Mikrokomputer CA80
literatura


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)

☘☘

Dokumentacja CA80

Z komputerkiem CA80 nierozłącznie związana jest seria książek: MIK01...MIK11, których autorem jest twórca CA80 - pan Stanisław Gardynik. Ciekawostką jest, że książek tak naprawdę jest dziewięć: MIK01...MIK06, MIK08, MIK09 i MIK11. Brakujący MIK07 to zestaw do sprzętowej pracy krokowej, umożliwiającej uruchomienie nieposłusznego CA80 w przypadku kiedy inne dostępne środki (włącznie ze zdrowym rozsądkiem) zawiodą. Dodatkowe źródło to widoczna na zdjęciu książka "Mikroprocesor Z80" p. Jerzego Kaczmarczuka, a także 'Układy mikroprocesorowe 8080/8085 w modułowych systemach sterowania" panów Pieńkosa, Moszczyńskiego i Pluty.


MIK01 - Elementarz elektroniki
Pierwsza książeczka w serii MIK, która łagodnie i bezstresowo wprowadza w świat elektroniki. Poznajemy prawo Ohma, pierwsze i drugie prawo Kirchhoffa oraz uczymy się obliczać proste obwody prądu stałego. Czytamy też o podstawowych elementach elektronicznych, ich charakterystykach, parametrach i zakresie zastosowań. W międzyczasie dowiadujemy się co to jest lutownica, cyna i miernik uniwersalny oraz dlaczego człowiek mając tylko dwie ręce jest tak niedoskonały.Na koniec uczymy się budować proste zasilacze prądu stałego, zarówno z wykorzystaniem elementów dyskretnych jak i scalonych stabilizatorów.




MIK02 - Elementarz mikroelektroniki
Ten tomik wprowadza nas w świat techniki mikroprocesorowej. Poznajemy system dwójkowy i uczymy się wykonywać podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne na liczbach binarnych. Dowiadujemy się też, że świat wygląda różnie z różnych punktów odniesienia (widzenia) oraz próbujemy zrozumieć fizyczną interpretację liczby binarnej. Następnie zabieramy się za mikroprocesor Z80. Ochłonąwszy po delikatnym wstrząsie na wieść, że wewnątrz Z80 siedzi pracowity krasnoludek, poznajemy budowę procesora i jego podstawowe rozkazy. Dowiadujemy się co to jest stan wysokiej impedancji, wskaźnik i dno stosu oraz mnemonik... Zupełnie niesamowite jest to, że większość rozkazów Z80 została rozpisana na przysłowiowe 'czynniki pierwsze' włącznie z podaniem ich interpretacji graficznej i opisem z jakich cykli maszynowych się składają. Cykle maszynowe Z80 wraz z bogatym komentarzem zostały przedstawione na wykresach, a ich samodzielna analiza pozwala nabrać bardzo ważnej umiejętności - czytania wykresów czasowych sygnałów cyfrowych (pieszczotliwie - "cukiereczków"). Na koniec dowiadujemy się co to jest assembler i monitor kodu maszynowego, uczymy się pisać prościutkie programy na procesor Z80.

MIK03 - Podstawy techniki cyfrowej
MIK03 to taka 'cyfrówka dla opornych' czyli bardzo przystępnie wyjaśnione podstawowe zagadnienia techniki cyfrowej. Dowiadujemy się co to jest iloczyn i suma logiczna, co wynika z tabeli prawdy bramki logicznej, a także jak przy pomocy różnych typów bramek konstruować dowolne, nawet skomplikowane funkcje logiczne. Z tą wiedzą wkraczamy w świat przerzutników, liczników i rejestrów, w końcu wiemy do czego służy komparator i przerzutnik monostabilny. MIK03 to nie tylko zera i jedynki, dużo uwagi poświęcono aspektom czysto elektronicznej natury: obciążalności wyjść układów wykonanych w różnych technologiach (LS,HC) a także parametrom wejściowym (prądy i napięcia w stanach L i H). Zapoznajemy się także ze sposobami pomiaru tych parametrów przy pomocy zwykłego multimetru. Na końcu książeczki znajduje się pierwsza część małego katalogu najbardziej popularnych (wówczas, lata 90-te) układów TTL - to MIK03A. Druga jego część była dostępna w osobnej oprawie...

