ZX-Backplane

ZX-Team Forum
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ZX-Backplane - Busdriver

Beitrag von tokabln » 07.04.2017, 18:10

Sodele... bis auf den ausstehenden Test von Joachim,

denke ich bin ich jetzt durch. Daher mal ein paar 3D Bilder bzw. Dateien wie das Ganze aussehen wird. Einige Bilder bzw. die zugeordneten Bauteile sind nicht ganz korrekt (da hab ich nichts in KiCAD gefunden) aber ich denke es gibt einen schönen Überblick.

@Joachim: ich weiß ich weiß, Du hättest gerne grössere Lötaugen an den VG Leisten... aber durch die Zwischenräume hindurchgehende Leiterbahnen machen dieses Unterfangen teils unmöglich, und Du wirst ja nicht hunderte Platinen bestücken :mrgreen:

BUS Driver
Schematic - ZX81 Backplane - Busdriver.pdf
(205.76 KiB) 26-mal heruntergeladen
ZX Backplane - Busdriver - TOP.png
ZX Backplane - Busdriver - TOP.png (203.73 KiB) 1507 mal betrachtet
ZX Backplane - Busdriver - BOT.png
ZX Backplane - Busdriver - BOT.png (186.2 KiB) 1507 mal betrachtet
Lieben Gruß Torsten
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ZX-Backplane - Backplane enhanced

Beitrag von tokabln » 07.04.2017, 18:13

Backplane Enhanced

Auch hier sind die 3D Bilder nicht ganz korrekt... aber ich denke den Rest könnt Ihr Euch denken.

Auf dieser Backplane sind Bohrungen für das 19" Rack als auch Bohrungen für die Reichelt Kartenhalter KH84 enthalten
Schematic ZX Backplane - Backplane enhanced.pdf
(355.96 KiB) 22-mal heruntergeladen
ZX Backplane - Backplane - TOP.png
ZX Backplane - Backplane - TOP.png (135.33 KiB) 1507 mal betrachtet
ZX Backplane - Backplane - BOT.png
ZX Backplane - Backplane - BOT.png (208.66 KiB) 1507 mal betrachtet
Lieben Gruß Torsten
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ZX-Backplane - Mini Backplane

Beitrag von tokabln » 07.04.2017, 18:15

Mini Backplane
Schematic - ZX81 Bus Driver - Mini Backplane.pdf
(136.78 KiB) 19-mal heruntergeladen
ZX Backplane - Mini Backplane - TOP.png
ZX Backplane - Mini Backplane - TOP.png (102.98 KiB) 1509 mal betrachtet
ZX Backplane - Mini Backplane - BOT.png
ZX Backplane - Mini Backplane - BOT.png (138.75 KiB) 1509 mal betrachtet
Lieben Gruß Torsten
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ZX-Backplane - Bus Terminierung

Beitrag von tokabln » 07.04.2017, 18:18

Bus Terminierung

In SMD Technik (1206 mit Lötflächen für Handlötung)
Schematic - ZX81 Backplane - Bus Terminierung.pdf
(131.95 KiB) 25-mal heruntergeladen
ZX Backplane - Bus-Terminierung - TOP.png
ZX Backplane - Bus-Terminierung - TOP.png (133.98 KiB) 1512 mal betrachtet
ZX Backplane - Bus-Terminierung - BOT.png
ZX Backplane - Bus-Terminierung - BOT.png (78.53 KiB) 1512 mal betrachtet
Damit von mir... Ende Gelände. Sollte Joachim mit der Terminierung soweit okay sein, gehen Bestellungen für 5 Bus Terminierungen und 5 grosse Backplane Platinen raus und dann wenn vorhanden an die üblich Verdächtigen zum Final Test
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von msch » 07.04.2017, 20:11

Torsten, das sieht klasse aus! Ein ganz tolles Projekt mit viel "ZX-Teamgeist" :D
P.S.: willst Du auf dem Beschriftungslayer nicht noch "ZX-Team" verewigen? Das fänd ich gut :wink:
manche meinen lechts und rinks kann man nicht velwechsern.
werch ein illtum! (lichtung, Ernst Jandl)

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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 07.04.2017, 20:18

Hallo Mathias,

Danke für den kleinen Hinweis... hast Recht, das werde ich noch unterbringen.
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von Joachim » 09.04.2017, 15:33

Die Einzelterminierung habe ich so aufgebaut:
Terminierung.jpg
Terminierung.jpg (128.24 KiB) 1472 mal betrachtet
Ich habe eine kleine Lochrasterplatine genommen und die kurzen Anschlussdrähte an die Pins der letzten VG-Leiste auf dem Mini-Bus gelötet. Das Montieren auf einem VG-Stecker hätte nichts gebracht, weil ich ja mindestens zwei Platinen auf dem Bus haben muss, damit dieser Fehler auftritt. Und ich habe auf der Mini-Busplatine ja nur zwei Buchsen.
Leider hat es damit überhaupt keine Änderung ergeben. Ich habe mehrfach geprüft, ob ich auch die Clock-Leitung angezapft habe. Ich denke aber, dass es nichts mit dem Bustreiber zu tun hat. Im Gegenteil, mit der gepufferten Leitung funktioniert ja alles.
Viele Grüße!
Joachim


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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 09.04.2017, 15:46

Hallo Joachim,

lieben Dank für Deinen Versuch. Ich habe gestern diese Kombination einfach direkt mal an eine Messerleiste gelötet... es gab eine leichte Signalverbesserung die ich mit dem Oszilloskope sehen konnte. Überschwinger wurden gedämpft, was zunächst mal nicht schlecht ist.

Allerdings funktioniert mein ZXBlast ohne Probleme an einem Issue 3 Zeddy sowohl mit als auch ohne gepufferte CLOCK.
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von Joachim » 09.04.2017, 16:10

HalloTorsten,
mein Testrechner ist auch eine Issue 3, allerdings ohne RAM, weshalb ich den ZXblast einsetze. Solange ZXblast alleine auf dem Bus ist, ist es auch egal, ob Clock buffered oder unbuffered ist - das geht immer. Sobald aber eine zweite Platine dazu kommt, die auch ein Clocksignal braucht, kommt es zum beschriebenen Fehler.
Zuletzt geändert von Joachim am 09.04.2017, 18:11, insgesamt 1-mal geändert.
Viele Grüße!
Joachim


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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 09.04.2017, 16:57

Joachim, hast Du mal ein Beispiel... falls ich die 2.Karte habe könnte ich mal selber schauen... oder tritt der Fehler bei jeder Karte (parallel zum ZXBlast) auf, welche auch das CLOCK Signal nutzt?

Hast Du an der Mini Backplane hinten dran noch eine weitere Verlängerung oder stecken beide Karten nur auf der Mini Backplane? Wenn letzteres zutrifft, wie hast Du denn dann den Bus Abschluß angeschlossen?

Wäre schön wenn Du mal alle relevanten Info's hier reinstellen kannst, damit ich das ggf. nachvollziehen kann. Geht natürlich nur wenn ich das passende Equipment habe welches Du einsetzt.
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 09.04.2017, 17:59

Sodele... ich habe jetzt nochmal ein paar Messungen vorgenommen und möchte das Ergebnis mal hier aufzeigen.


gepuffertes /CLOCK Signal mit 74HCT Bausteinen auf dem Bus Driver (man betrachte die Signal Überschwinger)
74HCT_Clock_Signal_gepuffert_640x480.jpg
74HCT_Clock_Signal_gepuffert_640x480.jpg (295 KiB) 1460 mal betrachtet

gepuffertes /CLOCK Signal mit 74LS Bausteinen auf dem Bus Driver (erheblich besseres Signal)
74LS_Clock_Signal_gepuffert_640x480.jpg
74LS_Clock_Signal_gepuffert_640x480.jpg (286.78 KiB) 1460 mal betrachtet

gepuffertes /CLOCK Signal mit 74LS Bausteinen auf dem Bus Driver & /CLOCK Terminierung mit 200pF statt 220pf, da ich nur 100pF Kondensatoren da habe (lässt sich sicher im Moment drüber streiten, aber bedenke es fehlt die grosse Backplane mit den längeren Leitungswegen) und der untere Überschwinger beim gepufferten 74LS Signal ist bedämpft
74LS_Clock_Signal_gepuffert_&_Terminiert_640x480.jpg
74LS_Clock_Signal_gepuffert_&_Terminiert_640x480.jpg (285.1 KiB) 1460 mal betrachtet

Das Ergebnis spiegelt in etwa die Tendenz dessen wieder, was im Mikrocontroller Forum mal diskutiert wurde... sprich schnellere Schaltzeiten bei 74HCT sind möglicherweise kontraproduktiv wenn diese für alte Schaltungen (in diesem Fall dem Zeddy) zum Einsatz kommen. Ich tendiere daher dazu, statt der 74HCT Bausteine lieber 74LS Bausteine einzusetzen. Das ändert erstmal nichts am ungepufferten /CLOCK Signal, aber ggf. ist das Zusammenspiel der Signale dann doch (zeit)kritisch bzw. führt das ausgeprägte Überschwingen der 74HCT ggf. zu Problemen.

