Mikrokomputer CA80
informacje ogólne

maskotka mojego życia

charakterystyka i informacje ogólne
książki / dokumentacja (literatura)
ulotki i broszurki MIK (literatura)
skany artykułów z prasy (literatura)
programator EPROM (aplikacje)
dwupunktowy termometr (aplikacje)
licznik-timer Z80-CTC i dioda RGB (aplikacje)
Direct Memory Loader - ładowarka do pamięci (akcesoria)
próbnik stanów logicznych MIK03C (akcesoria)
zdalnie sterowana klawiatura (akcesoria)
przegląd procedur systemowych (programowanie)


1. Program główny powinien być zbiorem dobrze pomyślanych procedur.
2. Im dłużej się myśli, tym lepsze procedury można wymyślić.
3. Myślenie w nieskończoność nie ma sensu.
"Elementarne zasady dobrego stylu programowania", MIK02, str.134

Charakterystyka

Mikrokomputer CA80 jest systemem mikroprocesorowym zaprojektowanym do celów edukacyjnych, choć możliwe jest jego wykorzystanie do profesjonalnych celów sterowania i kontroli.



Sercem CA80 jest procesor Z80 (Zilog), taktowany sygnałem zegarowym o częstotliwości 4MHz. Interfejsem użytkownika jest klawiatura szesnastkowa oraz ośmiopozycyjny wyświetlacz siedmiosegmentowy (VFD lub w starszych konstrukcjach - LED) . Mikrokomputer wyposażony jest w mały głośniczek służący do sygnalizacji dźwiękowej. Możliwe jest też podłączenie zwykłego magnetofonu kasetowego w celu zapisywania/odczytu własnych programów.

Pamięć systemu podzielona jest na cztery banki, każdy o rozmiarze 16kB. Bank o adresie 0000h obsadzony jest pamięcią EPROM, w której znajduje sie program monitora (oprogramowanie systemowe CA80). Banki o adresach 4000h i 8000h mogą być obsadzone dowolnym typem pamięci (RAM lub EPROM). W banku o adresie C000h musi być umieszczona pamięć RAM, ponieważ tam znajdują się dynamicznie zmieniające się dane żywotne dla działania systemu (zmienne monitora, bufor wyświetlacza, wektory przerwań maskowalnych, etc.).

Do obsługi swoich urządzeń peryferyjnych system wykorzystuje układ 8255 (3x8-bit I/O), do niego właśnie podłączona jest klawiatura, sprzęg magnetofonu, głośniczek i konwertery napięcia dla wyświetlacza VFD. Dla aplikacji użytkownika przeznaczony jest oddzielny układ 8255, którego wszystkie wyprowadzenia są dostępne poprzez specjalne złącze ZU50 (złącze użytkownika). Na złączu tym dostępne są też wyprowadzenia układu czasowego Z80-CTC. Dodatkowo na ZU50 obecne są niektóre sygnały magistrali systemowej umożliwiając podłączanie własnych interfejsów tak, aby były widoczne w przestrzeni I/O procesora.

Oprogramowanie systemowe (monitor) w podstawowej wersji zajmuje tylko 2kB i swobodnie mieści się w małej kostce EPROM typu 2716. Wersje bardziej rozbudowane (z większą ilością poleceń/aplikacji) wymagają pamięci typu 2732 (4kB) lub 2764 (8kB). Płytka drukowana CA80 jest pomyślana tak sprytnie, aby można było obsadzać kolejne banki pamięci układami różnych typów (włączając w to kostki typu Zeropower-RAM). Rekonfiguracja pamięci wymaga wykonania odpowiednich krosów pomiędzy oznaczonymi punktami na PCB, rzadziej wymagane jest przecięcie ścieżek. Ważne jest to, że CA80 wykorzystuje wyłącznie pamięci statyczne RAM, dane w takiej pamięci (w odróżnieniu od dynamicznych) przetrwają sprzętowy reset systemu.

