| 
View
 

Radio-86RК-SRAM

Page history last edited by alexcp 2 months ago

Что это такое

Радио-86РК со статической памятью повторяет известную конструкцию, опубликованную в журнале Радио в 1986 году, но использует одну микросхему 32Кб SRAM вместо 16 микросхем DRAM. Вновь разведенная печатная плата позволяет отказаться от скальпеля и МГТФ в процессе сборки и наладки; разведенный на плате адаптер позволяет подключить PS/2 клавиатуру вместо любимой пленочной; а ROM диск существенно ускоряет загрузку игр по сравнению с магнитофоном или звуковой картой.

 

Фотографии

Вот собранный для проверки платы (и полностью работоспособный) экземпляр:

Вот второй, на советских микросхемах:

 

Отличия от опубликованной в "Радио" схемы

  • 16k DRAM (8 штук К565РУ3) заменены на 32k SRAM (одна 62256). Вместе с DRAM убраны компоненты, обеспечивавшие мультиплексирование адресов (D16, D17, D19, R20..R28), буфер сигнала !WR (D5.4) и C1 и R2, ограничивавшие длительность сигнала RESET. В связи с заменой DRAM на SRAM, не используется половина D5 (К155ЛП5) и половина D10 (К155ЛА3). Входы неиспользуемых элементов подтянуты к +5 вольт резисторами, так что эти элементы можно использовать для чего-нибудь полезного.
  • ППЗУ К573РФ1 (знакогенератор, D12) и К573РФ5 (ROM монитора, D17) заменены на AT28C16 и AT28C64, соответственно. Можно также использовать К573РФ2 (2716) и К573РФ6 (2764); на последней нужно только подключить вывод 1 к +5 вольтам.
  • Несколько изменен декодер сигнала !CS (D11) - теперь он декодирует не только адреса 8000h (К580ВВ55 D20), A000h (К580ВВ50 D14), C000h (К580ВГ75) и E000h (ППЗУ и К580ВТ57), но и 9000h, B000h и D000h. Дополнительные адреса никак не используются.
  • Установлен отдельный тактовый генератор для видеоконтроллера - теперь можно заниматься оверклокингом процессора, не теряя видеосинхронизации.
  • Внешний динамический громкоговоритель заменен на пьезоэлектрический, который установлен на плате. 
  • Добавлены развязывающие конденсаторы в питание - по одному на каждый корпус.
  • Один 61-контактный разъем заменен на два 26-контактных IDC (по одному на каждую из К580ВВ55), три RCA (выход видео, вход с магнитофона, выход на магнитофон), разъем питания и разъем для подключения внешней кнопки сброса. 

 

Дополнения

  • На плате установлен ROM диск размеров 32k на AT28C256. С диска можно читать директивой R монитора. 
  • На плате собран трехканальный DC-DC конвертор (из готовых модулей) с контролем последовательности подачи питания и защитой от перегрузок.
  • На плате установлен адаптер PS/2 клавиатуры по схеме Камиля Каримова (caro). Прошивка от caro работает, хотя изредка встречаются клавиатуры (например, Logitech K100), несовместимые с прошивкой (из-за отсутствия в клавиатуре Scan Code Set 3).

 

Отзыв владельца

Вот отзыв человека, которому досталась первая из двух собранных плат:

http://demin.ws/blog/russian/2012/10/07/rk86-sram/

 

Как собрать

Схема

Radio-86RK-SRAM-SCH.pdf - схема Радио-86РК со статической памятью

 

Печатная плата

Radio-86RK-SRAM-Silk.pdf

Плату можно заказать здесь.

 

Компоненты

Микросхемы и модули

Описание

Количество

Где купить

D1

i8224 / КР580ГФ24

1
D2 I8257 / КР580ВТ57 1
D3 74LS92N / К155ИЕ4 1  
D4 74S08N / К155ЛИ1 1  
D5 74LS86N / К155ЛП5 1  
D6 i8080 / КР580ВМ80А 1  
D7 i8212 / К589ИР12 1  
D8 i8275 / КР580ВГ75 1
D9 7404N / К155ЛН1 1  
D10 74LS00N / К155ЛА3 1  
D11 74LS138N / К555ИД7 1  
D12 AT28C16 / К573РФ2 1  
D13 74S74N / К155ТМ2 1  
D14, D20 i8255/КР580ВВ55 2  
D15 74198N/К155ИР13 1  
D17 AT28C64 / К573РФ6 (см. комментарии ниже) 1  
D21, D32 LT1006 2  
D22 BS62LV256 или UT62256CPC; можно использовать энергонезависимую память DS1230Y 1  
D30 ATMega48, ATMega168 или ATMega328 1  
D31 AT28C256 (ROM диск) 1  
D33

