Расширение ZX-Spectrum 48K до 256K по стандарту SCORPION 256

Расширение делается на чипах памяти 41256 (от 286 компьютеров), необходимо заменить РУ5 на данные микросхемы. Выводы 1 соединить вместе, это будет 9-ая адресная линия (MA8).

Рекомендуется использовать микросхемы серии 74HC.

Теперь о схеме порта расширения

Данная схема реализует порты #7FFD, #1FFD для расширения памяти, а так же порты #BFFD, #FFFD музыкального сопроцессора (в качестве которого я использую эмулятор с данного сайта).

Дополнительно в данной схеме используется 6 бит порта #1FFD для переключения дополнительных банков ПЗУ (2 бит переключающий верхние 64К ПЗУ, т.е. ROM3)

Данная схема использует всего 7 микросхем и не дешифрирует порт #FD. При желании, можно добавить его дешифрацию добавив три элемента ИЛИ-НЕ (74LS02N).

Так же, схему легко переделать под другие стандарты расширения, в том числе и 1024Mb.

Подключение схемы к ZX-Spectrum

В первую очередь следует перерезать дорожки с сигналами A14, A15 идущие на мультиплексоры (обычно это микросхема КП11, к которой подходят соответствующие сигналы) и подать на них сигналы A14′ и A15′ вместо A14 и A15.

Затем найти сигнал H1 (на некоторых схемах обозначается DC1, например, в Кворум БК-04), обычно он идет на 15 вывод той же микросхемы, от которой вы отрезали A14 и A15 (и всех остальных КП11).

Далее следует найти точку подключения сигнала SCR (сигнал переключения экранов, да, начиная со 128К версии их в ZX-Spectrum 2 штуки), обычно, это вторая из 4 микросхем КП11 (та от которой вы отрезали A14 и A15 обычно четвертая) и вывод у неё обычно 13, если туда еще что-то подключено — отрезаем и подключаем сигнал SCR (проверьте, чтобы 14-ый вывод шел на +5 вольт, если идет на землю, то переподключите). На схеме компьютера 13 и 14 выводы, это соответственно 4B и 4A микросхемы КП11(она же 74LS257N).

Сигналы A14, A15 берем или там где отрезали или откуда удобнее.

Сигналы /WR, /IORQ, /M1, /RAS, /RESET находим по схеме компьютера.

Сигналы D0-D5(D6,D7 если ставим эмулятор), A1, A9, VCC, GND удобнее взять с панели ПЗУ (особенно, если у вас их 2)

Сигнал MA8 подключаем к 1 выводам микросхем памяти 41256.

Сигналы DOS / EDOS берем с платы контроллера дисковода (если он у вас есть), на некоторых какой-то из них может быть инвертирован, тогда вам не повезло и придется использовать дополнительный инвертор.

Сигналы ROM1, ROM2, ROM3 подаем на выводы ПЗУ A14,A15,A16 соответственно (зависит от того, какого размера у вас ПЗУ, например Flash на 128К как раз имеет данные адресные линии), напомню, что ROM3 это дополнительный сигнал, который я ввел в схему специально, чтобы иметь возможность переключать больше банков ПЗУ, он не стандартизирован и использует неиспользуемый бит порта #1FFD (хотя, по некоторым данным этот бит используется для сигнала строба принтера)!!! Но, зато, позволяет нам разместить дополнительно 4 страницы ПЗУ со всякими командерами и т.д. 🙂 правда для этого придется самостоятельно разрабатывать менюшку (возможно у меня будет время заняться этим).

Вот вроде бы и всё по поводу подключения, если есть вопросы — пишите в коментариях.

PS: чтобы не было глюков, рекомендуется на схему вместо /IORQ подавать такой вот сигнал

это поможет блокировать порты при работе с дисководом и т.д. Вообще, такой сигнал должен быть в схеме где-то возле дешифратора порта #FE

Не забудьте сделать блокировку записи в нулевую страницу, а то половина программ будет вылетать

Плата

Помучившись немного с МГТФом и отладочными платами я всё-таки решил изготовить плату под это дело для втыкания в панель ПЗУ. Что в итоге получилось — смотрите сами.

Пока что заказал изготовление, буду ждать, посмотрим что получится, по результатам сообщу подробнее.

В данной плате используется альтернативная версия эмулятора с 5 и 6 битами данных замененными друг на друга (для корректного определения в тестах). Всё-таки рекомендую поменять их обратно, т.к. прошивка с заменой бит работает медленнее, а детектирование чипа и режим чтения работают отлично с последними прошивками AY эмулятора. Можно порезать дорожки и переподключить, а можно переразвести плату, это не сложно, удалить связи и переразвести автотрейсером. Будет время, переделаю.

 

Кому интересно, выкладываю файлы данной платы

Комплект файлов для изготовления на сайте iteadstudio.com

Комплект файлов

Схема для DipTrace PCB Layout 256K_PCB

Плата с монтажной областью

Возможно кто-то захочет что-то подправить в схеме под свои нужды, чтобы не городить огород, добавил небольшое монтажное поле, но тем не менее, всё вписывается в размеры 10х5 сантиметров

Комплект файлов

Подтверждение того, что это работает 🙂

Продолжение

Наконец-то я получил платы, спаял, подключил и на удивление, всё с первого раза заработало!!!

Во-общем, схема и плата полностью работоспособны, можно повторять. Еще напомню, не забудьте заблокировать запись в нулевую страницу либо задействуйте нулевой бит порта #1FFD.

Как обещал, выкладываю картинку уже вставленной в ZX платы 🙂

ROM прошивка ПЗУ

пока что сделал прошивку для 64К (ROM3 не используется, на A16 микросхемы ПЗУ подан 0)

ROM.ZIP

В прошивке расположены (две прошивки)

0) Basic128 в котором первый пункт выбирает Quick Commander 3.05 /3.11 (вторая прошивка)

1) Basic48 (версия 2006 года)

2) Quick Commander 3.05 /3.11 (вторая прошивка)

3) TR-DOS 6.04

Quick Commander выбирается записью единицы в первый бит порта #1FFD из пропатченной ROM Basic128

Теоретически можно использовать 128 К ROM  (дополнительные 64К) выбирая 6-ой бит порта #1FFD, но у меня пока что нет времени с этим возиться 🙂 Если будет время сделаю какую-нибудь менюшку для выбора 4,5,6,7 страниц ПЗУ или может еще кто возьмется за это дело.

 

Сделал еще один ром, который использую сейчас

ROM2.ZIP

Зашил в W27C512-45 (45ns!!!), данная микросхема имеет 28 ног и может вставляться в стандартный разъем ПЗУ, правда нужно подвести к ней ROM1 и ROM2

Содержимое:

0) Basic128 в котором первый пункт выбирает Real Commander

1) Basic48 (версия 2006 года)

2) Real Commander 1.96 HDD

3) TR-DOS 6.04 (хоть я и расширил память до 1024К, но с 1024К TR-DOS 6.11Q глючат некоторые программы, а RC таки дает использовать рам диск размером с дискету)

До 1024К в Кворум БК-04 расширял по схеме отсюда

PS: Внимание! По результатам использования данной схемы обнаружились глюки с некоторыми микросхемами FLASH используемыми для ROM, компьютер зависает и т.д., например, у меня стояла P28F001 90-го года, с ней всё глючило, подбирал разные микросхемы для данной схемы, с некоторыми глючило меньше, но всё-равно висло иногда, после замены на AT29F010A все глюки пропали, так что микросхемы можно ставить любые, хоть HC, хоть LS.