Systemowe oprogramowanie - CA80 (monitor) umożliwia przeglądanie/modyfikację zawartości pamięci, uruchamianie własnych programów (zastawianie pułapek programowych, przeglądanie rejestrów CPU) oraz ich zapis/odczyt na taśmie zwykłego magnetofonu kasetowego. Dokładny opis poleceń monitora CA80 znajduje się w MIK05 oraz MIK09.

Z punktu widzenia własnych aplikacji oprogramowanie systemowe można potraktować jako swego rodzaju BIOS (Basic Input Output System) - zestaw gotowych do użycia procedur obsługujących wyświetlacz, klawiaturę, etc. Monitor CA80 zawiera też programowo zrealizowany zegar czasu rzeczywistego - jest on obsługiwany (podobnie jak wyświetlacz i klawiatura) w przerwaniu NMI (Non-Maskable Interrupt) w sposób całkowicie przezroczysty dla aplikacji użytkownika.

Sam monitor CA80 został napisany w sposób wyjątkowo elastyczny, istnieje możliwość podpięcia swoich własnych poleceń, możliwe jest też podłączenie własnych procedur w łańcuch wywołań wykonywany w przerwaniu niemaskowalnym (będą pracowały niejako 'w tle'). Obecność układu Z80-CTC umożliwia wykorzystanie wektorowego systemu przerwań maskowalnych (INT). Przerwania mogą być generowane przez układ CTC co określoną ilość czasu lub po odliczeniu nakazanej ilości impulsów podawanych na odpowiednie wyprowadzenia złącza ZU50.

Cały system, w podstawowej konfiguracji wymaga trzech napięć zasilających: +5V oraz +25V, -5V. Dodatkowe napięcie +25V służy do zasilania obwodów wyświetlacza VFD, napięcie -5V jest potrzebne do zasilania wzmacniacza operacyjnego w sprzęgu magnetofonu.


płytka drukowana starego CA80 płytka procesora i klawiatury razem stary CA80 po włączeniu zasilania w zleceniu 0 - czyli zegarek
kapturki na klawisze kontaktronowe DOLAM-u oraz wizja końcowa jak mogłyby wyglądać, złącza CANON DB50 w dużej ilości - bezcenne
rekonstrukcja starego CA80 płytka I/O czyl 8255 oraz Z80-CTC widok na całość od spodu profilowa fotka
płytka drukowana CA80 otwarta obudowa komputerka CA80 (nowa wersja) w taki sposób zgłasza się CA80 po resecie lub załączeniu zasilania
firmowa nalepka MIK obudowa raz jeszcze płytka główna nowego CA
stary i nowy - dwa CA80 na rodzinnym zdjęciu






młodszy brat CA80 czyli sterownik CA82

płytki dodatkowe: sterowanie światłami i pozytywka - MIK51, częstościomierz-czasomierz MIK50 programator EPROM oraz układ testowy MIK03B

płytki dodatkowe: fazowy sterownik mocy MIK052 - opisywany w tomiku MIK06, od strony 81


oto płytka MIK190 - prawie nowy CA80, ale egzemplarz bez maski lutowniczej, zupełnie surowy prototyp, bezcenny


a oto skany płytek drukowanych, gdyby ktoś chciał to przerysować w Kicad czy Protel

ciekawostka - pośrednie wersje CA80, które /na mój stan wiedzy/ nigdy nie trafiły do końcowych użytkowników
całkiem ciekawie zbudowany układ główny oraz klawiaturka kontaktronowa, sygnowane CA80...
jeszcze jeden egzemplarz luźnej klawiaturki kontaktronowej do prototypu CA80, niestety w stanie średnim


Wszelkie fotografie na tej stronce są moją własnością i dotyczą egzemplarzy CA80, które osobiście posiadam w swej kolekcji.
Skany materiałów/artykułów pochodzą z posiadanych przeze mnie numerów Re lub papierowych oryginałów broszurek MIK.

Natasza Biecek 2004-2019/~, e-mail