Aktuell habe ich mal ein kleines Bastelprojekt zum Thema Single Board Computer (SBC) in Angriff genommen. Basis ist der Z80 Prozessor von Zilog.

SBC Projekte

Man findet im Web relativ viele dieser SBC-Projekte. Neben Lösungen mit dem Z80, häufig auch mit dem 6502 von MOS Technologies und dem 6809 von Motorola – alles Designs auf Basis von 8 Bit Prozessoren.

Eine feine Übersicht findet man auf der Website von Grant Searle,z.B.:

• Simple Z80 Design
• Z80 Design für CP/M
• 6809 Design
• 6502 Design

Die dort vorgestellten Designs hat Mr. Searle erfolgreich auf Breadboards aufgebaut – man findet nach einiger Recherche aber auch fertig designte Platinen, die sich mehr oder weniger dicht an Grant Searles Design orientieren, z.B. bei EasyEDA

https://easyeda.com/phcreery/Grant_Searle_56K_Z80-U3ZTN5Zhy

https://easyeda.com/Herman/Grant_Searle_56K_Z80-U3ZTN5Zhy

https://easyeda.com/calamari13/Grant_Searle_56K_Z80-U3ZTN5Zhy

https://easyeda.com/Herman/Grant_Searle_6502_SBC-YPpnljgYa

https://easyeda.com/Herman/Grant_Searle_CPM_System-4rpLJZaYk

Hackaday.io

Um mir den Einstieg etwas zu erleichtern, bin ich mit einem auf HACKADAYA.IO  veröffentlichtem Projekt gestartet, dem Z80-MBC2 des dortigen Users Just4Fun.

Die ausführliche Projektbeschreibung findet sich hier. Dort kann man auch alle benötigten Daten (Schaltpläne, Gerber, Software, etc.) herunterladen.

Was die Sache besonders einfach macht, ist die Tatsache, dass es jemanden gibt, der die benötigten Platinen kommerziell anbietet. Es ist ein Shop in Italien: McJohn S.r.l.

Das vollständige Kit des MBC2 zum selber aufbauen gibt es dort für ca. EUR 60,- (plus Steuern und Versand).

Dazu passend gibt es ein Terminal-Interface namens uTerm, welches Schnittstellen für PS/2-Tastatur und VGA-Monitor, sowie eine transparente Durchleitung der seriellen Schnittstelle des MBC2 bereitstellt. Eine Spannungsversorgung wird ebenfalls auf der uTerm-Platine realisiert.

Das uTerm-Design ist ebenfalls ein HACKADAY.IO Projekt des Users Just4Fun  und das Kit zum selber aufbauen gibt es für ca. EUR 45,- (plus Steuern und Versand) auch bei McJohn.

Ich habe beide Kits im Paket für zusammen ca. EUR 120,- bestellt. Die Kits wurden von McJohn innerhalb von 4 Tagen geliefert und am Wochenende habe ich mit dem Aufbau begonnen.

Aufbau der uTerm Platine

Gestartet habe ich mit der uTerm Platine, da diese neben der Tastatur-/Monitor-Schnittstelle auch die Spannungsversorgung für den MBC2 bereitstellt. Das gelieferte Kit war von hoher Qualität, alle Bauteile sicher verpackt und sinnvoll vorsortiert.

Begonnen habe ich mit den „flachen Bauteilen“, also Widerstände, Dioden und Scheibenkondensatoren. Danach habe ich mich „hochgearbeitet“ – zum Schluss habe ich die PS/2- und VGA-Buchsen, sowie den Kühlkörper für den 5V Spannungsregler bestückt.

Das Ganze hat ca. 2 Stunden gedauert und war nur leidlich kompliziert. Lediglich die Lötabstände bei den beiden Transistoren waren etwas eng – ging aber auch.

Als primäre Spannungsversorgung dient ein 9V Steckernetzteil mit mind. 1A. Ein erster Test sah ganz gut aus: die grüne Power-LED leuchtet zumindest schonmal. Bevor ich den 74HCT00 Chip in den Sockel stecke, werde ich noch einmal zur Sicherheit die Spannungen an verschiedenen Punkten der Platine prüfen. Der restliche Funktionstest (Tastatur und Monitor) erfolgt dann, wenn die Z80-Platine fertig aufgebaut ist.

Die STM32 MCU auf der uTerm-Platine ist beim Kit von McJohn übrigens bereits bestückt und bereits mit der Firmware programmiert. Besorgt man sich alle Bauteile selbst, muss man in der Lage sein, SMD-Bauteile zu löten und den Chip zu programmieren. Das habe ich mir durch den Kauf des Kits erspart.

Im nächsten Blog-Post geht es dann weiter mit der MBC2 Prozessorplatine und dem Test des Gesamtsystems.