Купить или собрать самому ZX Spectrum? Легко! grmretro wrote in 12 июля, 2010
Тем более что на подходе еще один проект - Speccy 2010 . Прогресс не обошел и спектрумистов, как они этого и не пытались избежать:-).
(фото одного из прототипов. в финальном варианте провода для исправления ошибок отсутствуют)
Здесь вы не найдете ни живого Z-80, ни музыкального сопроцессора. ВСЕ ВНУТРИ большой микросхемы и реализовано программно.
Цитата с форума:
“Состояние софта на сегодня:
полностью все функции Speccy2007 v1.06 (128k, пентагоновские времянки, эмулятор betadiskа, AY, загрузка tap/tzx/sna).
кроме этого
- - выход на TV - RGB, s-video, composit
- - более правильная и быстрая работа со sna (теперь ни один байт дампа не портиться)
- - турбо (7, 14 и 28 MHz)
- - безвейтовая клавиатура
- - все мультикололры и бордереффекты идут четко (как на spectaculatore)
планирую сделать еще
- VGA в режиме скандаблера
- режим с времянками фирменного спектрума
- kempston mouse и gluk rtc
- разные режимы с расширенной памятью”
Speccy 2010 тоже можно
Добрый день (опционально вечер/ночь).
Свой 20й обзор я хочу посвятить компьютеру, который покорил мое сердце. Приглашаю посетить сей ламповый пост. Обязательно отмечаются все бывшие и нынешние владельцы этих великолепных аппаратов, делимся идеями, ссылками, гаджетами под наш любимый компьютер. Просьба откинуться на кресло и постепенно погружаться. (Обзор очень большой, содержит инструкции, схемы, мысли по сборке и апгрейду)
ПРЕДИСЛОВИЕ
Давным-давно, в далёкой-далёкой галактике…
Вот этот мужчина, которого Вы видите сверху, не спроста тут. Это сам Клайв Марльз Синклер, бывший владелец компании Sinclair Radionics, выпускавшей компьютеры Spectrum. Это тот самый человек, которых хотел изготовить самый дешевый аппарат для работы и точка. Да, он не любил игры и считал, что это пустая трата времени и неправильное вложение средств. (интересно, что бы он сказал сейчас, глядя на дико развивающуюся игровую индустрию). Да пускай, поправят меня знатоки, сей джентльмен ушел в изобретение электронных велосипедов с головой и похоже, что там и остался, изготавливает что-то в этом роде:
В прочем это совсем другая история. Сегодня пойдет речь о наборе для самостоятельной сборки компьютера, ушедшей эпохи, конца 80х.
Впервые я познакомился со Спектрумом, когда мне было 7 лет, отец собрал его для меня. Тогда я открыл для себя целый удивительный мир игр и программирования.
Как сказал один хороший человек - «Если ты однажды познакомился со Спектрумом, то он глубоко засядет тебе в душу и однажды, когда совсем станет невмоготу, ты будешь бегать по барахолкам и искать его.»
И это правда. Только есть одно большое, НО. Купить можно, само-собой, на ибее есть лоты, продающие как 48к, так и 128к модели. Но однажды, когда мне стало «невмоготу» ища информацию о Спектрумах, я наткнулся на данный сайт, который предлагает готовые комплекты для самостоятельной сборки аппарата.
Был очень удивлен, люди продают и изготавливают платы советской копии Ленинград 48к с поправленной схемой. Плюсы и минусы конечно же у этого варианта есть. Но ребята, тут предлагают собрать компьютер своими руками, да что может быть круче чем разобраться в принципах работы компьютера на аппаратных уровнях?! Это же просто сказка. Естественно для таких работ желательно иметь опыт, маломальский, мой опыт сборки компьютеров ограничивается моделью РК-86 из журнала Радио, по сравнению со Спектрумом он песчинка, в плане сложности и придется потрудится, чтобы его отладить.
Как обычно предупреждение:
Вся ответственность, а именно самостоятельное проникновение в корпус готового изделия с последующим нарушением его целостности работоспособности, лежит на человеке совершившим это действие.
В дополнение к выше сказанному, при работе с микросхемами памяти, используйте заземленный, антистатический браслет, дабы не повредить целостность микросхемы, так же не забывайте подключать кабеля Video, RGB, Scart и тому подобные, только на выключенные приборы.
