Vorstellung Z80 Projekt

Neuentwicklung von CP/M-Rechnern und Komponenten
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Horst
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Vorstellung Z80 Projekt

Beitrag von Horst » 13. Jun 2021, 15:01

Hallo zusammen,

nun möchte ich endlich auch mein Z80 Projekt vorstellen. Es hat alles letztes Jahr im Februar mit der Corona Kriese begonnen. Mein Sohn fragte mich, ob man einen kleinen PC selbst aus einzelnen IC's bauen könne. Nach diversen Suchen im WWW und der Überprüfung der schon vorhandenen IC's, haben wir uns für einen kleinen AVR-Z80 entschieden. Zum starten des Z80 hat der Mega32 das 64k SRAM beschrieben und danach den Z80 gestartet. Den Prompt von CP/M wieder zu erkennen, die alten Spiele wie ZORK, Ladder und Catchum sowie WordStar und Turbo Pascal bewegten mich dann zu mehr.

Es war allerdings für uns beide nicht zufriedenstellend, das ein Z80 Computer einen modernen µC zum booten braucht - gab es damals auch nicht! Deswegen habe ich mich dann dazu entschlossen, mit dem WD37C65 ein Floppy Interface zu bauen und ein Boot ROM zu integrieren. Vorbild war hier der ZETA2 Schaltplan.

Der AVR musste so schnell wie möglich verschwinden, da auch die Console über diesen gesteuert wurde, musste diese nun mit SIO und CTC eingebunden werden. Auch die Centronics Schnittstelle wurde dann gebaut, weil uns ein alter OKI390 aus einer Arztpraxis zugelaufen ist.

Und so ist erst Chip für Chip und dann Platine für Platine hinzugekommen.


Stand 13.06.2021:
Hauptplatine:
- WD37C65B Floppy Controller
- Z80B CTC
- Z80B SIO 2 Vollwertige RS232 Schnittstellen
- Z80B PIO Centronics Schnittstelle
- 28C256 EEPROM zum Booten, hier ist Bootloader, CCP, BDOS und BIOS enthalten.
- 128K SRAM
- Z80B CPU @ 6Mhz
- Z80B SIO für AT Keyboard, Port B ist ein weiterer RS232 Port
- Treiber für den den 50 Poligen Bus an die anderen Karten.
- Baudraten Oszillator
- Diverse TTL Gatter für Bankswitch und Address Dekodierung, Reset Logik.
Mainboar.jpg
Mainboar.jpg (197.91 KiB) 325 mal betrachtet
Erweiterung:
- 512K SRAM
- DMA Controller
- Hier soll noch die Erweiterung der Daisy Chain Interrupt Kette Platz finden.
- Der Floppy Zugriff soll dann per DMA erfolgen, damit ich auch 1,44MB Disketten nutzen kann.
Erweiterung.jpg
Erweiterung.jpg (190.81 KiB) 325 mal betrachtet

Horst
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Re: Vorstellung Z80 Projekt

Beitrag von Horst » 13. Jun 2021, 15:16

Da ich ziemlich schnell eingesehen hatte, das die Floppy doch etwas bescheiden von ihrer Zugriffszeit ist, habe ich mich sehr schnell entschlossen ein Batterie gepuffertes RAM Laufwerk zu bauen. Es kostete echt Nerven, nur mit einer Floppy Änderungen am Bios zu machen.

Ram Laufwerk:
- 8x AS6C4008 512Kx8
- Batterie Backup Chip MAX691
- Lithium Batterie
- Dallas RTC Chip
- Div. TTL Chips zur Addressierung der RAM's / RTC
Ramdrive.jpg
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Horst
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Re: Vorstellung Z80 Projekt

Beitrag von Horst » 13. Jun 2021, 15:39

Wie durch ein Wunder ist uns dann auch noch ein alter Grünmonitor zugeflogen. Nach ersten Experimenten auch wieder mit einem AVR als Video Generator, habe ich tief im Web einen Schaltplan für eine 80-Zeichen Karte für den MZ700 gefunden. Dieser diente mir als Basis, sowie auch der Grafik Chip "SY6845E". Der RAM wurde gleich anstatt 2KB 1auf 32KB gesetzt, das CG ROM wurde vorerst 1:1 übernommen. Momentan bin ich daran die Karte zu erweitern, um jedem Zeichen auch ein Attribut zuweisen zu können:
Unterstrichen, Invers, Blinkend, Fett oder Kursiv des weiteren sollen 4 Helligkeitsstufen für jedes Zeichen speicherbar sein. Hierzu wurde unten rechts ein weiteres 32KB RAM eingebaut. Ein neues CG ROM kommt dann auch noch hinzu, welches die alternativen Zeichensätze Fett und Kursiv enthält.

Folgende Modi sollen unterstützt werden:
Text 80x24, 4 Graustufen, mit 2 Alternativen Schriften
Text 80x36, 4 Graustufen
Grafik 640x288 Pixel 2 Graustufen


Grafikkarte:
- SY6845E
- 2x 32KB RAM Addressiert durch den Controller, vielleicht irgend wann mal im RAM des Z80 eingeblendet.
- CG ROM
- Pixel Takt 16Mhz
- Diverse TTL Schaltkreise, um in das Video RAM schreiben / lesen zu können
- TTL Shift Register
- Video Ausgangsstufe
- 5V Festspannungsregler für den Analogteil.
Grafik.jpg
Grafik.jpg (196.92 KiB) 323 mal betrachtet
Zuletzt geändert von Horst am 13. Jun 2021, 15:53, insgesamt 1-mal geändert.

Horst
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Re: Vorstellung Z80 Projekt

Beitrag von Horst » 13. Jun 2021, 15:46

Beim nächsten Mal werde ich dann noch EPROM Brenner, IDE Interface, Soundkarte und Treiber Karte für die RS-232 Schnittstellen vorstellen. Auch das Gehäuse, ein 19" Baugruppenträger welcher schneller als gedacht voll wurde ist fast fertig.

Bis dahin - viele Grüße und allen noch eine schöne Bastelzeit!

Horst

P.S. Und irgend wann auch mal ein paar Bilder vom fertigen PC mit Tastatur, Monitor und Drucker...

genie3s
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Re: Vorstellung Z80 Projekt

Beitrag von genie3s » 16. Jun 2021, 10:34

Sehr schön, ich bin gespannt.
mit freundlichen Grüßen

Fritz

kurt_cpm
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Re: Vorstellung Z80 Projekt

Beitrag von kurt_cpm » 20. Jun 2021, 19:19

Hallo Horst,

da ist ein tolles Projekt.

Bevor ich die rc2014 Module entdeckt habe, wollte ich auch immer ein Z80 CPM System aufzubauen.
2017 fing ich mit den Retro Computer wieder an.

Die Module von Stephen und Karl waren doch einfacher für mich.

Ich bleibe am Ball und spende gerne Applaus. Sieht sehr gut aus.

Viel Erfolg bei der weiteren Entwicklung.

Gruß
Kurt

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