Схематична диаграма на Zx спектъра. Описание на устройството на компютърната схема.x и работата на компютъра

Трябва ли да купя или да сглобя сам ZX Spectrum? Лесно! grmretro написано на 12 юли 2010 г

Освен това има още един проект на път - Speccy 2010. Прогресът не заобиколи спектрумистите, точно както те не се опитаха да го избегнат :-).
(снимка на един от прототипите. В крайната версия няма кабели за коригиране на грешки)

Тук няма да намерите Z-80 на живо или музикален копроцесор. ВСИЧКО Е ВЪТРЕ в голям чип и е внедрено в софтуер.
Цитат от форума:

„Състоянието на софтуера днес:
Напълно всички функции на Speccy2007 v1.06 (128k, Pentagon temporary huts, betadisk емулатор, AY, изтегляне tap/tzx/sna).

Освен това

  • - TV изход - RGB, s-video, композитен
  • - по-правилна и по-бърза работа със sna (сега нито един байт от дъмпа не е развален)
  • - турбо (7, 14 и 28 MHz)
  • - клавиатура без изчакване
  • - всички многоцветни и гранични ефекти са ясни (като на spectaculatore)

Смятам да направя още
  • VGA в режим на сканиране
  • режим с временни колиби с марка Spectrum
  • kempston мишка и gluk rtc
  • различни режими с разширена памет”
Бонусът на устройството е липсата на старомодни компоненти, по-висока надеждност, възможности за разширение чрез качване на нов фърмуер. И разбира се, бих искал да мечтая, че тази платка ще реализира не само ZX-Spectrum, но и някакъв вид MSX, Vector, Orion или Apple 2 като цяло. Но засега това са само мечти. Чао...
Speccy 2010 също е възможен

Добър ден (вечер/нощ по избор).

Искам да посветя 20-то си ревю на компютъра, който спечели сърцето ми. Каня ви да посетите тази лампа. Не пропускайте да тагнете всички бивши и настоящи собственици на тези великолепни устройства, споделете идеи, линкове, джаджи за любимия ни компютър. Моля, облегнете се на стола си и постепенно потънете. (Прегледът е много голям, съдържа инструкции, диаграми, мисли за сглобяване и надграждане)

ПРЕДГОВОР

Преди много време, в една далечна, далечна галактика...

Този човек, когото виждате отгоре, не е тук за нищо. Това е самият Клайв Марлс Синклер, бивш собственик на Sinclair Radionics, която произвежда компютри Spectrum. Това е същият човек, който искаше да направи най-евтиното устройство за работата, точка. Да, той не обичаше игрите и ги смяташе за загуба на време и лоша инвестиция. (Чудя се какво ли би казал той сега, гледайки бурно развиващата се игрална индустрия). Да, нека експертите да ме поправят, този господин се впусна презглава в изобретяването на електрически велосипеди и изглежда, че е останал там, правейки нещо подобно:

Иначе това е съвсем друга история. Днес ще говорим за комплект за самостоятелно сглобяване на компютър от една отминала епоха, края на 80-те.

За първи път се запознах със Spectrum, когато бях на 7 години, баща ми го събра за мен. Тогава открих цял прекрасен свят на игри и програмиране.
Както каза един добър човек - „Ако веднъж сте се запознали със Спектъра, тогава той ще седи дълбоко в душата ви и един ден, когато стане напълно непоносим, ​​ще тичате из битпазарите и ще го търсите.“И е истина. Има само едно голямо НО. Можете да го купите, разбира се, в eBay има партиди, които продават както 48k, така и 128k модели. Но един ден, когато станах "непоносим", докато търся информация за Spectrums, попаднах на този сайт, който предлага готови комплекти за самостоятелно сглобяване на устройството.