ПОДГОТОВКА К СБОРКЕ
Данный набор поставляется без оперативной памяти, чипы памяти используются и на данный момент времени найти их тяжело, можно так же использовать чипы , но с учетом небольших доработок в схеме.Где достать? Барахолки отметаем сразу, разборы тоже по причине того, что чипы могут быть испорченными, помимо всего прочего с памятью такого рода есть особенности, а именно она чувствительна к работе одной партией (точнее все чипы, установленные в машину желательно должны быть одной партии, ревизии и даты производства, а также города производства), с этим я столкнулся, собирая РК-86, советская память больно уж капризная, даже новые чипы желательно покупать оптом, мало ли что.
По этому обзвонив все магазины в Екатеринбурге, чипы нашлись только в одном - , по баснословно низкой цене. Оно и понятно, кому в наше время может понадобиться столь маленькая оперативная память, да еще столь медленная.
Специально перед покупкой я попросил принести упаковку чипов, да бы убедиться, что отсыпают именно из этой коробки. Может быть я был излишне мнительным в этом решении, но мало ли что.
И следующими номиналами резисторов:
По мелочи аудио гнездо под Jack - 3.5, дополнительные панельки, если не хотите паять микросхемы. Есть возможность установки SMD корпусов резисторов, диодов, конденсаторов (например, блокировочные конденсаторы можно заменить на SMD).
По инструменту потребуется следующий набор:
1. паяльная станция/паяльник с регулировкой температуры,
2. осциллограф (очень и даже очень желателен),
3. мультиметр,
4. если нет осциллографа используем логический анализатор.
ПОСТАВЛЯЕМЫЙ КОМПЛЕКТ
Я зачастую мало уделяю вниманию упаковки, тк привык к поставкам с Китая, но Российские упаковки поглядеть стоит всегда, уберу под спойлер, кому захочется взглянуть, смотрите.Упаковка
Микросхемы и запчасти оказались завернуты в пакет и приклеены скотчем:
Сама плата проложена двумя кусками гофрокартона и перетянута в упаковочный полиэтилен:
И так, давайте же взглянем на этот прекрасный набор запчастей
Плата. Вы знаете, эта плата изготовлена на высочайшем уровне, просто невероятно хорошо. Я давно не держал в руках столь качественных кастомных плат. Разводка, шелкография и надписи… Мммм великолепие, давайте просто насладимся:
От одних надписей на плате захватывает дух, уж больно они мне нравятся.
Так же прикладываю фотографии в большом размере платы целиком, да бы оценить полностью качество изготовления, кустарщиной не пахнет:
В комплекте поставляется, кроватки под микросхемы RAM, ROM, CPU:
Рассыпуха, которая идет с платой в комплекте. (Бипер, набор транзисторов BC547, конденсаторы на все нужные номиналы, контактные разъемы 2.54мм, кварц на 14.000 MHz, диоды):
Вся логика, которая потребуется для работы компьютера (включая CPU и ROM). Кстати ROM - память уже прошита Sinclair BASIC:
Для ориентирования в микросхемах времен СССР, нарисовал следующую картинку:
Из всех микросхем ни одной военки, две с пометкой статики - К561ЛН2 и К561ИЕ10А и ворохом различных предприятий.
СБОРКА
Используем две представленных схемы и , мало-ли захочется разобраться плотнее или столкнетесь с трудностями, начинаем потихоньку собирать. Самое важное это точно отслеживать что и куда ставим.Так же в помощь схема размещения микросхем и прочих элементов:
Главное в этом деле не торопиться, иначе запутаетесь окончательно. Я начинал сборку с мелочи (конденсаторы, резисторы, диоды). Комплектные конденсаторы (блокировочные, номиналом 104) я поменял на свои - Murata Manufacturing. Последним сажайте кварц, связано с тем, что он очень близко расположен к резистору R1 и если паять кварц под корень, резистор придется паять навесным монтажом.
Как делать не надо!
Сначала я решил все посадить на DIP - панельки (и это стало большой ошибкой ), я считал так, что если микросхема выйдет из строя, то я всегда легко смогу ее докупить, но на практике оказалось все иначе, я собрал все глюки. О глюках и их решении можно почитать ниже.
Ближе к окончанию сборки я начал собирать модуль чтения с ленты, основанный на микросхеме К561ЛН2, схема модуля классическая, прилагаю ниже:
Тестовое включение с распаянным кабелем Video с CPU и установленной RAM:
Странно, а должно быть это:
Похоже что-то имеется там. Осмотрев плату нашел пару ошибок:
1. Не распаян резистор C2.
2. Не правильно установлен резистор С1.
Так же оставшиеся конденсаторы (блокировочные), номиналом 104, заменил на Murata. Заменил транзистор К315Б.