MIK03A - broszurka-dodatek do książki MIK03, to skrócony katalog popularnych układów TTL serii 74xx orac CMOS 4xxx. Bardzo przydatna rzecz, gdy firmowe, kompleksowe katalogi układów scalonych był niezbyt łatwo osiągalne dla przeciętnego amatora.

MIK04 - Podstawy mikroelektroniki
W tomiku MIK04 znajdziemy bardzo szczegółowe informacje na temat budowy i działania procesora Z80, a także dwóch ważnych dla konstrukcji CA80 układów: Z80CTC (układ czasowo-licznikowy) i 8255 (24-bitowe I/O). Dowiadujemy się w jaki sposób do Z80 podłączyć pamięć oraz porty wejścia/wyjścia. Przy okazji omawiania Z80CTC poznajemy tajniki systemu przerwań procesora Z80.Dodatkiem do tego tomiku jest MIK04A - broszura zawierająca pełną listę rozkazów procesora Z80 oraz parametry i przebiegi czasowe dla CPU oraz układów CTC i 8255.




MIK05 - CA80 Mikrokomputer
Ten tomik zawiera opis budowy i działania mikrokomputera CA80. Znajdziemy tam bardzo szczegółową procedurę montażu systemu (opis w MIK05 dotyczy CA80 w starszej wersji, montowanej na trzech pcb) oraz szereg porad na wypadek, gdy zmontowany CA80 jednak nie chce zadziałać. Większą część książki zajmuje opis oprogramowania systemowego. Opisane są wszystkie polecenia podstawowego programu monitora a także sposób uruchamiania swoich własnych programów pod jego kontrolą. Tomik kończy się opisem systemowych procedur obsługi klawiatury, wyświetlacza i magnetofonu. Poznajemy nie tylko ich działanie, ale także uczymy się wykorzystywać je we własnych programach (podany jest dokładny opis parametrów, wpływ na stan rejestrów CPU i zajętość stosu). Dla wyjątkowo dociekliwych, na samym końcu załączony jest listing wszystkich procedur systemowych CA80.

MIK05B - broszurka zawierająca schematy ideowe i montażowe starego CA80














MIK06 - Laboratorium programowania
W MIK06 znajdziemy opis wielu ciekawych aplikacji systemu CA80: programatora pamięci EPROM, kalkulatora, częstościomierza/czasomierza, sterownika świateł i komputerowej pozytywki z efektami świetlnymi. Załączone schematy pozwolą na budowę niezbędnych interfejsów, samodzielna analiza listingów poszczególnych programów pozwoli zrozumieć działanie tych jakby nie patrzeć nietrywialnych aplikacji. Przy okazji omawiania rozszerzonego programu monitora (CA88), poznajemy też uroki uruchamiania aplikacji korzystających z systemu przerwań - to materiał dla chcących maksymalnie wykorzystać możliwości systemu CA80.




MIK07 – Uruchamianie CA80. Sprzętowa praca krokowa.
Patrząc współczesnymi kategoriami MIK07 to nie tyle produkt, co raczej usługa wsparcia technicznego świadczona przez twórcę CA80 dla użytkowników komputerka w przypadku problemów z jego uruchomieniem. Materialna cześć MIK07 sprowadzała się do płytki drukowanej MIK07A, na której zmontowano układ sprzętowej pracy krokowej oraz dedykowanej pamięci EPROM typu 2716 zawierającej stosowne oprogramowanie, to MIK07B. Nieskomplikowany program, którego działanie daje dość charakterystyczne kombinacje logiczne na magistralach systemu przedstawiono na stronie 187 MIK05. Kod uruchamiany jest pod kontrolą prostego układu zapewniającego sekwencyjne wykonywane kolejnych cykli maszynowych procesora Z80, zauważmy – cykli maszynowych, a nie rozkazów. Mając możliwość wejścia na ten poziom szczegółowości możemy zweryfikować przerwy lub zwarcia na szynach systemu, ewentualnie wykryć konflikty w dostępie do szyny danych. Taka diagnostyka jest dość żmudnym zajęciem, ale też sięgamy po nią w sytuacji kryzysowej – gdy procedury uruchamiania CA80 z rozdziału 2.5 `Dlaczego nie działa` (MIK05) zawiodą. Schemat ideowy MIK07A oraz wsad do pamięci MIK07B zawarto na trzech ostatnich stronach tomiku MIK05. Rzeczony układ można było zbudować samodzielnie, choćby na fragmencie płytki uniwersalnej, istniała też możliwość wypożyczenia kompletu od firmy MIK.