Бях много изненадан, хората продават и произвеждат табла на съветското копие на Ленинград 48k с коригирана схема. Разбира се, този вариант има плюсове и минуси. Но момчета, тук те предлагат да сглобят компютър със собствените си ръце и какво може да бъде по-готино от разбирането на принципите на компютъра на хардуерни нива?! Това е просто приказка. Естествено за такава работа е желателно да имате малко опит, моят опит в сглобяването на компютри е ограничен до модела RK-86 от списание Radio, в сравнение със Spectrum е песъчинка, като сложност и ще имате да работим усилено, за да го отстраним.

Както обикновено предупреждение:

Цялата отговорност, а именно независимото проникване в тялото на готовия продукт с последващо нарушаване на неговата цялост и ефективност, се носи от лицето, което е извършило това действие.

В допълнение към горното, когато работите с чипове с памет, използвайте заземена, антистатична каишка за китка, за да не нарушите целостта на чипа, също така не забравяйте да свързвате видео, RGB, Scart и други подобни кабели само към изключени устройства .

ПОДГОТОВКА ЗА МОНТАЖ

Този комплект се доставя без RAM, използват се чипове с памет и в момента са трудни за намиране, можете да използвате и чипове, но като вземете предвид малки модификации в схемата.

Къде мога да го взема? Веднага отхвърляме битпазарите, анализ също поради факта, че чиповете могат да бъдат повредени, наред с други неща, има особености с паметта от този вид, а именно тя е чувствителна към работа в една партида (по-точно всички чипове, инсталирани в за предпочитане е машината да е от същата партида, ревизия и дати на производство, както и градове на производство), срещнах това, докато събирах RK-86, съветската памет е болезнено капризна, препоръчително е дори да купувате нови чипове на едро, никога не знаеш.

Следователно, след като се обадих във всички магазини в Екатеринбург, чипсът беше намерен само в един - на приказно ниска цена. Това е разбираемо, кой в ​​наше време може да се нуждае от толкова малка RAM и дори толкова бавна.

По-конкретно, преди да купя, поисках да донеса пакет чипс, за да се уверя, че са изсипани точно от тази кутия. Може би бях твърде подозрителен в това решение, но никога не се знае.

И следните стойности на резистора:

Някои малки детайли включват аудио жак за Jack - 3.5, допълнителни гнезда, ако не искате да запоявате микросхеми. Има възможност за инсталиране на SMD корпуси за резистори, диоди и кондензатори (например блокиращите кондензатори могат да бъдат заменени с SMD).

Ще е необходим следният набор от инструменти:

1. станция за запояване/поялник с контрол на температурата,

2. осцилоскоп (много, много желателно),

3. мултиметър,

4. ако нямате осцилоскоп, използвайте логически анализатор.

ДОСТАВЕН КОМПЛЕКТ

Често обръщам малко внимание на опаковката, тъй като съм свикнал с доставки от Китай, но руската опаковка винаги си заслужава да се види, ще я сложа под спойлера, ако някой иска да погледне, погледнете.

Пакет

Микросхемите и резервните части бяха опаковани в торба и залепени с лента:

Самата дъска е обшита с две парчета велпапе и опакована в полиетиленова опаковка:

И така, нека да разгледаме този красив комплект резервни части.

Плащане. Знаете ли, тази дъска е направена на най-високо ниво, просто невероятно добре. Отдавна не съм държал в ръцете си толкова качествени поръчкови платки. Оформление, ситопечат и надписи... Мммм великолепие, нека просто се насладим:

Само надписите на таблото спират дъха, много ги харесвам.

Прилагам и снимки в голям размер на цялата платка, за да мога да оценя напълно качеството на изработката, не мирише на ръчна работа:

Комплектът включва гнезда за RAM, ROM, CPU чипове:

Насипен прах, който се доставя с включена дъска. (Бийпър, комплект транзистори BC547, кондензатори за всички необходими стойности, 2,54 mm контактни конектори, 14 000 MHz кварц, диоди):

Цялата логика, необходима за работа на компютъра (включително CPU и ROM). Между другото, ROM - паметта вече е флашната със Sinclair BASIC:

За ориентация в микросхемите от времето на СССР нарисувах следната картина:

От всички микросхеми нито една военна служба, две с марка статика- K561LN2 и K561IE10A и куп различни предприятия.

