如何构建带有 Z80 微处理器的计算机?

电器工程 微处理器 z80
2022-01-22 21:16:38

我有芯片,那我该如何添加:时钟、RAM、硬盘(可能是 EEPROM?)、屏幕(LCD 图形屏幕?)、输入法(键盘、鼠标)?

4个回答

不要听别人说z80太老太硬。z80 专为这项任务而设计。出于某种原因,它是最古老的持续生产的 CPU,用它来构建计算机系统很容易。它是您项目的绝佳选择。

有一些很棒的书,比如“z80 微机设计项目”和“ z80 手册”,它们会真正帮助你。另外,请查看z80.info,他们有大量您想要的信息。

您的设计目标是现实的。假设您要驱动 VGA 或 NTSC 显示器,最难的部分将是 LCD 屏幕。但即便如此,一旦你进入它,也不是那么难。这将是您在此项目中反复遇到的主题,事情比您预期的要容易得多。早期的微型计算机是非常简单的机器,期望在 2012 年能够在某种程度上复制它们是一个非常现实的目标。除了定制的声音和视频芯片外,机器的其余部分仍然是现成的部件,即使是新手也很容易理解。

最简单的可用 z80 系统将具有 z80 CPU、一些闪存或 EEPROM,您可以从旧主板、ram 和一个用于串行通信的 uart(加上一个用于电平转换的 max232)免费获得。所有这些都可以在任何电子分销商处获得,都是通孔组件,并且可以构建在面包板上。您需要的唯一特殊设备是闪存/EEPROM 编程器(我自己用 Arduino 构建的)。哦,还有一些其他的东西,比如一些用于地址解码、复位电路等的 74 系列逻辑芯片和一个晶体振荡器。

或者,您可以用 z80 pio 芯片替换 uart,以与现代并行模式 LCD 字符显示器进行通信。它不会真正做图形,但它很容易使用,而且您的 z80 可以尽早打印东西。ps/2 键盘的界面相当简单。

但无论如何,z80 是您项目的不错选择。这听起来可能很复杂,但最终它并没有那么糟糕。逐步构建,从 z80 测试电路开始,连接 EEPROM,以便它可以运行一些代码并从那里构建。

幸运的是,有一本书 - “构建你自己的 Z80 计算机”,虽然它现在已经绝版,但作者史蒂夫·恰尔西亚(Steve Ciarcia)慷慨地允许它以 PDF 格式免费分发: http://retro.hansoten.nl/index.php?页=z80-sbc

您可能还想看看 N8VEM Home Brew Computer 项目。这是一台 Z80 SBC(单板计算机),可以运行 CP/M 并且可以非常便宜地构建 - PCB 是 20 美元加上运费。现在有各种可用的扩展板(S100 总线!),这一切背后都有知识渊博且乐于助人的社区。

但首先,为什么不抓住一些组件并构建最小的 Z80 测试仪以确保您的 CPU 正常工作 - http://www.z80.info/z80test0.htm 这只是硬连线的数据和地址线以持续执行相同的指令 (NOP) 从根本上演示基于 Z80 的计算机的核心。

我有机会从零开始构建了几台基于 Z80 微处理器的计算机,即 Sinclair ZX80(改进版)和 Jupiter Cantab 公司的 Jupiter Ace。两者都工作得很好,这些机器使用键盘并在电视机上生成黑白图片(分辨率为 240 x 192 像素)。有关它们的更多信息:

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

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

ZX80的继任者ZX Spectrum不仅具备上述所有功能,还拥有IDE磁盘接口、软盘接口等各种接口,以及USB随身碟或SD卡等更现代的存储介质。

我的建议:去做吧!研究,一路上学到很多东西,玩得开心。现在的事情比 80 年代要容易得多,我们有了互联网、CPLD、FPGA、我们想要的尽可能多的静态 RAM,等等!

祝你好运,保重。

Z-80 确实是一个旧芯片,但用它来构建计算机可能是一个不错的挑战。与所有现代微控制器不同,它没有很多内置功能,因此您必须自己添加 RAM、EPROM 和地址解码硬件。这正是他们多年前 Tandy 制造 TRS-80 时所做的事情。看看原来的 Model-1 原理图:http ://electrickery.xs4all.nl/comp/trs80/doc/westHWBook.pdf