MIK08 - Pełny listing programu monitora CA80
Czterdzieści dziewięć stron listingu w assemblerze procesora Z80 zakończone zdawkowym "No Fatal error(s)". To właśnie podstawowe oprogramowanie systemowe CA80 podane jak na dłoni, wraz z bogatym komentarzem, pełną listą symboli, ostatnie dwie strony broszurki to wydruk kodu maszynowego w postaci hex. Analiza tego listingu pozwala zrozumieć wiele ciekawych technik np. pisanie procedur obsługujących interfejs użytkownika w przerwaniach NMI czy sposobów uruchamiania fragmentu kodu pod kontrolą innego programu nadzorczego, z wykorzystaniem pułapek programowych. No i oczywiście znajomość tak udokumentowanego kodu programu monitora pozwala na świadome (i w miarę bezpieczne) ingerowanie w jego strukturę w celu dodania nowych funkcjonalności.


MIK09 - Nowy CA80 ciąg dalszy MIK05
Tomik poświęcony systemowi CA80 po zabiegu face-liftingu, czyli wykonanego na jednej, dwustronnej płytce drukowanej (MIK290) i zapakowanego w odpowiednią obudowę. Oprócz skróconego opisu zleceń podstawowego i rozszerzonego programu monitora (dla przypomnienia), znajdziemy też opis dwóch innych zestawów aplikacji C800 i C930 Monitor. W C800 zawarto gry: Lotto-lotek, Master-mind, Refleks, program-zabawkę pt. organki z pamięcią oraz zupełnie nierozrywkową aplikację służącą do obsługi powiększalnika fotograficznego. Monitor C930 to taki 'game-pack' dla CA80: począwszy od prostych gier jak 'Kółko i krzyżyk' czy 'Tor przeszkód' a skończywszy na grach 'Szachy' i 'Warcaby' (kod maszynowy w/w gierek jest w MIK11), dodatkowo jest program do wyliczania biorytmów i inne ciekawostki. Jednak większą część tomu MIK09 zajmuje dokładny opis montażu nowego CA80 (podobnie jak w MIK05), załączono schematy ideowe poszczególnych bloków funkcjonalnych i wiele rysunków montażowych. Zmiana PCB systemu CA80 pociągnęła za sobą konieczność delikatnych modyfikacji programu monitora - zmiany te zostały dokładnie opisane włącznie z podaniem listingów nowych fragmentów kodu.

MIK09A - dodatek do "MIK09 Nowy CA80" - mała wkładka formatu zeszytowego wydrukowana na sztywnym kartonie, w sam raz aby to schować w foliową skórkę. Bardzo przydatna ściągawka z opisem mapy pamięci CA80 (zmienne, procedury systemowe i ich lokalizacje), dodatkowo informacje na temat wyprowadzeń złącza użytkownika ZU50 oraz podręczna lista rozkazów procesora Z80.




MIK11 - Superemulator MikSID
Jak wskazuje tytuł tomiku - głównym tematem jest emulator MikSID, potężne narzędzie umożliwiające uruchomienie praktycznie każdego systemu zbudowanego na bazie procesora Z80. Dokładnie opisano sposób instalacji tego programowania na komputerze PC, konfigurację i podłączenie do systemu z procesorem Z80 przy pomocy dwóch rodzajów sond emulacyjnych. Znaczną część tomiku zajmuje dokładny opis poleceń emulatora wraz z przykładami ich użycia. W MIK11 emulator MikSID jest wielokrotnie porównywany do profesjonalnego emulatora MICE-II (tajwańskiej firmy Microtek) - nieco informacji o MICE-II jest na dole tej strony...
W MIK11 znajdziemy też ciekawą niespodziankę: opis (schemat, rysunki montażowe) małego, uniwersalnego sterownika o nazwie CA82. To taka okrojona, zakompleksiona przez brak klawiatury i wyświetlacza wersja dużego CA80, doskonała do 'zastosowań wbudowanych', jako autonomiczny sterownik mikroprocesorowy. Ważne jest to, że w CA82 dekodowanie I/O użytkownika jest identyczne jak w CA80 - aplikacje pisane i testowane na CA80 (w roli platformy uruchomieniowej) będą spokojnie działały na małym CA82...