МОНТАЖ

Ние използваме двете представени схеми и никога не се знае дали искате да я разберете по-отблизо или срещате трудности, ние започваме бавно да я сглобяваме. Най-важното е да следим какво точно слагаме и къде.

Оформлението на микросхемите и други елементи също е полезно:

Основното нещо в този въпрос е да не бързате, в противен случай ще се объркате напълно. Започнах сглобяването с малки неща (кондензатори, резистори, диоди). Смених пълните кондензатори (блокиращи кондензатори, номинал 104) със собствени - Murata Manufacturing. Засадете кварца последен, поради факта, че е много близо до резистор R1 и ако запоявате кварц в основата, резисторът ще трябва да бъде запоен чрез повърхностен монтаж.

Как да не го правиш!

Първо реших да сложа всичко на DIP гнезда ( и стана голяма грешка), мислех, че ако микросхемата се повреди, винаги мога лесно да я купя, но на практика всичко се оказа различно, събрах всички проблеми. Можете да прочетете за проблемите и техните решения по-долу.

Към края на сглобяването започнах да сглобявам модул за четене на лента, базиран на чипа K561LN2, диаграмата на модула е класическа, приложена по-долу:

Тестова активация с незапоен видео кабел с процесор и инсталирана RAM:

Странно, но трябва да е така:

Изглежда, че има нещо там. След като прегледах таблото, открих няколко грешки:

1. Резистор C2 не е запоен.
2. Резистор C1 не е инсталиран правилно.

Смених и останалите кондензатори (блокиращите), с номинал 104, с такива на Мурата. Сменен транзистор K315B.

И нищо, след като направих всички промени и след това включих устройството, получих това:

В този случай има 5V в кръг, но процесорът не тръгва. за съжаление Започнах да търся причината, като едновременно с това поръчах логически анализатор.

Минаха 1,5 месеца и нямаше резултат, вече започнах да се разстройвам, когато от пощата пристигна известие за колета - анализаторът беше пристигнал.

Анализаторът на сигнала е устройство, базирано на чипове, които са USB2.0 периферен контролер и 8-канален приемник (дори бих казал снифър), който улавя от линии за данни.

Това устройство работи с помощта на софтуерния пакет - .

Изглежда, че всичко е налице за решаване на проблема, но проблемът си остава същият.

Страдах дълго време, докато не реших да разруша всички легла за микросхеми, оставяйки само RAM, CPU и ROM.

И ето, всичко започна! (Но моят RK-86 беше сглобен на същите панели и всичко работи)

Ето как изглеждаше процесът на отстраняване на грешки:

В резултат на това, след дълга и болезнена повторна проверка на всичко и отрязване на крак 1 от чипа DD4 (K555IE7) с придружаващото го запояване към земята, получих изображението:

Напредъкът е очевиден. Не обръщайте внимание на сканирането, телевизора е стар и има проблем в тази област. Освен това, ако се вгледате внимателно, ще видите, че иконата - © се показва неправилно, това е известният проблем на компютъра Leningrad 48K (неправилно рисуване на кръгове), това се решава чрез прекъсване на пистата от IR9 -> 1 и LN1-> 10 и запояване в следната схема:

Като цяло, когато използвате различни производители на логика, трябва да изберете индивидуално кондензатори за размахване на микросхемите DD4 -> IE7 и DD6 -> IE7, по същество чрез проба и грешка, инсталирайте кондензатор както за първия, така и за втория между земята и 11-ти крак.

ИЗРАБОТКА НА КЛАВИАТУРА

Компютърът разбира се е добър, но без възможност за въвеждане няма смисъл да имаме, така че ще направим клавиатура!

Разпределението на клавиатурата е в главната верига за Ленинград 48K:

За клавиатурата се нуждаем от:

1. Текстолит размер 100х160.

