Z80マイクロプロセッサを搭載したコンピューターを構築するにはどうすればよいですか?


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私はチップを持っているので、どのように追加しますか:クロック、RAM、ハードドライブ(おそらくEEPROM)、画面(LCDグラフィカル画面?)、入力方法(キーボード、マウス)


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何に使いたいですか?それが要件を決定します。
-stevenvh

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Z80は当​​時、本当に非常に素晴らしいプロセッサーでしたが、その日は過ぎ去りました。Z80を非常に非常に特別に使用する必要がある場合を除き、使用しないでください。他のものを使用してください。Z80を、私たちが現在持っているものへの道に大きな違いをもたらしたプロセッサーのサンプルとして、あなた自身の私立博物館に置いてください。
ラッセルマクマホン

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現在のPCで実行される(クロス)アセンブラーまたは(クロス)コンパイラーを見つけるのに苦労すると思います。もちろん、周辺チップ、EPROM、および実行に必要なマッチングプログラマーは言うまでもありません。私は、インターネット上の活気あるコミュニティ、あらゆる種類のハードウェア用のライブラリのロード、LinuxおよびWindowsの開発サポートがあるArduinoに行きます。
ジッピー

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@jippie難しくありませんが、レトロコンピューティングに真剣に取り組んでいない限り、あまり意味がありません。コンパイラーとしてsdccがあり、ファーネルはすべてのZ80周辺機器チップを入手可能としてリストしていますが、価格はかなり高いです。
スターブルー

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1980年に作成した暗室タイマーを実行しているZ80があります。タイマーはまだ動作しますが、暗室での露出と化学浴の時間を計る必要がありませんでした。それはまだ動作する間隔計ですが、私は現在使用していません。
オリンラスロップ

回答:


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z80が古すぎるか、硬すぎると他人に言わないでください。z80はこのタスク用に設計されました。それは理由のために最も古く連続的に生産されたCPUであり、それを使ってコンピュータシステムを構築するのは簡単です。プロジェクトに最適な選択です。

「z80マイコン設計プロジェクト」や「z80ハンドブック」など、本当に役立つ本がいくつかあります。また、z80.infoを見ると、必要な情報がほどあります。

設計目標は現実的です。VGAまたはNTSCディスプレイを駆動したい場合、最も難しい部分はLCD画面です。しかし、それでも、それに入ったら、それほど難しくはありません。それはこのプロジェクトで遭遇する繰り返しのテーマになります、物事はあなたが予想したよりずっと簡単です。初期のマイクロコンピューターは非常にシンプルなマシンでしたが、2012年にある程度複製できることが非常に現実的な目標です。カスタムサウンドとビデオチップは別として、マシンの残りの部分は市販品として利用可能であり、初心者でも簡単に理解できます。

最もシンプルで使いやすいz80システムには、z80 CPU、フラッシュメモリまたはEEPROMがあり、古いマザーボード、RAM、シリアル通信用のuart(およびレベルシフト用のmax232)から無料で入手できます。これらはすべて、電子部品の販売店で入手でき、スルーホール部品であり、ブレッドボード上に構築できます。必要な特別な機器は、フラッシュ/ EEPROMプログラマー(Arduinoから自分で作成したもの)だけです。ああ、アドレスデコード、リセット回路など、水晶発振器の74シリーズロジックチップのような他のいくつかのもの。

または、uartをz80 pioチップに交換して、最新のパラレルモードLCDキャラクターディスプレイと通信できます。それは実際にグラフィックスを行いませんが、使いやすく、z80は早い段階で印刷できます。ps / 2キーボードのインターフェースはかなり簡単です。

とにかく、z80はプロジェクトに適しています。これは複雑に聞こえるかもしれませんが、最終的にはそれほど悪いことではありません。インクリメンタルにビルドし、z80テスト回路から始め、EEPROMを接続してコードを実行し、そこからビルドするだけです。


