КР1818ВГ93 Emulator V4 — это аппаратный эмулятор-замена микросхемы КР1818ВГ93 (советский аналог WD1793/MB8877A — контроллер гибких дисков, применявшийся во всех ZX Spectrum-клонах с поддержкой TR-DOS). Устройство выполнено в виде платы с точным повторением DIP-40 распиновки оригинальной микросхемы и даже стилизовано под неё внешне (шёлкография на нижней стороне буквально имитирует маркировку «КР1818ВГ93 8904», как настоящий чип) — то есть просто вынимается родной FDC-чип из панельки на материнской плате и на его место вставляется эта плата, полностью беря на себя его функции программным способом.
По описанию — реализация базируется на проекте Евгения Угрюмова; данная печатная плата (ревизия V4, 18.04.2025) — это её физическое воплощение авторства Olexander Karnaukh (UR4QBP).
1. Микроконтроллер — «мозг» эмулятора
- U1 — LGT8F328P (LQFP-32) — китайский улучшенный аналог ATmega328P (фирмы Logic Green): совместимый с Arduino-экосистемой, но с расширенной периферией (12-битный АЦП, встроенный ЦАП, высокоточный внутренний генератор), что даёт больше вычислительных ресурсов для программной эмуляции протокола контроллера гибких дисков в реальном времени.
- Программируется не по стандартному AVR ISP, а по специфичному для этого семейства интерфейсу SWD/SWC — отсюда разъём XS1 «LGT PROG» (SWC, RST, SWD, VCC, GND), для прошивки которого в комплекте идёт весь необходимый набор инструментов (см. ниже).
2. Согласование с шиной хост-компьютера
- DD1 — футпринт «КР1818ВГ93 (MB8877A) DIP40» — не микросхема, а panel-совместимый сокет/контакты, прямо повторяющие все 40 выводов оригинального FDC-чипа (WR, CS, RD, A0-A1, RES, HRDY, CLK, STEP, DIR, TR00, IP, WPRT, HLD, WSTB, WD, WFDE, DRQ, INTRQ и т.д.) — именно этими штырьками плата вставляется в родную панельку на материнской плате компьютера.
- U2 — SN74HCT245APW (TSSOP-20, двунаправленный шинный формирователь) — согласует уровни и направление передачи 8-битной шины данных D0-D7 между хост-платой и микроконтроллером.
- U3 — SN74AHC1G08 (логический элемент И) — вспомогательное формирование сигнала *WD (Write Data).
- RN1, RN2 (4.7кΩ, резисторные сборки) — подтяжки на линиях данных.
- R1 (10кΩ), C1-C4 — цепь RC-сброса микроконтроллера при подаче питания.
3. Питание и корпус
- Питание +5В берётся с той же панельки, куда устанавливается плата (штатное питание FDC-чипа на материнской плате).
- Форм-фактор платы: ≈ 51,3 × 18,3 мм — ровно под габариты DIP-40 корпуса, с боковыми выступающими штырьками программирования, торчащими вбок для доступа к перепрошивке без извлечения платы из панельки (видно на фото — 4-контактный ряд GND/VCC/SWD/RST сбоку платы).
4. Комплект прошивок и инструментов программирования
В архиве идёт полноценный набор для самостоятельной перепрошивки платы:- 10 вариантов прошивки (Prog/HEX/*.hex) — активная разработка с разными датами и модификациями: vg93_lgt_evo_* (несколько версий «evo»-ветки, апрель-июнь 2025), vg93_lgt_FOG.hex, vg93_lgt_no_upRES.hex — то есть проект находится в стадии активного развития с несколькими экспериментальными сборками прошивки.
- AVRDUDESS 2.18 (портативная версия) — GUI-обёртка над avrdude для заливки hex-файлов.
- LarduinoISP (скетч для Arduino) — специальный загрузчик-программатор, транслирующий стандартный SPI Arduino в специфичный SWD-протокол LGT8F328P.
- RP2040_HRDY_LarduinoISP_Prog — альтернативный вариант программатора на базе Raspberry Pi Pico (RP2040) с готовым .uf2-прошивкой самого Pico под роль программатора — то есть прошить чип можно и через обычный Arduino, и через плату на RP2040.
- Скриншоты-инструкции по настройке AVRDUDESS для конкретного случая.
5. Плата (PCB)
- Размер: ≈ 51,3 × 18,3 мм — точный аналог DIP-40 корпуса по посадочным размерам.
- Двухслойная SMD-плата, полный производственный Gerber-комплект.
6. Полный перечень элементов (BOM, 13 позиций)
| Кол-во | Компонент | Назначение |
|---|---|---|
| 1 | LGT8F328P (LQFP-32) | микроконтроллер — программная эмуляция FDC |
| 1 | SN74HCT245APW | буфер шины данных |
| 1 | SN74AHC1G08DBVR | логика формирования WD |
| 1 | Разъём LGT PROG (5-pin) | программирование по SWD |
| 1 | Панельные DIP-40 контакты | посадка в родную панельку FDC |
| 2 | Резисторные сборки 4.7 кΩ | подтяжки шины данных |
| 4 | Конденсаторы (100нФ×3, 10мкФ) | развязка/сброс |
| 2 | Резисторы (1кΩ, 10кΩ) | вспомогательные цепи |
7. Резюме
КР1818ВГ93 Emulator V4 — это миниатюрная (51×18мм) плата-«имитатор» классического контроллера гибких дисков КР1818ВГ93/WD1793, выполненная в виде drop-in замены прямо в родную DIP-40 панельку материнской платы ZX Spectrum-клона. Всю логику работы протокола FDC реализует программно недорогой микроконтроллер LGT8F328P (китайский улучшенный клон ATmega328P), с шинным буфером для согласования уровней. Проект — по описанию, основан на разработке Евгения Угрюмова — активно развивается (в комплекте сразу 10 версий прошивки последних месяцев) и снабжён исчерпывающим набором инструментов для самостоятельной перепрошивки владельцем (через Arduino или через RP2040-программатор), используя нестандартный для этого семейства МК интерфейс программирования SWD/SWC.Файлы для загрузки
| Название файла / Папка | Описание | Yandex.Диск |
|---|---|---|
| KR1818VG93_V4 (папка) | Все файлы для сборки: Gerber, схемы, фото, документация | Ссылка на Яндекс.Диск |
| Prog (папка) | Всё для прошивки: 10 вариантов HEX, AVRDUDESS 2.18, LarduinoISP, RP2040_HRDY_LarduinoISP_Prog, скриншоты-инструкции | 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: Евгений Угрюмов
- Автор печатной платы (V4): Olexander Karnaukh (UR4QBP)