Literatura dodatkowa

Lektura tomików MIK rozbudziła swego czasu ciekawość, a z upływem lat i chomicze geny dały się we znaki - stąd też spora kolekcja literatury dodatkowej, wprawdzie starej daty ale dobrego pióra opracowania z zakresu elektroniki cyfrowej i techniki mikroprocesorowej. Zebrane od ludzi, wyszperane w antykwariatach, przyniesione przez dobre dusze, które ot tak po prostu dzielą się tym, co mają. Można się spierać odnośnie aktualności tych materiałów w dzisiejszych czasach i tu moje zdanie jest niezmienne - to są aksjomaty, na bazie których pracują współczesne, nowoczesne rozwiązania stąd ważne jest zrozumienie podstaw, bez tego nie pójdzie się świadomie dalej. No i jakby nie patrzeć - taka biblioteczka to świetne i atrakcyjne uzupełnienie cześci sprzętowej kolekcji, takie close-to-the-metal.




Układy scalone TTL serii UCY74 i ich zastosowania, J.Pieńkos, J.Turczyński, WŁK, '76
Nazwanie tej książki `Biblią TTL` nie będzie moim zdaniem przesadą - to naprawę kompendium wiedzy o cyfrowych kostkach serii 74xx, które produkowała nasza rodzima CEMI. Mamy tam wszystko - od podstaw algebry Boole'a przez fizyczną realizację cyfrowych wejść/wyjść, potem układy kombinacyjne i sekwencyjne aż po mini-katalog i przykłady aplikacji co popularniejszych układów. Bardzo ciekawa pozycja w kolekcji, nawet ze względu na sposób wydania - biała, otulona materiałem okładka z wklęsłym stemplem tytułu. Biały kruk, przynajmniej dla mnie.

Układy scalone TTL w systemach cyfrowych, J.Pieńkos, J.Turczyński, WŁK, '80
Remake poprzednio wymienionej pozycji tych samych autorów. Uzupełnione i nieco uwspółcześnione informacje o cyfrowych układach TTL serii 74xx oraz ich praktycznym zastosowaniu.








Układy i systemy mikroprocesorowe, K.Badźmirowski, J.Pieńkos, I.Myzik, A.Piotrowski, WNT, '90
I. Ogólne omówienie techniki mikroprocesorowej, autorzy opisali architektury 8/16/32-bitowych mikroprocesorów. Znajdziemy tam zarówno Z80, 8051 i 8048 jak i procesor sygnałowy TMS320.

II. Tom poświęcony układom peryferyjnym, oczywiście nie zabrakło klasyka 8255, omówione są także układy dostępu do pamięci, zarządzania pamięcią dynamiczną i układy sterowników ekranowych np. znana z Commodore C128 kostka Motoroli CRTC 6845.




Układy mikroprocesorowe serii Intel 8080, Motorola 6800, M.Modrzejewski, P.Prusinkiewicz, J.Rzeszuł, A.Skorupski, C.Stępień, Wyd.Politechniki Warszawskiej, '85
Bardzo interesujący skrypt uczelniany zawierający podstawowe informacje o układach rodzin i8080 i mc6800. Omówiono podstawowe układy peryferyjne - porty równoległe 8255, szeregowe 8251 oraz ich motorolowe odpowiedniki PIA 6820 oraz ACIA 6850. W czasach przedinternetowych taka pozycja to był skarb.






Podzespoły elektroniczne - półprzewodniki, J.Borczyński, P.Dumin, A.Milczewski, WŁK '89
Przez dłuższy czas ta książka to było główne (i w sumie jedyne) źródło mojej wiedzy o parametrach różnorakich półprzewodników naszej rodzimej produkcji, po prostu bezcenne. W sposób tabelaryczny ujęte parametry elementów, rozpiski wyprowadzeń czasem podstawowe i typowe układy aplikacyjne. Pozycja dalej wartościowa, bo trudno dziś o tak kompleksowy spis produktów naszej świętej pamięci CEMI.






Jak mierzyć, sterować i regulować za pomocą Basicu, W.Link, WNT '88
Niby to o Basic i niby o ZX Spectrum ale jak się bliżej przyjrzeć to opisy sprzęgu IEC-625 czy aplikacje przetwornika ZN425 są ponadczasowe. Przedstawiono też sposoby pomiaru wielkości elektrycznych, pomiary czasu oraz różnego rodzaju sterowania - choćby silniczkiem krokowym. Omówiono techniki regulacji dyskretnej, wisienką na torcie sa programy regulatorów PID w Basic. Warto przygarnąć tę książeczkę gdy będzie okazja, lektura to ciekawa i wielce inspirująca.