Ииии ничего, после произведения всех замен с последующим включением аппарата я получил это:
При этом 5В по кругу имеется, но CPU не запускается. Печально. Начал искать в чем причина, попутно заказав логический анализатор.
Прошло 1.5 месяца так результата и не было, я уже начал расстраиваться, как с почты пришло уведомление о посылке - анализатор пришел.
Анализатор сигналов представляет из себя уст-во, основанное на чипах являющимся периферийным контроллером USB2.0 и 8-ми канальным приемником (я бы даже сказал снифером ), осуществляющий захват с линий данных.
Данное уст-во работает с использованием программного пакета - .
Вроде бы все есть для решения проблемы, но проблема как была, так и осталась.
Долго я мучился, пока не решил снести к черту все кроватки под микросхемы, оставив только RAM, CPU и ROM.
И о чудо, все завелось! (А ведь мой РК-86 был собран на таких же панельках, и все работает)
Так выглядел процесс отладки:
В итоге долго и мучительно перепроверяя все и отрезав ножку 1 от микросхемы DD4 (К555ИЕ7) с сопутствующей запайкой на землю я получил изображение:
Прогресс на лицо. На развертку не обращайте внимания, телевизор старый и имеет проблему в этой области. Далее, если вы приглядитесь, то увидите, что значок - © отображается некорректно, это знаменитая проблема компьютера Ленинград 48К (некорректная прорисовка окружностей), решается так, обрезаем дорожку от ИР9 ->1 и ЛН1->10 и впаиваем следующую схему:
Вообще при использовании разных производителей логики, нужно индивидуально подбирать конденсаторы на развертку у микросхем DD4 -> ИЕ7 и DD6 -> ИЕ7, по сути опытным путем, ставится конденсатор что у первой, что и у второй между землей и 11й ногой.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЛАВИАТУРЫ
Компьютер - это конечно хорошо, но без возможности ввода, иметь его нет смысла, поэтому мы будем делать клавиатуру!Распиновка клавиатуры находится в основной схеме на Ленинград 48К:
Для клавиатуры нам понадобится:
1. Текстолит размером 100х160.
(Я решил делать компактную клавиатуру, для того, чтобы засунуть аппарат в компактный корпус, да и в целом люблю компактные клавиатуры).
2. Лазерный принтер для проведения ЛУТ.
3. Кнопки тактовые, по высоте подбираются самостоятельно.
Распаковываем, размечаем и режем:
Готовим и вырезаем шаблон для ЛУТ:
Открываем редактор и рисуем клавиатуру:
В редакторе она нарисована со вторым слоем, но скажем так, травить этот слой не надо, экономьте свое время, не стоит травить ради того, чтобы травить.
Для Вас я подготовил готовый шаблон для распечатки:
Шаблон зеркалить НЕ НАДО !
Затем печатаем его и вырезаем:
Для травления потребуется следующий набор:
1. 100 мл аптечной 3% перекиси водорода
2. 30 г лимонной кислоты
3. 5 г поваренной соли.
4. Емкость.
Для платы моего размера этого хватит с головой, причем я для скорости травления, предусмотрительно нарисовал полигоны, да бы раствор не тратить зря.
Утюгом переносим на заготовку, советую использовать подложку от оракла:
Видно небольшие огрехи я поправил маркером, стойким к хлорному железу и забросил в раствор:
По окончанию получил такой результат. Скажу сразу я накосячил, для того что бы хорошо виднелись надписи я продержал чуть дольше в растворе и кое-где попортил дорожки:
Ну да ладно, это не криминально, берем провод в 0.5 мм и пропаиваем дорожки:
К ЗАПУСКУ ГОТОВ
Ах как он хорош!
Ииии стартуем!
Устанавливаем на телефон или планшет приложение PlayZX:
Используя кабель AUX, цепляемся к Спектруму, включаем аппарат и переходим в режим загрузки (на клавиатуре Спектрума нажимаем J -> удерживая SS нажимаем дважды на P, увидите такую запись - LOAD "" и жмем энтер ). После этого выбираем нужный образ игры в телефоне и жмем play. Пойдет загрузка игры.
