Microelectronics | Z80 Microcomputer

Sinopsis

Cati dintre constructorii pasionati de electronica nu s-au gandit sa isi construiasca in regie proprie un computer personal pornind de proiectarea unei scheme electrice principiale apoi a cablajului imprimat, dand atentie celor mai mici detalii? Ma numar si eu printre ei si drept urmare, dupa o lunga perioada de cercetare si proiectare si dupa success-ul lui Mini Z80, a urmat invariabil acest microcalculator cu procesor Z80, cu functionalitate extinsa.

Ce trebuie sa faca microcalculatorul:

sa asigure comunicarea cu o tastatura standard PS/2
sa asigure interfatarea unui disc dur standardizat de tip IDE
sa asigure interfatarea unei imprimante pe portul standardizat LPT
sa asigure 2 canale de comunicatie seriala RS-232
sa asigure un semnal video VGA pentru a putea vizualiza grafic ceea ce se petrece in programele de aplicatie
sa puna la dispozitie un sintetizator de sunet pentru a putea programa aplicatii ce vor emite diverse sunete
sa puna la dispozitie o magistrala de extensie pentru a putea conecta alte periferice aditionale

Avand date aceste cerinte, hardware-ul microcalculatorului miniatura, este suficient de complex iar numarul de piesele ce intra in componenta sa ne duc cu gandul la un proiect de inalta complexitate. Lista componentelor este:

Z80-CPU
Z80-SIO
Z80-PIO
Z80-CTC
AY-3-8912 (sinteza de sunet)
DS1307 (ceas de timp real)
PIC 12F672 (controller de tastatura PS/2)
Chipset (Xilinx XC9572)
Video CPU (Xilinx XC9572)
32k ROM
32k RAM
64k VRAM (2x32k SRAM, utilizat ca memorie video)
2 x MAX232 (transceiver serial)
2 x 74HC244
74HC245
74HC04
74HC07
LM386 (mini-amplificator audio pentru sinteza de frecventa)
3 oscilatoare cu cristal pentru Z80-CPU, Z80-SIO si Video CPU

Microcalculatorul este total autonom fara necesitatea unui server de date, ca in cazul lui Mini Z80.

Schema

In continuare schema electrica principala a placii de baza.

Fig. 1: Schema electrica de principiu a microcalculatorului miniatura

Fig. 2: Cablajul microcalculatorului miniatura -- fata TOP

Fig. 3: Cablajul microcalculatorului miniatura -- fata BOTTOM

Fig. 4: Schema electrica de principiu a sursei pentru microcalculator

Fig. 5: Cablajul sursei pentru microcalculator

Schema este complexa, se impune ca executantul sa fie experimentat in tainele electronicii. Pe masura ce voi finisa proiectul, vor aparea toate codurile sursa pentru sectiunea VGA, pentru Chipset, pentru controller-ul PS/2 si pentru Video ROM / ROM BIOS.

Video ROM / ROM BIOS

Continutul EPROM-ului 27c256 este bazat pe o variatie a continutului EPROM-ului Mini Z80. Memoria este impartita in 3 parti distincte, dupa cum urmeaza:

Video ROM (contine rutine de adresare mod video)
ROM BIOS (contine rutinele de adresare periferice sistem)
OS/MC for Z80 (Operating System for MicroComputer for Z80 - o variatiune a OS/MC, Copyright (C) 1998-2008 Alexandru Groza)

OS/MC se face responsabil de buna functionare a microcalculatorului. Continutul ROM-ului va fi anexat ca fisier .BIN, de indata ce este complet functional. Deocamdata este in faza de deparazitare.