъёмJ42-pin header с фиксатором1Mouser 571-6404562
РазъёмJ5 - J740x2 pin header, 2.54 мм, угловой1Mouser 571-9-103326-0
КонденсаторC1 - C14, C16 - C230.1 мкФ, MLCC, 5 мм22Mouser 594-K104K15X7RF53H5
КонденсаторC2447 мкФ, 25В, алюминиевый органический полимер1Mouser 80-A750EK476M1EAAE40
Резисторная сборкаRN1 - RN34.7 кОм, bussed, 5-pin SIP3Mouser 652-4605X-AP1-472LF
Резисторная сборкаRN44.7 кОм, bussed, 9-pin SIP1Mouser 652-4609X-AP1-472LF
РезисторR1470 Ом, осевой1Mouser 603-MFR-25FRF52-470R
РезисторR2 - R410 кОм, 1%, осевой3Mouser 603-MFR-25FRF5210K
РезисторR529.4 кОм, 1%, осевой1Mouser 603-MFR-25FBF52-29K4
Подстроечный резисторRV12 кОм, сквозной монтаж1Mouser 652-3362P-1-202LF
ПанелькаU1, U340-pin DIP2Mouser 517-4840-6000-CP
ПанелькаU4, U532-pin DIP2Mouser 517-4832-6000-CP
ПанелькаU228-pin DIP1Mouser 517-4828-6000-CP
ПанелькаU920-pin DIP1Mouser 517-4820-3000-CP
ПанелькаU6 - U8, U10, U1116-pin DIP5Mouser 517-4816-3000-CP
ПанелькаU1214-pin DIP1Mouser 517-4814-3000-CP
ПанелькаQG1, QG24-pin DIP, Half Can2Mouser 535-1108800

4. Документация прошивки​

BIOS и ОС​

Easy Z80 поддерживается RomWBW v2.9.1 и более поздними версиями. RomWBW включает BIOS, CP/M-80 2.2, Z-System и набор утилит. Также должна быть возможность запустить FUZIX на этой плате.

SPLD Fuse Map​

Easy Z80 использует SPLD ATF16V8/GAL16V8 (U9) для логики декодирования адресов. Карта прошивки SPLD и исходный код SPLD предоставлены в директории SPLD этого репозитория.


5. Примечания к выпуску​

Изменения​

  • Версия 1.1:
    • Добавлены подтягивающие резисторы на шине данных (RN4 — 4.7к) для поддержки режима прерываний Z80 mode 0
    • Использована серия 74HC вместо 74HCT
    • Удалён C15
    • Использовано обозначение RN для резисторных сборок вместо RR
    • Обновлена шёлкография: сделаны видимыми обозначение и значение RN1; обновлена шёлкография футпринтов разъёмов, чтобы JP1 и JP2 не закрывали дорожки; добавлен URL проекта на нижнюю шёлкографию
  • Версия 1.0:
    • Начальная версия

Известные проблемы​

  • Версия 1.0:
    • Верхняя шёлкография: обозначение и значение RR1 не видны. Должно быть «RR1, 4.7k»
    • Нижняя шёлкография на JP1 и JP2 закрывает соединения дорожек, поэтому они плохо видны
    • Нижняя шёлкография: нет URL проекта. Должен быть github.com/skiselev/easy_z80
    • Плата не будет сбрасываться, если установлен C15. Обходной путь: не устанавливайте этот конденсатор
    • Схема и верхняя шёлкография: используйте серию 74HC вместо 74HCT

Пожелания​

  • Версия 1.0:
    • Добавить подтяжки на шине данных для поддержки плат расширения, не предназначенных для Z80 interrupt mode 2

6. Резюме​

Easy Z80 от Sergey Kiselev — это простой в сборке одноплатный компьютер на базе процессора Zilog Z80 (Z84C00), оснащённый 512 КБ SRAM с батарейным резервным питанием, 512 КБ Flash ROM, периферийными микросхемами Z80 CTC и Z80 SIO/0, а также шиной RC2014. Компьютер использует механизм страничной адресации памяти от Zeta SBC V2 и поддерживает прерывания режима 2 с цепочкой daisy chain. «Клеевая» логика реализована на SPLD ATF16V8/GAL16V8. Плата поддерживается прошивкой RomWBW (BIOS, CP/M-80 2.2, Z-System), а также потенциально FUZIX. Проект включает полную документацию: схему, PCB, Gerber, BOM, исходный код SPLD и инструкции по сборке. Это отличный выбор для начинающих и опытных энтузиастов, желающих собрать классический CP/M-компьютер на Z80 с минимальными сложностями.


Файлы для загрузки​

Название файла / ПапкаОписаниеGitHubYandex.Диск
Documentation (папка)Документация проекта: схема, PCB, BOMСсылка на GitHubСсылка на Яндекс.Диск
KiCad (папка)Исходные файлы проекта в KiCad (схема, PCB, версия 1.1)Ссылка на GitHubСсылка на Яндекс.Диск
SPLD (папка)Исходный код SPLD и карта прошивкиСсылка на GitHubСсылка на Яндекс.Диск
gerber (папка)Gerber-файлы для производства печатной платы (версия 1.1)Ссылка на GitHubСсылка на Яндекс.Диск
images (папка)Изображения и фотографии платыСсылка на GitHubСсылка на Яндекс.Диск
Скачать все файлыВсе файлы находятся в одном архивеСсылка на GitHubСсылка на Яндекс.Диск

Полезные ссылки проекта:​

Автор
Verter_bot
Просмотры
18
Первый выпуск
Последнее обновление

Оценки

0.00 звезд(ы) 0 оценок
Назад
Вверх