Ich habe alle mir zur Verfügung stehenden Karten mit VG Leiste im Zusammenspiel mit und ohne gepufferte /CLOCK und mit ZXBlast ausprobiert und keinerlei Ausfälle registrieren können. Sprich egal ob MiniMefisDOS, PIO oder ZeddyNet, alle Karten spielten mit dem ZXBlast soweit zusammen, das immer eine Einschaltmeldung des ZXBlast erfolgte.
Zuletzt geändert von tokabln am 09.04.2017, 18:48, insgesamt 1-mal geändert.
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von Joachim » 09.04.2017, 18:30

Hallo Torsten!
Ich habe folgendes Setup:

ZX81:
- Kein RAM
- Issue 3
- Slotstecker/VG64-Buchse-Adapter als Verbindung zur Treiberplatine

Treiberplatine:
- HCT-Bausteine gem. Schaltplan
- Keine Spannungsversorgung; 5 Volt kommt vom Zeddy über Schaltnetzteil; gemessen: 5,01 V
- BUSCS hat pullup mit 10K, BUSAK hat pullup mit 4K7
Mini-Busplatine:
- 1 x gewinkelte VG64 zur Verbindung zur Treiberplatine
- 2 x gerade Buchsenleisten für Steckkarten
- CLCK hat Terminierung gem. deinen Vorgaben
- Terminierung ist auf Lochrasterplatine. Anschluss erfolgt über kurze Kabel an +5V, GND und CLCK, die an den Pins der letzten Buchse angelötet sind.

Keine weitere Busplatine. Beide Karten stecken nur in der Mini-Busplatine.

Fehler: Streifen und kein Bild bei Kombination
- ZXblast und PIO und Clock unbuffered
- ZXblast und MrX mit Huckepack-MrZ und Clock unbuffered

Keine Fehler:
- ZXblast solo, egal ob buffered oder unbuffered
- ZXblast und Mini-Mefisdos, egal ob buffered oder unbuffered
- ZXblast und PIO und Clock buffered
- ZXblast und MrX mit Huckepack-MrZ und Clock buffered

Fazit: Der Fehler tritt nur auf, wenn ZXblast zusammen mit einer Schaltung angesteckt ist, die selbst das Clocksignal braucht.

74LS541 habe ich nicht in ausreichender Stückzahl . Könnte es mit LS245 versuchen. Ich denke aber, wenn es bei dir, Karl und Siggi funktioniert, dann liegt es doch sicher nicht an deiner Treiberschaltung.

Als ich noch eifrig Schaltungen mit Gotthard entwarf, kamen wir in die Zeit, als die LS-Typen rar und durch HC bzw. HCT-Typen abgelöst wurden. Bereits da hatten wir die Probleme mit den HCT-Typen, so dass wir, wenn es irgendwie ging, LS-Typen nahmen. Daher habe ich in meinem Fundus auch nicht so viel neumodernisches Zeugs ;)
Viele Grüße!
Joachim


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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 09.04.2017, 18:47

Hallo Joachim,

mmmhhhh... probier es doch einfach mal mit den LS Typen auch wenn Du keinen 541 hast... 245 geht sicher auch.
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von Joachim » 09.04.2017, 19:15

Hallo Torsten!
Erfolg auf der ganzen Linie. Ich habe noch einen LS541 gehabt und die beiden weiteren mit LS245 ersetzt (Pin 1 an +5V). Auch den HCT00 habe ich mit einem LS00 ersetzt. Es funktionieren nun alle Kombinationen. Egal ob buffered oder unbuffered :)
Viele Grüße!
Joachim


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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 09.04.2017, 19:39

Ja Super... ich habe bereits die Schematics entsprechend geändert und auch das Platinenlayout spiegelt die LS Typen wider.

Freut mich das Dir das geholfen hat. Ich denke damit kann dann eine grössere Produktion fast starten. Ich möchte aber vorher erst noch sehen ob die grosse Backplane und der Terminator dann auch nich zum Erfolg beitragen. Daher werde ich dann heute noch die grosse Backplane als auch den Terminator (je 5 Stück) beauftragen.

Klasse und Danke für Deine Hilfe...
Zuletzt geändert von tokabln am 09.04.2017, 20:09, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von msch » 09.04.2017, 19:44

Prima, dass dieses Problem gelöst ist! Die LS-Typen sind ja noch gut erhältlich (zumindest in der Bucht), das sollte also kein Problem darstellen.
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 09.04.2017, 19:46

Hallo Mathias, die LS Typen bekommen wir auch bei Reichelt. Da hatte ich gerade welche geordert um zu sehen ob die das auch tun und ob an der Diskussion im Mikrocontroller Forum was dran ist/war. Siehe da... es passt. Daher ist es kein Problem wenn die Bestellungen losgehen.

Aber erstmal noch der ausstehende Backplane und Terminator Test.

Nachtrag: Order an seeed ist raus...
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 13.04.2017, 20:16

Ich muss nochmal mit dem CLK testen. Eine richtige Meinung habe ich dazu noch nicht, ist aber durchaus möglich, dass Spikes hier Probleme machen. Sollte man aber auch niederohrig runterknüppeln können mit 1k oder 470R Abschlusswiderstand - mal sehen.

Mit den CPLDs habe ich unter Umständen auch Probleme gehabt, die mit bis zu 200 MHz Schaltfrequenzen spezifiziert sind. Die Eingänge können da vermutlich auch Flöhe husten hören. :wink:
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 14.04.2017, 18:10

Ich hatte gerade Langeweile... naja nicht wirklich :mrgreen:

Aber ich dachte mir um das Thema Backplane ein wenig zu pushen, wäre soetwas wie ein Prototype Board doch sicher etwas für die Bastler hier im Forum... daher meine Frage, wer hätte ggf. Interesse an dem nachfolgenden Board... das für den ZX96 Bus oder aber via normalem Zeddy Stecker mit einem Lochraster für die Hobbyisten gedacht ist...

ZX96 Experimentier Board - Europakartenformat (100x160mm)
RM 2,54
Lötaugen: 1,0 x 1,7 (x 1,7 wenn rechteckig - hier für die Stromzu-/abfuhr)
zur freien Verdrahtung mit ZX96 Bus Anschlußleiste
noch nicht ganz fertig...

ZX Backplane - Prototype Board.pdf
(305.99 KiB) 33-mal heruntergeladen
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 15.04.2017, 15:02

Hat eigentlich schon mal jemand getestet, wie sich das Chroma 81 am Bus verhält ?
Das ist ja recht timing-empfindlich ...
Mit meinem NU läuft es ja gar nicht bis schlecht lesbar weil es auf spezielle Timingbesonderheiten beim Original ZX81 setzt.
Wer seinen Computer ehrt, lebt nicht verkehrt.

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Re: ZX-Backplane

Beitrag von siggi » 16.04.2017, 18:37

Am Bus wird sich Chroma allenfalls tot verhalten, den enn es generiert keinen /BUSCS (sein Entwickler kennt ihn ja nicht) und kriegt so nie Daten. Das könnte allenfalls an einem ungepufferten Slot vor dem Bustreiber funktionieren.

Gruß
Siggi
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http://zx81-siggi.endoftheinternet.org/index.html

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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 16.04.2017, 18:49

Ich meinte ja auch zusammen mit dem BUS. Natürlich dann davor. :wink:
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 17.04.2017, 10:38

Guten Morgen,

ich habe gerade die Rückmeldung von seeed bekommen, dass die grosse Busplatine sowie die Termination Platine auf dem Versandweg sind. Ich schätze mal das es mindestens 2 Wochen braucht, bis die dann hier sind.

Noch einen schönen Ostermontag
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von siggi » 17.04.2017, 18:19

tokabln hat geschrieben:
14.04.2017, 18:10
Ich hatte gerade Langeweile... naja nicht wirklich :mrgreen:

Aber ich dachte mir um das Thema Backplane ein wenig zu pushen, wäre soetwas wie ein Prototype Board doch sicher etwas für die Bastler hier im Forum... daher meine Frage, wer hätte ggf. Interesse an dem nachfolgenden Board... das für den ZX96 Bus oder aber via normalem Zeddy Stecker mit einem Lochraster für die Hobbyisten gedacht ist...

ZX96 Experimentier Board - Europakartenformat (100x160mm)
RM 2,54
Lötaugen: 1,0 x 1,7 (x 1,7 wenn rechteckig - hier für die Stromzu-/abfuhr)
zur freien Verdrahtung mit ZX96 Bus Anschlußleiste
noch nicht ganz fertig...


ZX Backplane - Prototype Board.pdf
Also ich könnte mit Sicherheit einige davon brauchen.
Allerdings sollten die Stromversorgungs/Masseleitungen noch etwas dicker werden als im Entwurf.

Gruß
Siggi
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http://zx81-siggi.endoftheinternet.org/index.html

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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 17.04.2017, 21:37

Hallo Siggi,

ich frage mich gerade was für Ströme Du da drüberschieben willst

GND = 100mil -> rein theoretisch etwas über 7A (7,86A bei 35um Kupferstärke / 20°C)
+5V / +9V / (+12V) = je 49mil -> rein theoretisch etwas über 3A (3,74A bei 35um Kupferstärke / 20°C)

.... reicht das nicht ?

Anbei das geplante Layout
ZX Backplane - Prototype Board.pdf
(304.5 KiB) 24-mal heruntergeladen
Wenn nur Du Platinen haben möchtest würde ich im Moment 10 Stück anfertigen lassen und diese möglicherweise erst mit den Bus Drivern und Mini Backplanes ordern...
Lieben Gruß Torsten
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