NORだけでZ80互換CPUをつくる 〜 テスト基板(失敗) 〜

カテゴリー: つくる
投稿日:
更新日:
書いた人: 山椒ねこまんま

基板を発注したあとになって、テスト用の基板をつくっていないことに気がつきました。 なぜかその時はラズベリーパイを使う発想が出てこず、代わりにRP2040とPCをシリアル通信でつなぐことでテスト環境を作ることにしたのです。

その結果は… タイトルの通り失敗!

普段は失敗した作品のことは記事に書かないのですが、前回の投稿からかなり時間が空いてしまったので、現状の報告も兼ねて書き残しておこうと思います。

テスト基板とz80がつながっている

つくった基板はこんな感じです。 テスト基板とテストプログラムのテストをするために本物のZ80の基板も作成しました。 接続方法はNORZとFPCケーブルにしています。

テスト基板 裏 rp2040が見える

RP2040 1個だとピン数が足りなかったので2個つかっています。 Z80は5V系、RP2040は3.3V系なので左側のICでレベル変換しています。

構成図 PCとRP2040(メイン) RP2040(メイン)とRP2040(メモリ) 2つのRP2040とz80がつながっている

図にまとめるとこんな感じになります。

シリアル通信を何回もしなければならず、それが原因でソフトウェアが複雑になりすぎてしまいました。 そのため、うまく動作しない原因がの切り分けが困難になり、ソフトウェアが悪いのかハードウェアが悪いのかのかよく分からなくなっちゃったのです。

さらに、レベル変換に使用したIC(TXS0108)で「中間電位がでてデータが化けることがある」といった投稿を見つけてしまい、これ以上深追いするのはやめておこうと判断しました。


ちょうどこのタイミングで、ようやくふつうのラズベリーパイのことを思い出したので、そっちを使うことに決めました。 GPIOの不足はIOエクスパンダーでどうにかしようと思います。

レベル変換に関しては、「CMOSのZ80は3.3Vでも動作する」といった投稿を見つけたのでまずは直結で試してみることにしました。 ダメだったらまた別の方法を考えればいいだけですし

この構成なら原因の切り分けがしやすくなると… そう信じています…



届いたCPUの基板たち

前回「クーポンが来るまで待ちかな〜」と書きましたが、結局めぼしいクーポンは来なかったので定価で発注しました。 お財布へのダメージが大きいです…
が、これでようやくCPU本体の材料が全部揃ったことになります。 やった〜

あと気がかりなのは… クリームはんだですかね。
両面基板なので表と裏で融点が違うものを準備した方がベター。 いまうちにあるのは融点138℃の安物中華はんだとカサカサアメリカはんだです。 だいぶ不安が残ります。

はんだのミス1つでもあろうものなら地獄の検査作業が始まるわけですので、高品質なものを揃えておきたいです。 一応目星はつけてあるので、手に入れたら記事を書こうと思います。

来月末までには次の記事が出てるといいなぁ



アプリなどを作ったりしています! よかったらみていってください→ つくったもの
今のイチオシ↓

山椒ねこまんま
山椒ねこまんま

個人アプリ開発者、ブロガー。

Norロジックだけで構成されたCPUをつくっています。