(Реших да направя компактна клавиатура, за да побера устройството в компактен калъф, а като цяло харесвам компактни клавиатури).

2. Лазерен принтер за извършване на LUT.

3. Бутоните са тактилни и могат да се регулират на височина независимо.

Разопаковайте, маркирайте и изрежете:

Подгответе и изрежете шаблона за LUT:

Отворете редактора и нарисувайте клавиатура:

В редактора се рисува с втори слой, но нека просто кажем, че няма нужда да ецвате този слой, спестете си време, не трябва да ецвате заради самото ецване.

Подготвил съм за вас готов шаблон за печат:

Огледален модел НЯМА НУЖДА!

След това го отпечатваме и изрязваме:

За ецване ще ви е необходим следният комплект:

1. 100 ml аптечен 3% водороден прекис

2. 30 g лимонена киселина

3. 5 г готварска сол.

4. Капацитет.

За дъска с моя размер това е достатъчно и за скоростта на ецване благоразумно начертах многоъгълници, за да не хабя разтвора.

Прехвърляме го върху детайла с ютия, съветвам ви да използвате субстрат от Oracle:

Можете да видите малки недостатъци, коригирах ги с маркер, устойчив на железен хлорид и ги хвърлих в разтвора:

Накрая получих следния резултат. Веднага ще кажа, че се обърках, за да бъдат ясно видими надписите, ги задържах в разтвора малко по-дълго и развалих пътеките тук и там:

Е, добре, това не е престъпно, вземаме 0,5 мм проводник и запояваме пистите:

ГОТОВ ЗА ПУСКАНЕ

О, колко е добър!

Ааа и да започваме!

Инсталирайте приложението PlayZX на вашия телефон или таблет:

С помощта на AUX кабела се свързваме към Spectrum, включваме устройството и преминаваме в режим на изтегляне ( на клавиатурата Spectrum натиснете J -> докато държите SS натиснете P два пъти, ще видите този запис - LOAD "" и натиснете enter). След това изберете желаното изображение на играта на телефона си и натиснете play. Играта ще се зареди.

Процесът на изтегляне на програмата е както следва:

Изтеглен файл на играта Saboteur:

И разбира се, пример за зареждане на програма от нулата, нека проверим същия саботьор:

ИЗВОДИ

И така, нека обобщим. Купувайки този компютър, вие не просто купувате глупав модел за сглобяване, подобен на китайските, вие придобивате голям опит в сглобяването на подобни компютри. Както казах по-рано, като дете имах подобен компютър, въпреки че беше 128K и имаше 5,2-инчови дискети, във всеки случай бях доволен от резултата.

Ако не беше този компютър, нямаше да придобия нов инструмент, като анализатор на сигнали и машина за засмукване на горещ калай за разпояване на микросхеми и, разбира се, опит.

Нюанси, платформата е изцяло копирана от Leningrad 48K, може да се настройва към различен кварц в зависимост от пълната логическа база, което е много добро.
Работи стабилно, използвайки приложението PlayZX, ще откриете света на игрите за ZXSpectrum и аз самият бях изненадан от такава голяма библиотека.

Много голяма общност по целия свят, между другото, някои хора пускат нови игри за тези компютри, а също и пренасят стари NES, например Castlevania.

PS. Отлично начало в микроелектрониката за дете и чудесен начин да прекарате време в решаване на определен проблем.

P.S.S. Ревюто се оказа просто гигантско и искам да ви кажа толкова много, но ще трябва да се огранича само до същността, в следващия DIY ще направим калъф за това устройство и ще завием RGB и SCART, има идеи да стане под формата на лаптоп.