DC/DC_SIP, XP POWER IW2405SA, 5вольт 1вт

1 Farnell - 11.76 евро
D34

DC/DC_24PIN, XP POWER JTF1024S05, 5вольт 10вт

1

Farnell - 33.81 евро
D35

DC/DC_24PIN, XP POWER JTF1024S12, 12вольт 10вт

1 Farnell - 33.81 евро

Разъемы

Описание

Количество

 
P14, P20 2.54mm IDC header, 2x13 контактов 2  
TAPE_IN, TAPE_OUT, VIDEO_OUT

RCA connector LUMBERG WBTOR

3 Farnell - 1.07 евро за штуку
DIN1 Mini-DIN 6 контактов 1  
EXT_RST 2.54mm header, 2 контакта 1  
ISP 2.54mm header, 2x3 контакта 1  
24V_IN Разъем питания 5.5mm x 2.1мм или 5.5mm x 2.5мм 1  
Панелька DIL08   2  
Панелька DIL14   6  
Панелька DIL16   2  
Панелька DIL24 широкая   3  
Панелька DIL28 узкая   1  
Панелька DIL28 широкая   3  
Панелька DIL40   5  

Резисторы

Описание

Количество

 
R1 Резистор 2ком 0.25вт 1  
R3, R15, R17, R32, R33 Резистор 1ком 0.25вт 5  
R4, R5, R104 Резисторная сборка 5x4.7ком 3  
R6-R12 Резисторная сборка 7x10ком 1  
R16 Резистор 680ом 0.25вт 1  
R18 Резистор 51ом 0.25вт 1  
R19 Резистор 150ом  0.25вт 1  
R29 Резистор 12ком 0.25вт 1  
R30 Резистор 2.4ком 0.25вт 1  
R31, R101, R103, R110, R111 Резистор 330ом 0.25вт 6  
R109 Резистор 1.1ком 0.25вт    
R107, R108 Резистор 10ком 0.25вт 2  

Конденсаторы

Описание

Количество

 
C2 Конденсатор керамический 0.47мкф LS=5мм 1  
C3 Конденсатор электролитический 22..47мкф LS=2.5mm 1  
C4 Конденсатор керамический 22нф LS=5мм 1  
C5 Конденсатор керамический 0.22мкф LS=5мм 1  
C6 Конденсатор керамический 2.2нф LS=5мм 1  
C7-C12, C17-C25, C101-C114 Конденсатор керамический 0.1мкф LS=5мм 29  
C115(116) Конденсатор электролитический 330..1000мкф LS=5 или 7.5mm 1  

Диоды и транзистор

Описание

Количество

 
VD1, VD3, VD101 Диод 1N4148 или аналогичный 3  
VT2 NPN транзистор 2N3904 или аналогичный 1  
+5V, +12V, -5V, LED Светодиоды 3mm 4  
TVS1 Диод защитный 24вольта 1  

Прочее

Описание

Количество

 
F1 Самовосстанавливающийся предохранитель 0.5А LS=5mm 1  
H1 Пьезодинамик LS=10mm 1  
Z1 Кварцевый резонатор 18.432МГц, HC-49 1  
PIXEL_CLK Кварцевый генератор TTL/HCMOS 16МГц, DIL8 1  
RESET Кнопка тактовая 1  


Примечания:

  • LS - lead spacing, расстояние между выводами.
  • Я собрал два экземпляра: один с использованием микросхем Intel, купленные на eBay, и логики 74LS (кроме К155ИР13, который в варианте LS я не нашел); второй на КР580ВМ80/ВВ55/ВТ57/ВГ75, К589ИР12, К573РФ2/РФ6 и К155. Единственное различие - на К573РФ6 я соединил вывод 1 (Vpp, напряжение программирования) с выводом 28 (+5 вольт); в AT28C64 вывод 1 не используется, и на плате он ни к чему не подключен. 
  • Операционные усилители можно ставить любые; единственное ограничение - D32 должен работать с однополярным питанием.
  • Вместо ATmega48 можно использовать ATmega168 или ATmega328 (см. раздел о прошивках ниже).  
  • При замене модулей DC/DC на другие обращайте внимание на цоколевку, особенно на расположение вывода "ENABLE" - разные производители подключают его к разным ножкам. Без Enable работать будет, но не будет гарантированной последовательности подачи питания.
  • Разъем питания (24V_IN) ставьте такой, чтобы к нему подключался ваш внешний блок питания - обычно они имеют разъемы 2.5х5.5мм или 2.1х5.5мм 
  • Панельки под микросхемы - по желанию
  • Резисторные сборки R4, R5, R6..R12 и R104 могут быть любого номинала в пределах 4..20ком и должны иметь топологию bus, т.е. один вывод (отмеченный на плате) должен быть общим для всех резисторов в сборке. Я использовал Bourns 4308R-101 и 4306R-101. 
  • Номинал резистора R109 (на фото - под зелеными светодиодами в правой нижней части платы) указан на схеме и на плате неверно - указано 330ом, должно быть 1.1ком или около того. На монтажной схеме Radio-86RK-SRAM-Silk.pdf правильный номинал указан красным.
  • Один из светодиодов +5V, +12V, -5V можно заменить на разъем для подключения внешнего индикатора, например, уже установленного в корпусе.
  • Кварцевый резонатор Z1 может быть на любую частоту, на которой сможет работать ваш процессор - оригинал использовал 16МГц, для i8080А номинальная частота 18.432МГц, я слышал, что КР580ВМ80А работает и на 25МГц.
  • Кварцевый генератор PIXEL_CLK должен быть на 16МГц, если вы подключаете Радио-86РК к телевизору и не меняете настройки ВГ75.

