Come si costruisce un computer con un microprocessore Z80?

Ho il chip, quindi come aggiungerei: un orologio, RAM, disco rigido (forse EEPROM?), Uno schermo (schermo grafico LCD?), Metodo di input (tastiera, mouse)?

Non ascoltare gli altri dicendo che lo z80 è troppo vecchio o troppo duro. Lo z80 è stato progettato per questo compito. È la più vecchia CPU prodotta continuamente in circolazione per un motivo, è facile costruire sistemi informatici con essa. È una scelta eccellente per il tuo progetto.

Ci sono alcuni grandi libri come "progetti di progettazione di microcomputer z80" e " il manuale z80 " che ti aiuteranno davvero. Inoltre, guarda z80.info , hanno un sacco di informazioni che vorrai.

I tuoi obiettivi di progettazione sono realistici. La parte più difficile sarà lo schermo LCD, supponendo che tu voglia guidare un display VGA o NTSC. Ma anche quello, una volta entrato, non è poi così difficile. Sarà un tema ricorrente che incontrerai in questo progetto, le cose sono molto più facili del previsto. I primi microcomputer erano macchine straordinariamente semplici, aspettarsi di poterli duplicare in una certa misura nel 2012 è un obiettivo molto realistico. A parte i chip audio e video personalizzati, il resto della macchina è ancora disponibile come parti standard e facilmente comprensibile anche come un principiante.

Il sistema z80 utilizzabile più semplice avrà la CPU z80, un po 'di memoria flash o EEPROM che puoi ottenere gratuitamente da vecchie schede madri, ram e un uart per la comunicazione seriale (oltre a un max232 per il cambio di livello). Tutto questo è disponibile presso qualsiasi distributore di elettronica, sono componenti per fori passanti e possono essere costruiti su una breadboard. L'unica attrezzatura speciale di cui avrai bisogno è il programmatore flash / EEPROM (che mi sono costruito da un Arduino). Oh, e alcune altre cose come alcuni chip logici serie 74 per la decodifica degli indirizzi, il circuito di reset, ecc. E un oscillatore a cristallo.

In alternativa, è possibile sostituire l'UART con un chip Z80 Pio per comunicare con un moderno display a caratteri LCD in modalità parallela. Non farà davvero grafica, ma è facile da usare e la tua z80 è in grado di stampare le cose in anticipo. Una tastiera ps / 2 sarà piuttosto semplice da interfacciare.

Comunque, lo z80 è una buona scelta per il tuo progetto. Questo potrebbe sembrare complicato, ma alla fine non è poi così male. Costruisci in modo incrementale, inizia con il circuito di prova z80, collega una EEPROM in modo che possa eseguire un po 'di codice e costruire da lì.

Fortunatamente c'è un libro - "Costruisci il tuo computer Z80" e sebbene sia ormai fuori stampa, l'autore Steve Ciarcia ha generosamente permesso che fosse distribuito liberamente come PDF: http://retro.hansotten.nl/index.php? page = Z80-SBC

Potresti anche dare un'occhiata al progetto N8VEM Home Brew Computer. È un Z80 SBC (computer a scheda singola) che può eseguire CP / M e può essere costruito in modo molto economico: i PCB costano $ 20 più la spedizione. Ora ci sono una varietà di schede di espansione disponibili (bus S100!) E dietro c'è una comunità ben informata e disponibile.

Ma prima di tutto, perché non prendere una manciata di componenti e creare il tester Z80 minimo per assicurarsi che la CPU funzioni - http://www.z80.info/z80test0.htm Questo è solo il filo dei dati e delle linee di indirizzi da eseguire continuamente la stessa istruzione (NOP) per dimostrare fondamentalmente, il cuore di un computer funzionante basato su Z80.

In effetti lo Z-80 è un vecchio chip, ma può essere una bella sfida costruire un computer con esso. A differenza di tutti i moderni microcontrollori, non ha molte funzionalità integrate, quindi dovrai aggiungere tu stesso RAM, EPROM e hardware di decodifica degli indirizzi. E questo è esattamente ciò che hanno fatto molti anni fa quando Tandy ha costruito il TRS-80. Dai un'occhiata agli schemi originali del Modello 1: http://electrickery.xs4all.nl/comp/trs80/doc/westHWBook.pdf

Ho avuto la possibilità di costruire da zero un paio di computer basati sul microprocessore Z80, vale a dire un Sinclair ZX80 (una versione migliorata) e il Jupiter Ace della società Jupiter Cantab. Entrambi funzionano bene e queste macchine fanno uso di una tastiera e generano immagini in bianco e nero (con una risoluzione di 240 x 192 pixel) su un televisore. Maggiori informazioni su di loro:

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

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

Un successore dello ZX80, lo ZX Spectrum, non solo ha tutto questo, ma ha anche tutti i tipi di interfacce come l'interfaccia del disco IDE, l'interfaccia del floppy disk e anche per supporti di archiviazione più moderni come pen drive USB o schede SD.