Информация в помощ на монтажниците на Ленинград 48K:

1.
2.
3. Ревюто ми хареса +253 +425

„В продължение на 8 години играх Spectrum в черно и бяло и всеки знае защо, защото нашите доблестни телевизори изобщо не разбираха RGB сигнала.“ Бих искал да кажа, за да създам носталгия, да си спомня, че преди слънцето беше по-ярко и тревата беше по-зелена. Но няма да кажа, в моето детство никой никога не е казвал думата Спектър. През цялото си детство играех Dandy, по-късно Sega и понякога Super Nintendo с приятели. Нито в програмата на Денди „Нова реалност“, нито в „От винта“, нито в което и да е списание чух за този компютър. Бях чувал за компютри, които се стартират от касети, но никога не бях виждал такъв или знаех името им. За първи път научих за това едва когато имах интернет. Четох форумите, завидях на онези хора, които сами сглобиха компютрите си в края на 80-те и началото на 90-те, но пропуснах темата. Въпреки че в онези години бях малък и дори и да исках, нямаше да сглобя собствен клонинг на Spectrum. Колко загубих? Това е въпросът, който започнах да си задавам неотдавна. Преди година попаднах на много добро видео, където един човек обяснява много подробно и показва как се запоява клонинг на Spectrum Leningrad. Прегледах го повече от веднъж и в крайна сметка реших „Ще създам свой собствен компютър от нулата!“

Реших да взема за основа оригиналната карта на Ленинград от sblive.narod.ru. Е, добавете куп подобрения, като коригиране на чертежа на кръга (не е ясно как Зонов е успял да проектира компютър с такъв сериозен проблем. Проявява се в проблеми с шрифта, проблеми с графиката и т.н.), стабилизиране на кварцов осцилатор, стабилизиране на кадрова и линейна синхронизация, усъвършенстване на INT сигнала, въвеждане на обвързване с нивото на черното.

За да направя този процес още по-готин и по-интересен, не търсих готова дъска, поръчах си макет с доста компактни размери 12 * 18. Също така трябваше да поръчам микросхеми и други малки неща от Aliexpress и CHIPiDIP. Паметта и процесорът трябваше да бъдат премахнати от неработещ клонинг, който наскоро получих от спектрумист. Все още не знам какъв вид клонинг е това, няма електрическа схема за него и току-що запоих микросхемите от него.

Реших да поставя всички микросхеми на гнезда за бърза подмяна, ако нещо се обърка. Но Spectrum съдържа ROM и все още трябва да бъде флашнат, нямах програмист, но светът не е без добри хора. Вместо две EPROM, реших да инсталирам една EEPROM W27C512, в която заших 48k BASIC, 128K BASIC, TR-DOS и тест за памет за 48K; също така е хубаво да можете да превключвате банки памет с джъмпери. Но сега всичките ми части пристигнаха, като обмислих предварително къде ще бъде разположен всеки панел, започнах да ги запоявам. Е, залепих стикери на дъската с надписи за коя микросхема и номера на щифта, което направи живота ми много по-лесен в бъдеще.

Прекарвайки няколко часа на ден за две седмици и половина, все пак го събрах. Нямах търпение да го свържа веднага. И след като го включих, видях бял екран, каква добра идея си помислих. След повторна проверка на цялата дъска и премахване на няколко грешки, ситуацията не се подобри. Дълго време не можех да разбера какво се случва, но след това научих, че не трябва да се намесвате в микросхемите CMOS и TTL. Да, все още съм радиолюбител. Трябваше да поръчам части отново и да чакам. След замяната на всички CMOS чипове с TTL, заветният надпис все още се появи, но изображението плаваше.

Свързването с форума на zx-pk.ru изясни отчасти какво се случва, но нямах решение. В резултат на това трябваше да седя с часове на диаграмата. И готово, просто не разбрах схемата за финализиране на формирането на INT сигнала, или по-скоро първо го разбрах правилно, а след това реших, че е грешно и направих грешка. Е, друг проблем е решен. Но не всичко е толкова розово, колкото бихме искали, на моя мултимедиен монитор непрекъснато течаха кадри. И тогава реших да се свържа с добрия стар телевизор SHARP, който никога не ме е разочаровал. Но истината е черно на бяло, тъй като в него няма RGB scart. И картината върху него почти не потрепна. Отново посещение във форума даде добри съвети за направата на филтър за импулсно захранване.