 

Корпус

Расположение четырех крепежных отверстий на плате соответствует стандарту Mini-ITX (см. http://www.formfactors.org/developer%5Cspecs%5Cmini_itx_spec_V1_1.pdf, стр. 9). 

Одна из собранных плат была размещена в корпусе Mini-Box M350 (http://www.dont.ru/market.id11797.html). 

 

Питание

Первый экземпляр использует внешний адаптер на 24 вольта (http://www.chipdip.ru/product/es-18e24-p1j.aspx) и потребляет около 160мА (почти 4 ватта), второй - внешний адаптер на 12 вольт (для чего потребовалось установить другой тип DC/DC конвертора в качестве D33) и потребляет 400мА (почти 5 ватт). Разница обусловлена элементной базой - 74LS и AT28C16/64 в первом случае, К155 и К573РФ2/6 во втором. 

 

Вместо DC/DC конверторов можно использовать любой трехканальный источник питания, который обеспечивает -5, +5 и +12 вольт. Проще всего взять готовый - или AT (не ATX, в котором может не быть -5 вольт; AT подключается двумя однорядными шестиконтактными разъемами,  ATX - одним двухрядным 24-контактным), или "кирпич" (например, http://ru.farnell.com/xp-power/pcm50ut03/psu-low-leakage-50w-5v-12v/dp/1109905). Чип-и-Дип продает вот такой DC/DC конвертор, который тоже, наверное, годится (но не устанавливается на плату - потребуется МГТФ): http://www.chipdip.ru/product/ep3041203.aspx. Три подходящих, но чересчур сложных по сегодняшним меркам источника питания были описаны в журнале "Радио" - один в первоначальной публикации о компьютере в №6 за 1986 год, второй в №11 и №12 за 1986 год, третий (импульсный) в №7 за 1990 год.

 

Прошивки

radio86rk-monitor.bin

radio86rk-font.bin

Прошивки мало чем отличаются от опубликованных в "Радио"; все отличия связаны с увеличенным объемом памяти.

  • В ППЗУ Монитора в первые три байта записана команда перехода на начало монитора. Она нужна для начала работы, так как после сброса выполнение команд начинается с младшего адреса ППЗУ (E000h), который отличается от адреса начала монитора (F800h). Собственно монитор занимает последние 2k из 8k. Эти два килобайта в точности те же, что и в оригинальном Радио 86-РК с 32k памяти. Оставшиеся (почти) 6k свободны.
  • В ППЗУ знакогенератора есть место для двух наборов символов. Переключаются они сигналом GPA0 от ВГ75, который в свою очередь управляется байтами атрибутов в экранной памяти (field attribute codes, см. описание i8275/ВГ75). В моей прошивке оба набора символов идентичны, так что переключение не приводит к зримому результату.

 

Прошивки и обсуждение адаптера клавиатуры PS/2 на ATmega можно найти здесь:

http://zx-pk.ru/wiki/Контроллер_PS/2_клавиатуры_на_ATMega48_от_caro

http://zx.pk.ru/showthread.php?t=9294

Прошивка для ATmega48: http://zx.pk.ru/showpost.php?p=176948&postcount=1

Прошивка для ATmega168 или ATmega328: http://zx.pk.ru/showpost.php?p=421086&postcount=47

 

Справочная информация

 

Схема

Схема "канонической" версии Радио-86РК с 16Кб DRAM:

Radio-86RK original schematic.pdf - собственно Радио-86РК

Radio 86RK keyboard.pdf - клавиатура

 

Вот еще одна версия с некоторыми изменениями (например, переделан узел формирования сигналов CAS и RAS для DRAM):

r86rk mod.pdf

 

Datasheets (англ.)

i8080.pdf - Intel 8080 (К580ВМ80)

i8212.pdf - Intel 8212 (К589ИР12)

i8224 DS.pdf - Intel 8224 (К580ГФ24)

i8555 DS.pdf - Intel 8255 (К580ВВ55)

i8257 DS.pdf - Intel 8257 (К580ВТ57)

i8275 DS.pdf  - Intel 8275 (К580ВГ75)

 

Публикации в журнале "Радио"

1986 

r86rk-86.djvu - все о Радио-86РК

r86rk-86-psu.djvu - блок питания для Радио-86РК

1987

r86rk-8703 rom disk.djvu - описание ROM-диска

r86rk-8704 tape in-out.djvu - программа для подбора констант ввода-вывода с ленты

r86rk-8705 tables.djvu - справочные таблицы

1993

r86rk-93 fdd.djvu - контроллер НГМД

r86rk-93 dos.djvu - описание ДОС (прошивки ДОС здесь)

 

 

 

Comments (0)

You don't have permission to comment on this page.