Процесс загрузки программы выглядит следующим образом:
Загруженный файл игры Saboteur:
И конечно же пример загрузки программы с нуля, проверим того же саботера:
ВЫВОДЫ
И так подытожим. Покупая данный компьютер, Вы не просто покупаете глупый макет для сборки подобный китайским, Вы приобретаете большой пласт опыта сборки подобных компьютеров. Как я уже раньше говорил, в детстве имел подобный компьютер, правда он был 128К и имел флоппи диски 5.2 дюйма, в любом случае я остался доволен результатом.Если бы не этот компьютер я бы не обзавелся новым инструментом, таким как анализатор сигналов и горячим олово-отсосом, для выпайки микросхем и конечно же опытом.
Нюансы, платформа полностью скопирована с Ленинград 48К, ее можно подстроить под разные кварцы в зависимости от комплектной, логической базы, что очень хорошо.
Работает стабильно, используя приложение PlayZX, Вы откроете для себя мир игр для ZXSpectrum, да я и сам был удивлен такой большой библиотекой.
Очень большое сообщество по всему миру, кстати некоторые люди выпускают новые игры для данных компьютеров, а также портируют старые NES, например, Castlevania.
PS. Отличное начало в микроэлектронике для ребенка и отличное времяпрепровождение за решением той или иной проблемы.
PSS. Обзор получился просто гигантским, а рассказать хочется так много, но придется ограничиться только сутью, в следующем DIY будем изготавливать корпус для этого аппарата и будем прикручивать RGB и SCART, есть идеи сделать его в виде ноутбука.
Информация в помощь сборщикам Ленинград 48К:
1.
2.
3.
Обзор понравился
+253
+425
«8 лет я играл в Спектрум в черно-белом цвете и все знаете почему, да потому что наши доблестные телики RGB сигнал вообще не понимали». Хотел бы сказать я, понастольгировать, вспомнить что раньше солнце было ярче а трава зеленее. Но не скажу, в моем детстве слово Спектрум вообще никто никогда не произносил. Все свое детство я играл в денди, позже в сегу, у друзей иногда в супернинтендо. Ни в передаче Денди «Новая Реальность», ни в «От винта», ни в каком либо журнале я не слышал об этом компьютере. Я краем уха слышал о компьютерах, загружающихся с кассет, но никогда их не видел и не знал их названия. Впервые я о нем узнал только когда у меня появился интернет. Почитывал форумы, завидовал тем людям которые в конце 80х начале 90х собирали сами свои компьютеры, а я годноту пропустил. Хотя в те годы я был маленький и при всем желании свой клон спектрума бы не собрал. Много ли я потерял? Вот этот вопрос я не так давно себе стал задавать. Год назад наткнулся на очень хороший видосик где один парень очень подробно рассказал и показал как спаять клон спектрума «Ленинград». Его я пересматривал не раз и в итоге решил «Я соберу свой компьютер с нуля!».
За основу решил взять оригинальную схему Ленинграда с sblive.narod.ru. Ну и добавить кучу доработок, таких как корректировка прорисовки окружности(непонятно как Зонов смог спроектировать компьютер с таким лютым косяком.Выражается в проблемах шрифтов, косяках графики итп), стабилизации кварцевого генератора, стабилизации кадровой и строчной синхронизации, доработка сигнала INT, введение привязки к уровню черного.
Чтобы этот процесс был еще круче и интереснее я не стал искать готовую плату, заказал себе макетку довольно компактных размеров 12*18. Так же пришлось заказать микросхем и другой мелочевки с алиэкспресса и ЧИПиДИПа. Память и процессор пришлось выпаять из неработающего клона, который я недавно получил от одного спектрумиста. Что это за клон до сих пор не знаю, схемы на него нет, и я просто его выпаял из него микросхемы.
Все микросхемы решил поставить на панельки для быстрой замены если что то пойдет не так. Но ведь Спектрум содержит ПЗУ, а его еще надо прошить, программатора у меня не было, но мир не без добрых людей. Вместо двух EPROM решил поставить одну EEPROM W27C512, в который зашил 48к бейсик, 128к бейсик, ТР-ДОС и тест памяти для 48к, также неплохо иметь возможность переключать банки памяти перемычками. Но вот все мои детали пришли, заранее продумав где какая панелька будет стоять, начал их припаивать. Ну и прилепил наклейки на плату с надписями где какая микросхема и номера ножек, что очень облегчило мне жизнь в дальнейшем.
Уделяя пару-тройку часиков в день за две с половиной недели все таки собрал. Не терпелось сразу его подключить. И после включения я увидел белый экран, что же уже неплохо подумал я. После перепроверки всей платы, убрав пару косяков ситуация лучше не стала. Я долго не мог понять в чем дело но потом узнал что не стоит мешать КМОП и ТТЛ микросхемы. Да, я тот еще радиолюбитель. Пришлось опять заказывать детали и ждать. После замены всех КМОП микросхем на ТТЛ все таки появилась заветная надпись, но изображение плыло.
Обращение на форум zx-pk.ru дало отчасти понять что происходит, но решения у меня не было. В итоге пришлось часами сидеть над схемой. И вуаля, я просто неправильно понял схему доработки формирования сигнала INT, точнее я сначала правильно ее понял, а потом подумал что неправильно и сделал с косяком. Что же, еще одна проблема устранена. Но не все так радужно как хотелось бы, на моем мультимедийном мониторе постоянно бежали кадры. И тут я решился подключить с старому доброму телевизору SHARP, который меня никогда не подводил. Но правда в ч\б, так как RGB-скарта в нем нет. И картинка на нем почти не дергалась. Опять обращение на форум дало дельный совет, сделать фильтр для импульсного блока питания.
И вот наконец то картинка нормальная, никаких подергиваний, запускаем тест памяти.
Но ведь для спектрума нужна еще и клавиатура. Тут я выкрутился довольно оригинально, взял старую клавиатуру, вытащил из нее пленку с контактами, порезал гетинакс на кусочки, напаял на него контакты, обработал их напильником и приклеил термоклеем к клаве, ну и спаял их по схеме. Получилась довольно громоздкая внешняя клава. Ну и порты для синклер джойстиков прямо в клавиатуру встроил. Подходят джойстики от сега мастер систем или атари, ну или как в моем случае перепаяный внутри сеговский джойстик, для которого я вывел клавишу пробел(а именно она почти всегда используется как дополнительная) на кнопку А, ну и при нажатии кнопки С дублируется нажатие вверх, что удобно в платформерах.
С динамиком у меня как то не задалось и я просто вывел бипер на телевизор, так хотя бы громкость можно регулировать. Написав простенькую мелодию в бейсике, потестировав звук решил загрузить какую нибудь игру. И… ничего у меня не получилось. Магнитофонную читалку собирал на К554СА3, перепробовал несколько микросхем, перепроверял всю схему но не завелось, почему, до сих пор не понятно. Пересобрал читалку на 561ЛН2 по схеме от пентагон-48(сначала на макетке перед тем как паять) и все заработало с первого раза. Игры хоть и загружались но большинство висло сразу же, в некоторые вроде DIZZY 5 удавалось немного поиграть.
Один раз как то проснувшись утром я призадумался, а правильные ли я впаял конденсаторы… и ОМГ, вместо 47 нанофарад я впаял 47 пикофарад, а еще хотел чтоб что то работало. Еще раз заказываем недостающие детали, ждем. После глобальной перепайки конденсаторов наконец то можно нормально поиграть, больше ничего не виснет. Приходилось себя успокаивать, что все равно большинство игр на спектруме монохромные и я не так уж много теряю, что в в конце 80х далеко не у всех были цветные телики и многие играли в него с ч\б картинкой. Но как то не шибко помогало, знаете ли.
А на моем LCD мониторе кадры все равно бегали. В итоге я все таки решился впаять дополнительную микросхему для укорочения строчного синхроимпульса, которую я хотел поставить еще в начале сборки но почему то решил сэкономить. В итоге наконец то получил хорошую цветную картинку.
Изображение правда немного двоит. Проверил на LCD телевизоре, двоения не видно. Картинка отличная. Супер! Но на моей плате еще есть свободное место и глупо было бы его не использовать. Сделать расширение памяти до 128к и поиграть в кастлванию 2015 года было бы здорово. Для этого поменяем наши К565РУ5 на К565РУ7 или аналог MN41256-08, который без проблем можно купить на алиэкспресс. Добавив еще 7 микросхем, включая звуковой чип YM2149F плату заполнил полностью. Проблем никаких с апгрейдом памяти не возникло. Расширял память до 256к по этой схеме, но все же использую ее в режиме 128к.
В итоге получилось вот это
Изначально юзать плату на столе я не собирался и для этого подобрал корпус от старой ТВ-приставки, теоретически туда можно поставить и дополнительную плату контроллера дисковода вторым этажом, но я пока не хочу этим заморачиваться.
Игры на спекки оказались лютым хардкором, мне удалось пройти только недавно вышедший Mighty Final Fight.
Так много ли я потерял из за отсутствия этого компьютера в детстве? В плане игр вряд ли, хотя возможность переписывать игры с кассеты на кассету могла бы мне очень прийтись по душе. В плане программирования на бейсике, вряд ли бы в то время меня это заинтересовало.