И накрая, картината е нормална, няма потрепвания, пускаме теста на паметта.

Но за Spectrum ви трябва и клавиатура. Тук се измъкнах от него по доста оригинален начин, взех стара клавиатура, извадих от нея филма с контакти, нарязах гетинакса на парчета, запоих контактите върху него, обработих ги с файл и ги залепих към клавиатурата с горещо лепило и ги запоихте според схемата. Резултатът е доста обемиста външна клавиатура. Е, вградих портове за джойстиците на Sinclair директно в клавиатурата. Подходящи са джойстици от Sega Master Systems или Atari или в моя случай джойстик на Sega, запоен вътре, за който преместих клавиша за интервал (а именно той почти винаги се използва като допълнителен) към бутона A и когато натиснете бутона C, натискането нагоре се дублира, което е удобно в платформингите.

Някак си нямах късмет с високоговорителя и просто сложих бипера на телевизора, така че поне силата на звука може да се регулира. След като написах проста мелодия на BASIC и тествах звука, реших да изтегля някоя игра. И... нищо не ми се получаваше. Сглобих четеца на лента с помощта на K554CA3, опитах няколко микросхеми, проверих отново цялата верига, но не стартира, защо, все още не е ясно. Сглобих отново четеца на 561LN2 според схемата от Pentagon-48 (първо на макет преди запояване) и всичко работи от първия път. Въпреки че игрите се заредиха, повечето замръзнаха веднага, някои като DIZZY 5 успяха да се играят за известно време.

Един ден се събудих сутринта и се чудех дали съм запоил правилните кондензатори... и БОГ, вместо 47 нанофарада запоих 47 пикофарада, а и аз исках нещо да работи. Поръчваме отново липсващите части и чакаме. След глобално презапояване на кондензаторите най-накрая можете да играете нормално, вече нищо не виси. Трябваше да се успокоя, че така или иначе повечето игри на Spectrum са монохромни и не губя толкова много, че в края на 80-те години не всички са имали цветни телевизори и много са играли с черно-бяла картина. Но някак си не помогна много, нали знаете.

Но на моя LCD монитор кадрите все още вървяха. В крайна сметка най-накрая реших да запоя допълнителна микросхема, за да съкратя хоризонталния синхронизиращ импулс, който исках да инсталирам в началото на монтажа, но по някаква причина реших да спестя пари. В резултат най-накрая получих добра цветна картина.

Изображението всъщност е малко двойно. Проверих го на LCD телевизор, не се виждат ореоли. Снимката е супер. Супер! Но все още има свободно място на дъската ми и би било глупаво да не го използвам. Надграждане на паметта до 128k и игра на Castlevania 2015 би било страхотно. За да направим това, ние ще заменим нашия K565RU5 с K565RU7 или аналог MN41256-08, който може да бъде закупен на Aliexpress без никакви проблеми. С добавянето на още 7 микросхеми, включително звуковия чип YM2149F, платката беше напълно запълнена. Нямаше проблеми с надграждането на паметта. Разширих паметта до 256k, използвайки тази схема, но все още я използвам в режим 128k.

Накрая се получи така

Първоначално нямах намерение да използвам платката на масата и за целта взех кутия от стар телевизионен приемник.Теоретично там на втория етаж можеше да се монтира допълнителна платка за контрол на дисковото устройство, но Все още не искам да се занимавам с това.

Игрите Speckie се оказаха жесток хардкор; успях да победя само наскоро пуснатата Mighty Final Fight.

И така, колко загубих поради липсата на този компютър като дете? Що се отнася до игрите, едва ли, въпреки че възможността за прехвърляне на игри от касета на касета наистина би ми харесала. Що се отнася до програмирането на BASIC, едва ли щеше да ме интересува тогава.



Прочетете също: