ZX Dual UART & Pi Zero

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tokabln
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ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von tokabln » 04.04.2019, 17:56

Moin, Moin,

so... die in Mahlerts von holmatic erworbene ZX Dual UART Platine ist aufgebaut, der Pi ZERO ist vorhanden... aber wie geht es jetzt weiter? :mrgreen:

Gibt es soetwas wie einen Verdrahtungsplan und eventuell ein Software Grundgerüst um das jetzt am Zeddy zu betreiben bzw. weiter zu führen ???

ZX Dual UART & Pi ZERO
ZX Dual UART & Pi ZERO
Dual UART & Pi Zero #1 - 640x480.jpg (125.44 KiB) 3948 mal betrachtet
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von holmatic » 04.04.2019, 23:14

Huii das ging ja schnell. Donnerwetter. Sieht gut aus.

Hier erstmal ein paar Details mit Verweisen auf GitHub (dort sollte sich dann immer die aktuelle Version finden).

Die Hardware zum ZX81-Dual-UART-Interface:

Schaltplan, Stückliste und die Leiterplatte selber finden sich als PDF Dateien unter

https://github.com/holmatic/zx81-dual-uart

  • Den 7805 (IC7) kann man auch durch einen kompatiblen Schaltregler (Traco TSR-1 5V o. ä.) ersetzen, insbesondere sinnvoll falls man am PI Zero noch Peripherie dranhängt.
  • Auf IC6 und OK1 kann man zunächst verzichten, falls es nur um den Anschluss des PI geht. Diese beiden Schnittstellen-ICs werden nur für echte RS232 und MIDI benötigt.

Verbindung UART <-> PI

Es müssen drei oder vier Verbindungen gezogen werden, abhängig davon, ob der Pi Zero über den Zeddy versorgt wird oder nicht:

Code: Alles auswählen

ZX Dual Uart SV4             Pi Zero GPIO

 1 -------- 5V Supply ->--------   4

 3  ---------TX ->>>- RX--------  10
 4  ---------RX -<<<- TX--------   8
 5  ------------ GND -----------   6
Wichtig: Wenn der Pi über den Zeddy versorgt wird, muss der PWR Stecker am Pi unbedingt unbeschaltet bleiben ! Dann am besten zur Sicherheit die USB-Micro-B "PWR" Buchse mit Klebeband vor versehentlichem Beschalten schützen.


Verbindung UART <-> ZX81

Wichtigster Teil ist natürlich der ZX Erweiterungsport, entweder direkt am Edge Connector oder in der Team-Variante als DIN41625 Bus.

Für das Booten per LOAD "" muss außerdem TAPEOUT mit der EAR Buchse des Zeddi verbunden werden (TAPEOUT = Spitze des 3,5mm Klinkensteckers, Masse kann unbeschaltet bleiben, kommt ja per Erweiterungsport)


Software des PI

Auf https://github.com/holmatic/zxpi findet sich eine Anleitung für den Start, ausgehend vom normalen Raspbian.

Einfacher ist ein fertiges SD-Card Image. Das ist allerdings ziemlich groß. Schickt mir einfach eine PN, dann schick ich euch eine fertige Micro-SD.

Anschließend muss man sich nur noch ins heimische WLAN einwählen, für diesen Vorgang braucht man zur Zeit noch eine Tastatur und einen Monitor am PI.
Zuletzt geändert von holmatic am 08.04.2019, 23:34, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von msch » 08.04.2019, 15:55

Großartig! Gibt es vielleicht einen Reichelt Warenkorb für die Bauteile?
manche meinen lechts und rinks kann man nicht velwechsern.
werch ein illtum! (lichtung, Ernst Jandl)

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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von tokabln » 08.04.2019, 18:28

Hallo Mathias,

von mir leider nicht, da ich das meiste davon in meinem Lager hatte und nur einige wenige Teile dann bei TME bestellt hatte. Denn Pi Zero hatte ich wenn ich mich richtig erinner bei Pollin bestellt.
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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von msch » 08.04.2019, 20:37

Den Pi Zero habe ich (mehrfach). Eine BOM oder ein Reichelt Warenkorb wäre super, vielleicht kann Oliver das zur Verfügung stellen.
Anhand welcher Infos hast Du denn bestückt? Habe ich etwas übersehen?
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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von tokabln » 08.04.2019, 21:00

Bei den Vorträgen in Mahlerts wohl nicht aufgepasst, was ? : :mrgreen: :lol:

Holmatic hat das auf Github abgelegt. Da findet sich auch eine BOM

https://github.com/holmatic
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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von msch » 08.04.2019, 21:06

Danke! Ich habe bei https://github.com/holmatic/zxpi gesucht und nix gefunden...
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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von holmatic » 08.04.2019, 23:37

So, ich hab für das Board nun noch PDFs (Schaltplan, PCB, Stückliste) eingecheckt und den Link in meinem ersten Beitrag ergänzt.

