KZ80-ZilogIOでGrant’s CP/M(1) ハードウェアの準備

KZ80-1MSRAM

KZ80-CPUB REV3 Z80 CPUボード、KZ80-ZilogIO ザイログ社I/O LSIボードとKZ80-1MSRAM REV3 メモリーボードでGrantさんの紹介しているCP/Mを起動してみたいと思います。今回はハードウェアの準備をまとめます。

準備するボードなど

Grantさんの紹介しているCP/Mを動かすためには、Z80 CPUボード、メモリーボード、I/Oボード、CFカードボードが必要です。また基板間を接続するために40ピン、14ピンフラットケーブル(リボンケーブル)が必要です。
またそれらの基板へ組み付けるIC類、抵抗器、コンデンサー類も必要です。電源は5Vの3A程度のアダプタを準備してください。(1A~2Aでも動きそうですが…)

CPUボード(KZ80-CPUB REV3)

前回もご紹介したKZ80-CPUB REV3が必要です。CPUボード REV1だとKZ80-ZilogIO用の端子が足りません。

組み付ける部品はgithubのwikiにまとめてあります。回路図とも見比べて確認ください。(間違いがあったら教えてください)

KZ80 CPUB REV3
Z80コンピューターをつくる(CPUボード編) . Contribute to kuninet/Z80_CPUB development by creating an account on GitHub.
https://amzn.to/3eTe8FV

前回も載せましたが、CPUボードへ部品を組み付けるとこんな感じになります。

Zilog社 I/Oボード(KZ80-ZilogIO)

つぎにZilog社 I/O LSIのボードが必要です。プリント基板の製造データ(ガーバーデータ)と部品類は以下のgithub wikiにあります。部品表でICソケットを省略しているので適宜購入してください。

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KZ80シリーズ PIO/SIO2/CTCボード. Contribute to kuninet/KZ80_PIOSIO development by creating an account on GitHub.

ガーバーデータはgithubのKiCADフォルダの下にあるPCBフォルダにzipしたかたちで入ってます。FusionPCBJLCPCBへ発注するのがお安いです。送料がそれなりにかかるので、複数のプリント基板をまとめて依頼するのがおすすめ。

前回も掲載しましたが、KZ80-ZilogIOに部品を実装した写真はこちらです。

インテル系ではないI/O LSIのZ80 PIO、SIO/2、CTCなどは今でも若松通商通販で手に入ります。ほかでも電子部品通販サイトを見ているとたまにヒットします。

【2020/8/11追記】
オレンジピコさんのところで、KZ80-ZilogIOも取り扱ってもらいました。基板1枚だけほしい方は、ピコさんところがオススメです。

KZ80-ZilogIO専用プリント基板 : pico-a-032 : オレンジピコショップ - 通販 - Yahoo!ショッピング
KZ80-ZilogIO専用プリント基板です。プリント基板のみの販売です。KUNINETさんの各種基板を使用してCP/Mが動くようになります。

メモリーボード(KZ80-1MSRAM REV3)

メモリーボードは64kバイト フルRAM化が必要なので、KZ80-1MSRAM REV2、またはREV3が必要です。

部品類の一覧は以下のgithub wikiページに掲載しています。こちらもICソケットなどが省略されていますので、適宜購入してください。LEDの電流制限抵抗器は1kΩということにしてありますが、お手持ちのLEDにあわせて適宜変更してください。

KZ80 1MRSAM REV3
Z80マイコン用1Mbit(128kB)RAMボードを作る. Contribute to kuninet/Z80_1MRAMB development by creating an account on GitHub.

今回のGrant’s CP/MではROMは16kバイト($0000〜$3FFF)が前提となりますのでJP2は16k側にしておいてください。

C9のセラミックコンデンサはアドレスバスA7のアドレスデコード用のトランジスタのためのスピードアップコンデンサです。200pFぐらいがよいかも…

CFカードボード(KZ80-CF)

今回起動する8bit OS CP/M自体はコンパクトフラッシュカードへ格納します。CFカードを装備するためにCFカードボードが必要です。

組み付ける部品や、使用するコンパクトフラッシュカードの注意点については、以下のgithub wikiにまとめています。

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KZ80-CPUB、SBC8080用 CFカードアダプタープロジェクト. Contribute to kuninet/Z80_CF development by creating an account on GitHub.

部品点数は少ないのですが、注意点としてはCFカードスロット部品の幅が38mmタイプが必要というところと、コンパクトフラッシュカード(128MBがおすすめ)がTrue IDEモードに対応していることが必要です。(わたしも数枚ハズレを引きました…)
以前に、以下の記事を書いてましたのでご参考まで….

各種ボード以外に準備するもの

各種ボードをくみ上げて、それぞれのボードの部品組み付けを行った他に必要なのが、ボード間を接続するケーブル類であります。

SBC8080バス用 40pin フラットケーブル

SBC8080 CPUルーズキット⇔SUBルーズキット間の接続でも使ったことがある方が多いと思いますが、SBC8080バス用の40pinフラットケーブルが必要です。コネクタが2つついたリボンケーブルが秋月電子で売られていて手に入りやすいと思います。

2×20(40P)両端コネクター付IDCリボンケーブル(フラットケーブル): ケーブル・コネクター 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
電子部品,通販,販売,半導体,IC,LED,マイコン,電子工作2×20(40P)両端コネクター付IDCリボンケーブル(フラットケーブル)秋月電子通商 電子部品通信販売

今回は4枚の基板をつなぎますので、ケーブルの途中に追加コネクタが最低2つ必要です。千石電商や共立電子通販で手に入ります。(Amazonでも手に入りますが…)
ちなみに、基盤側の40pinボックスヘッダなんかも共立電子、千石電商通販で手に入ります。中華製のコネクタのほうが安価だったりしますので、ご予算に合わせて….

ケーブル圧接型ソケット40P
ケーブル圧接型ソケット40Pの通販なら共立エレショップにお任せください!
2540-40 ヘッダソケット40P(MILスタンダード)
千石電商 秋葉原 パーツとツールのスーパーマーケット。半導体・電子部品・コネクタ・ケーブル・基板・工具・パソコン関連・電池・充電器・ボードなどを幅広く扱っています。

フラットケーブルの途中へのコネクタ圧接(圧着)ですが、万力や専用工具で実施します。ケーブル途中への圧接は専用工具が便利でした。共立電子通販でも売ってますが、Amazonでも同型??と思われるものが出ています。

【販売終了】フラットケーブル用コネクタ圧接工具 /6PK-214
【販売終了】フラットケーブル用コネクタ圧接工具 /6PK-214の通販なら共立エレショップにお任せください!

CPUボード⇔I/Oボード間接続用 14ピンフラットケーブル

Z80の固有信号線の接続のため、CPUボード⇔Zilog I/Oボード間を14ピンフラットケーブルでつなぐ必要があります。こちらも、秋月電子通販で扱ってるリボンケーブルがお手頃な気がします。(Amazonにもありますけど)

2×7ピン(14P)両端コネクター付リボンケーブル(フラットケーブル): ケーブル・コネクター 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
電子部品,通販,販売,半導体,IC,LED,マイコン,電子工作2×7ピン(14P)両端コネクター付リボンケーブル(フラットケーブル)秋月電子通商 電子部品通信販売

スペーサー

基板4枚を重ねて接続する際に、樹脂製のスペーサーがあると便利です。わたしは地元部品店で買い込んでいますが、マルツパーツなどの部品通販店でも手に入ります。

ACアダプター

5V 3A以上のACアダプターを用意してください。電源プラグはΦ2.1でセンタープラス(真ん中の電極がプラス)のものが必要です。5V 1Aの電源でも動くと思いますが、今後 いろいろと実験するとしたら電源容量に余裕があるほうがおすすめです。

スイッチングACアダプター5V3A AD-D50P300: 電源・トランス 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
電子部品,通販,販売,半導体,IC,LED,マイコン,電子工作スイッチングACアダプター5V3A AD-D50P300秋月電子通商 電子部品通信販売

USBシリアル変換(FTDI)

こちらはみなさんお持ちだとは思いますが、今回のKZ80マイコンによるCP/M稼働環境はディスプレーがないので、PC/Macと通信するためにシリアルケーブルが必要です。

お手頃なのは、秋月電子通販などで売っているUSBシリアル変換です。

FT-232RQ USBシリアル変換モジュール: 半導体 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
電子部品,通販,販売,半導体,IC,LED,マイコン,電子工作FT-232RQ USBシリアル変換モジュール秋月電子通商 電子部品通信販売

準備ができたらCP/Mを….

ハードウェアの準備ができたら、次はモニターROMやCP/Mの起動に入ります。だいぶ長くなったので、モニターROMの作り方やCP/Mのシステム書き込み、起動のあたりは別記事にしたいと思います。

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