Il mio consiglio: vai avanti e fallo! Ricerca, impara molto lungo la strada e divertiti. In questi giorni le cose sono molto più facili di quanto non fossero negli anni '80, abbiamo Internet, CPLD, FPGA, tutta la RAM statica che vogliamo, ecc.!

Buona fortuna e abbi cura di te.

Si avrà un molto tempo difficile costruire il proprio "computer" sulla base della Z80, con tutte le caratteristiche che hai descritto. Tuttavia, se riesci a vivere senza costruire tu stesso l'hardware, un computer Z80 che programmi da solo è completamente possibile.

La vecchia TI-83, TI-84 e simili (pre-TI-89, credo) sono calcolatori basati su Z80. Sono ancora calcolatori molto comuni e si possono avere per circa $ 100: http://www.amazon.com/s/ref=nb_sb_noss_1?url=search-alias%3Daps&field-keywords=ti-84

La calcolatrice offre tutto ciò che desideri tranne il mouse e poiché i calcolatori sono ancora comuni nelle scuole, troverai comunque un buon numero di sviluppatori Z80. StackOverflow può aiutarti in caso di domande: /programming/tagged/z80

Non sono sicuro di quanto sarà facile riprogrammare lo Z80 con il tuo codice.

Esistono sul web diversi siti che documentano come creare sistemi basati su Z80. Attualmente sto lavorando su e al momento l'ho configurato con un floppy drive una tastiera seriale e un monitor VGA e una scheda SD.

La casa del progetto:

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

Non credo che lo Z-80 sia obsoleto. È un processore abbastanza potente a sé stante. Puoi trovare un assemblatore + IDE gratuito su www.zilog.com. È un ottimo strumento.

Se stai cercando di sostituire un PC, non preoccuparti. Se vuoi imparare molto sui microprocessori, vai avanti.

C'è molto materiale stampato relativo allo Z-80, all'interfaccia, alla programmazione, ecc.

Sebbene lo Z-80 non corrisponderà mai a un quad core a 3 GHZ, può comunque essere abbastanza veloce in termini umani. Ci sono anche processori più veloci in famiglia. Guarda la famiglia Z80S180. Ottieni molta energia, molte periferiche, tutte integrate in un unico pacchetto. Sì, rom e ram sono esterni, non te lo aspettavi TUTTO su un chip, vero? Ti mancherebbe l'intero concetto di un autobus! Tuttavia, NON proverei subito uno di questi progetti ad alta velocità.

Arduinos, lampone PI, ecc. Renditi conto che stai acquistando blocchi lego, non li stai progettando. Sì, si collegano insieme, ma il tuo contributo sarà limitato al software (OK, forse potresti progettare la tua scheda - ma lo farai?)

Lo Z-80 rimane un ottimo strumento di apprendimento. Così è l'8051, e ottieni la tua RAM, ROM, CPU e 1 MIPS in un unico pacchetto con il 51. Se vuoi, anche più veloce.

Non ascoltare le scelte fatte dagli altri. Decidi cosa vuoi fare e poi vai a farlo. È molto più facile eseguire il debug a 2 MHZ di 40.

Usa la potenza di Internet e raccogli alcuni schemi Z-80. Ce ne sono molti che galleggiano là fuori. Considera "Il microprocessore Z-80" di Gaonkar ISBN 0-02-340484-1 (Amazon può vendere copie usate per pochissimi $). In realtà, Gaonkar avrebbe risposto a tutte le domande che hai posto.

Lo z80 è così obsoleto, non sarai in grado di costruire nient'altro che una novità retro-computer con esso, ma ciò non significa che non sarebbe istruttivo e divertente da provare.

Se volessi solo dimostrare di poter eseguire una vecchia z80, probabilmente la metterei con una RAM statica 32Kx8 e un chip UART e brucerei un'immagine ROM TRS-80 Model I modificata in qualunque piccola EPROM / EEPROM sia in giro . L'intera mappa di memoria potrebbe essere decodificata con un chip MSI.

Non ci vorrebbe molto hacking s / w per cancellare le routine di decodifica della matrice della tastiera TRS-80 e sostituirle con una routine di input UART, né per trovare la routine di out dei caratteri e sostituirla con una routine di output UART. Quindi potrebbe essere collegato a una porta seriale del PC e il vecchio BASIC potrebbe essere visualizzato e interagito con esso.

Ciò dovrebbe dimostrare che stai eseguendo uno z80, senza il fastidio di provare a implementare molto I / O per esso.