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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von msch » 09.04.2019, 07:42

Besten Dank!
Ich stelle heute einen Reichelt-Warenkorb zusammen und poste diesen dann.
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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von msch » 09.04.2019, 14:35

Hier der Warenkorb (inklusive Pi Zero WH - ohne Gewähr, bitte nochmal checken!):
https://www.reichelt.de/my/1578174
Mit bestem Dank an Torsten für die Unterstützung bei der Zusammenstellung!
Edit: im Warenkorb sind D-Sub Buchse UND Stecker - siehe DTE/DCE Diskussion später hier im thread!
Zuletzt geändert von msch am 16.04.2019, 16:21, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von ZX-Heinz » 10.04.2019, 12:17

Meine Karte ist auch fast fertig. Leider musste ich feststellen, dass Olli den RS232-Anschluss als DCE ausgeführt hat. Joachim hatte mit seinen vielen PIO- und SIO-Karten praktisch den Standard DTE gewählt. Nun würden alle meine Adapter (z.B. für den Pollin-Monitor) nicht mehr passen. Ich werde daher eine Zwischenplatte einsetzen und DTE beschalten. Gibt es gewichtige Gründe, warum ein DCE vorgesehen ist?

EDIT: Alles Unsinn, ich habe mich geirrt. Auch Olli nimmt DTE.
Zuletzt geändert von ZX-Heinz am 10.04.2019, 15:48, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von msch » 10.04.2019, 14:06

Hallo Heinz, es wäre schön, wenn Du diese Zwischenplatte hier beschreiben könntest (Foto, Schaltung). Beste Grüße, Mathias
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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von ZX-Heinz » 10.04.2019, 15:47

@msch: Ich habe mir das Schaltbild noch einmal angesehen, und demnach hat Olli auch DTE gewählt. Der Irrtum tut mir leid. Ich war wohl so von den schicken Hohlnieten auf tokabelns Platine fasziniert, dass ich das für eine DCE-Bu gehalten habe.

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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von ZX-Heinz » 10.04.2019, 15:55

Wo gibt es denn eine Software, wenn ich die Karte einfach als UART betreiben will?
Sind irgendwelche IO-Adressen durch die Karte belegt?
Gibt es bekannte KOnflikte mit anderen Karten?

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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von ZX-Heinz » 11.04.2019, 12:54

Nun habe ich mein board auch fertig. Bis auf den RESET Pin würde es sofort auch am ZX Spectrum laufen können, deer RESET-Pin ist dort aber durch 12V~ belegt. Also ist ein kleiner Zwischenstecker erforderlich.

Was kann ich aber nun damit anstellen? Über welche IN/OUT-Befehle kann kommuniziert werden? Ist die Baudrate fest eingestellt? Wie wird der MIDI-Port genutzt? Kann jemand mit diesen technischen Daten oder einer Software helfen? Auf
https://github.com/holmatic/zx81-dual-uart
finde ich nur Angaben zum Design der Karte, keine Programmierung des FPGAs z.B. Oder habe ich etwas übersehen?


Ich möchte die Karte zunächst solo als einfache serielle Karte benutzen. Auf https://github.com/holmatic/zxpi findet sich Software. Dieser entnehme ich z.B. IO=#EF und #6F sowie verschiedene Adressen für die Latches.

Tatsächlich, mit Hilfe der asm-Datei konnte ich die LED1 (bei mir eine blaue) zum Blinken überreden.

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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von holmatic » 12.04.2019, 07:22

Hallo Heinz,

die Eigenschaften der Standalone-Karte konnte ich bislang noch gar nicht intensiv testen, da die Beschäftigung mit dem RasPi mein Hobbyzeitbudget ziemlich strapaziert hatte.

Grundsätzlich erfolgt die Ansteuerung der UART über ein zwischengeschaltetes Address-Latch (IC1), man setzt also mit einem OUT-Befehl die UART-Register-Addresse, und mit einem zweiten dann die Daten.

Um den wertvollen I/O-Addressraum des Zeddy nicht zu verpulvern nutzt das Interface dieselben OUT Adressen wie das bekannte ZON-X Sound Modul. Erst der Inhalt des Addresslatches entscheidet dann, ob das ZON-X oder einer der UART-Kanäle addressiert wird. Das ist möglich, weil der Sound-Chip alle Addressen größer 0Fh ignoriert, und das UART Inferface erst durch Adressen mit gesetztem Addressbit 4 (10h) aktiv wird.