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プロジェクトの最も重要な部分は、開発PCからコードを簡単にダウンロードできる、何らかのepromの置き換えを考え出すことです。それは、インサーキットプログラミングを備えた今日のマイクロコントローラと比較して、z80の時代に物事が原始的であった場所です。あるいは、シリアルブートローダーを検証し(おそらくbitbang SPI SDカードインターフェイス「ディスク」を使用して)、それを実際のEPROMに入れると、開発中のコードに静的RAMを簡単に使用できます。
クリスストラットン

コードを簡単に開発するには、PCに接続されたepromエミュレータを使用します。ICPのように機能します。

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幸いなことに「Z80コンピューターを構築してください」という本があり、現在絶版になっていますが、著者のSteve CiarciaはPDFとして自由に配布することをdistributedしみなく許可しています:http : //retro.hansotten.nl/index.php? page = z80-sbc

N8VEM Home Brew Computerプロジェクトもご覧ください。CP / Mを実行でき、非常に安価に構築できるZ80 SBC(シングルボードコンピューター)です。PCBは20ドルと送料です。現在、さまざまな拡張ボード(S100バス!)が利用可能であり、その背後には知識豊富で役立つコミュニティがあります。

しかし、まず最初に、少数のコンポーネントをつかみ、CPUが機能することを確認するために最小限のZ80テスターを構築してみてください -http : //www.z80.info/z80test0.htm基本的に実演するのと同じ命令(NOP)で、動作するZ80ベースのコンピューターの心臓部です。


素晴らしいリンク。今、私は自分で試してみたいとさえ思っています.. ;-)
Cees Meijer

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確かに、Z-80は古いチップですが、それを使ってコンピューターを構築するのは素晴らしい挑戦です。最新のすべてのマイクロコントローラーとは異なり、多くの組み込み機能がないため、RAM、EPROM、およびアドレスデコードハードウェアを自分で追加する必要があります。これは、タンディがTRS-80を製造した何年も前のことです。オリジナルのModel-1回路図をご覧くださいhttp : //electrickery.xs4all.nl/comp/trs80/doc/westHWBook.pdf


そのドキュメントを閲覧するとき、ATtinyやATmegaなどのチップにどのハードウェアが統合されているかを尊重し始めます。おそらく、データバスとアドレスバスの配線だけで、自発的な悪夢に見舞われるでしょう。
ジッピー

Z80自体は別として、TRS-80にあったもののほとんどは、ビデオセクションとダイナミックRAMインターフェイスによるものでした。また、チップカウントは、何らかの理由でb / cよりもかなり多く、20ピンの「オクタル」パーツ(74LS244など)の代わりに16ピンの「ヘキサ」パーツ(74LS367など)を多く使用していました。私のポイントは、おそらくあなた自身のZ80を転がすTRS80をクローンすることができるということです。+1!
JustJeff

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Z80マイクロプロセッサ、つまりSinclair ZX80(改良版)とJupiter Cantab社のJupiter Aceに基づいて、数台のコンピューターをゼロから構築する機会がありました。どちらも正常に機能し、これらのマシンはキーボードを使用して、白黒画像(240 x 192ピクセルの解像度)をテレビに生成します。それらの詳細:

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

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

ZX80の後継であるZX Spectrumは、このすべてを備えているだけでなく、IDEディスクインターフェイス、フロッピーディスクインターフェイスなどのあらゆる種類のインターフェイスを備えており、USBペンドライブやSDカードなどの最新のストレージメディアにも対応しています。

私の推奨事項:先に進んでそれをしてください!研究し、その過程で多くを学び、楽しんでください。最近のものは80年代よりずっと簡単で、インターネット、CPLD、FPGA、必要なだけのスタティックRAMなどが手に入りました!

がんばってください。


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説明したすべての機能を備えたZ80に基づいて独自の「コンピューター」を構築するのは非常に困難です。ただし、ハードウェアを自分で構築せずに生活できる場合は、自分でプログラムするZ80コンピューターは完全に可能です。

古いTI-83、TI-84、および類似の(TI-89以前、私は信じる)Z80ベースの電卓です。彼らはまだ非常に一般的な計算機であり、約100ドルで手に入れることができます:http : //www.amazon.com/s/ref=nb_sb_noss_1?url=search-alias %3Daps& field-keywords=ti-84