Soweit ich weiß arbeitet das ZON-X auch am Spectrum, also könnte das UART-IF dort wohl auch laufen, natürlich tunlichst nur nach umbiegen des Reset.

Ein FPGA gibt es nicht, nur den UART-Chip XR16C2850. Datenblätter dazu gibt es im WWW. Neuere Versionen des Datenblatts beschreiben die Programmierung deutlich besser als die älteren, es lohnt sich also beim Hersteller direkt zu suchen. Der Baudratengenerator ist recht flexibel programmierbar.

Ich werde heute Abend mal den Code für eine einfache Standard-Programmierung heraussuchen und mit Kommentaren aufhübschen.

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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von ZX-Heinz » 12.04.2019, 09:35

@holmatic: Sorry, aber in meiner Oberflächlichkeit hatte ich gar nicht auf die Bezeichnung des chips geschaut, sondern wegen seiner respektvollen Größe ein FPGA angenommen, dessen Logikfunktionen für mich nicht rekonstruierbar sind.
Inzwischen habe ich das Datenblatt gefunden und kann gern ein kleines Demoprogramm schreiben, um Dir Arbeit abzunehmen, und damit Du Dich auf das Wechselspiel mit dem Pi konzentrieren kannst.
Die ZON-x-Karten haben eine RESET-Mimik onboard und nutzen nicht die Zeddy-Leitung. Daher gibt es dort gar keine Probleme.
Gruß, Heinz

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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von Joachim » 14.04.2019, 15:06

Zur Reicheltbestellliste: Oliver verwendet einen RS232, der mit 100 nF beschaltet werden kann. Ist sicher, dass der RS232CPE in der Liste so ein Typ ist?
Viele Grüße!
Joachim


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Re: ZX Dual UART - Nutzung als serielles Port

Beitrag von ZX-Heinz » 15.04.2019, 13:34

In der Anlage findet Ihr eine kleine Anleitung zur Verwendung der Karte als universelles UART-Port (auch für MIDI-Anwendungen)
Dateianhänge
UART-Nutzungsanleitung.pdf
(147.55 KiB) 65-mal heruntergeladen
Zuletzt geändert von ZX-Heinz am 15.04.2019, 15:07, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von Joachim » 15.04.2019, 13:47

Genial! Ich würde es gleich ausprobieren, wenn ich wüßte, welches IC für RS232 rein muss.
Viele Grüße!
Joachim


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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von tokabln » 15.04.2019, 13:53

Hallo Joachim,

da habe ich Dir und auch Mathias auf Eure Frage hin etwas geschrieben... der CPE in Verbindung mit "A"
zu MAX232ACPE = 0.1uF und ohne A = 1uF.
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von Joachim » 15.04.2019, 14:15

Danke, Torsten.
Von Heinz habe ich erfahren, dass er die RS232 bzw. RS232N nimmt und dafür Tantalelkos mit 1uF. Die sind entsprechend klein. Dann allerdings auf die Polung achten.
Viele Grüße!
Joachim


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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von tokabln » 15.04.2019, 14:28

Das sind dann Texas Instruments Bausteine... die funktionieren wohl auch wenn man 100nF nimmt...

Die Maxim Bausteine machen das aber wohl nicht mit. Ich habe einen TI drin und werde das wohl mal mit 100nF ausprobieren.
Zuletzt geändert von tokabln am 15.04.2019, 16:57, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von ZX-Heinz » 15.04.2019, 14:59

Joachim hat geschrieben:
15.04.2019, 14:15
Danke, Torsten.
Von Heinz habe ich erfahren, dass er die RS232 bzw. RS232N nimmt und dafür Tantalelkos mit 1uF. Die sind entsprechend klein. Dann allerdings auf die Polung achten.
Nein, ich nehme gewöhnliche MAX232. Die verlangen 1µF, und dafür setze ich Tantal ein. Die sind auch
nicht viel größer als ein 100nF.

In holmatics Schaltbild steht übrigens einfach MAX232.
Die Versuche kannst Du aber auch an der TTL-Schnittstelle Port B machen. Deine SIO-Karten hatten doch auch immer eine TTL-Schnittstelle.

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Re: ZX Dual UART & Pi Zero

Beitrag von ZX-Heinz » 15.04.2019, 20:36

Der Pi Zero zieht laut Datenblatt zwischen 110 und 130 mA. Ich will für den 7805er einen kleinen 100mA Typ einsetzen. Ob das funktioniert? Hat jemand mal den wirklichen Strom gemessen?

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