電卓は、マウス以外の必要なものをすべて備えています。電卓はまだ学校では一般的であるため、Z80開発者の多くを見つけることができます。StackOverflowは、質問がある場合に役立ちます:https : //stackoverflow.com/questions/tagged/z80

ただし、Z80を独自のコードで再プログラミングするのがどれほど簡単かはわかりません。


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高校では、z80開発ボードを使用したアセンブリプログラミングのコースがありました。アセンブラーコードでプログラムし、いくつかのLEDを点灯し、7セグメントディスプレイでいくつかの数字を表示するすべてのツールチェーンがありました。私はより多くのハードウェア指向...彼らが見つけることができる場所、それが出発点は良いかもしれないが、誰が知っている学習のためのものだと思うので
clabacchio

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ハッキング可能な開発プラットフォームを提案することにはメリットがありますが、最初の「非常に難しい」主張は誇張されています。ポスターのリストにあるすべてのことを行うプロジェクトには多くの段階があることは事実ですが、これらのことは特に難しくはありません。
クリスストラットン


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Z-80は時代遅れだとは思わない。それ自体が非常に強力なプロセッサです。www.zilog.comで無料のアセンブラ+ IDEを見つけることができます。これは非常に優れたツールです。

PCを交換する場合は、気にしないでください。マイクロプロセッサについて多くを学びたいなら、先に進んでください。

Z-80、インターフェース、プログラミングなどに関連する多くの印刷物があります。

Z-80は3 GHZクアッドコアと決して一致しませんが、それでも人間の観点では非常に高速です。ファミリーにはより高速なプロセッサーもあります。Z80S180ファミリーをご覧ください。単一のパッケージに統合された多くのパワー、多くの周辺機器を利用できます。はい、ROMとRAMは外付けです。1つのチップですべてを期待していませんでしたか?バスのコンセプト全体を見逃してしまうでしょう!ただし、これらの高速設計の1つをそのまま使用することはありません。

Arduinos、ラズベリーPIなど。レゴブロックを設計しているのではなく、購入していることを認識してください。はい、彼らは一緒にプラグインしますが、あなたの貢献はソフトウェアに限定されます(OK、多分あなたはあなた自身のボードを設計することができます-しかし、あなたはそうしますか?)

Z-80は引き続き優れた学習ツールです。8051も同様であり、RAM、ROM、CPU、および1 MIPSを51の単一パッケージで入手できます。必要に応じて高速化も可能です。

他の人が行った選択に耳を傾けないでください。やりたいことを決めてから行ってください。2 MHZでのデバッグは、40よりはるかに簡単です。

インターネットの力を利用して、いくつかのZ-80回路図を収集します。それらの多くはあちこちに浮かんでいます。Gaonkar ISBN 0-02-340484-1による「The Z-80 Microprocessor」を検討してください(Amazonはごくわずかの価格で中古コピーを販売できます)。実際、Gaonkarはあなたが尋ねたすべての質問に答えます。


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z80は非常に時代遅れなので、それを使って斬新なレトロコンピューター以外のものを構築することはできませんが、それは試行するのに有益で楽しくないという意味ではありません。

古いz80を実行できることを証明したい場合は、おそらく32Kx8の静的RAMとUARTチップを搭載し、修正したTRS-80モデルI ROMイメージを小さなEPROM / EEPROMが置かれているものに焼き付けます。メモリマップ全体をMSIチップでデコードできました。

TRS-80キーボードマトリックスデコードルーチンを削ってUART入力ルーチンに置き換えたり、文字出力ルーチンを見つけてUART出力ルーチンに置き換えたりするのに、多くのs / wハッキングは必要ありません。その後、PCシリアルポートに接続し、古いBASICを起動して操作することができます。

これは、z80を実行していることを証明するものであり、多くのI / Oを実装しようとする手間がありません。


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Z80が古くなっているとは思わない...現在、TI-83シリーズの計算機はそれをプライマリプロセッサとして使用し、TI-84もASICで使用しています。
fuzzyhair2

ノベルティレトロコンピュータの構築の何が問題になっていますか?楽しさと独学以外は、チップレベルから何も構築しません。優れた既成のマザーボードを5ドルで入手できるときではありません!
アイザックラビ
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