Układy automatyki cyfrowej, P.Misiurewicz, WSiP '84
Bardzo interesująca pozycja o automatach cyfrowych i ich praktycznym zastosowaniu. Wprowadzenie w układy sekwencyjne to tylko wstęp do automatów sterujących przejazdem kolejowym czy poziomami cieczy w zbiorniku. Ujęcie jest wprawdzie sprzętowe, ale lektura pozwala na konfrontację takiego podejścia z programową realizacją pewnych zagadnień sterowania. Polecam przeczytać, choćby dla szerszych horyzontów.






Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe, Z.Kulka, A.Libura, M.Nadachowski, WŁK '86
Kolejna relikwia, książka znana każdemu, kto choć odrobinę para się zagadnieniami przetwarzania A/C i C/A. Omówiono podstawowe typy przetworników i sposoby ich sprzęgania z magistralami procesora a także układy i techniki wspomagające jak choćby sample-hold (próbkuj-pamiętaj). Detalicznie wyjaśnione zagadnienia błędów konwersji, zrozumienie tych wykładów pozwala świadomie i na chłodno spojrzeć na parametry dostępnych w handlu przetworników i skutecznie oprzeć się marketingowemu kitowi. Pozycja dosłownie obowiązkowa, a dla kogoś, kto aktualnie dłubie w elektronice retro - szczególnie, choćby z uwagi na piękne materiałowe wydanie, próżno dziś takich szukać.




Mikroprocesor Z80 J.Kaczmarczuk, WNT, '87
Całkiem sympatyczna książka poświęcona budowie, organizacji wewnętrznej i działaniu procesora Z80. Znajdziemy tam omówienie poszczególnych rozkazów procesora (z podziałem na grupy: przesłania, arytmetyczne, we/wy, etc...) oraz zagadnienia związane z programowaniem w języku assemblera. Pokazano też bardziej zaawansowane techniki programowe np. obsługa tablic jedno i wielowymiarowych oraz struktur danych typu lista, bardzo przydatne mogą okazać się gotowe procedury arytmetyczne operujące na zmiennych wielobajtowych (mnożenie, dzielenie, etc..) /ja wykorzystałam niektóre w dinomon-85/




Z80 Family User's Manual / Zilog Inc.
To firmowa, grubaśna publikacja na temat rodziny układów skupionych wokół procesora Z80. Znajdziemy tam pełną specyfikację samego procesora Z80CPU (parametry, architektura, lista rozkazów) jak i układów towarzyszących: Z80CTC (Counter/Timer Circuit), Z80PIO (Parallel Input/Output), Z80SIO (Serial Input/Output) oraz Z80DMA (Direct Memory Access).






Układy mikroprocesorowe Z80, K.Fedyna, M.Mizeracki, WKiŁ, '89
Detaliczny opis układów rodziny Zilog Z80, od CPU począwszy poprzez w miarę popularne kostki PIO, CTC, DMA, SIO aż na egzotykach typu DART czy COMBO skończywszy. Rejestry i przebiegi czasowe rozpisane bardzo ładnie, ale to nie jest "lektura do poduszki", to raczej niezbędnik do którego sięgamy pisząc procedurki korzystające z wymienionych układów peryferyjnych.







Podstawy i praktyka programowania mikroprocesorów, J.Grabowski, S.Koślacz, WNT, '80
Publikacja dotyczy wprawdzie procesora Intel 8080, ale w/g mnie stanowi znakomite merytoryczne uzupełnienie MIK-ów, szczególnie rodział poświęcony technikom programowania (przekazywanie parametrów przez stos, etc.). Książka zawiera sporo gotowych "procedur-przydasiów", które można dość łatwo adoptować do Z80 i wykorzystać we własnych programach.







Z-80 and 8080 assembly language programming, Kathe Spracklen
Bardzo ciekawa pozycja o programowaniu Z80/8080 w języku assemblera, napisana przez programistkę "starej daty", z uczuciem, zaangażowaniem, z sercem. Bardzo przystępnie wyjaśnione zawiłości rzeczonych CPU oraz sporo gotowych fragmentów kodu w sam raz do wykorzystania. W/g mnie "must have" dla kogoś, kto ciągle pracuje z CPU Z80.








Układy mikroprocesorowe 8080/8085 w modułowych systemach sterowania
J.Pieńkos, S.Moszczyński, A.Pluta, WKiŁ, '88

Książka ta jest wprawdzie poświęcona układom dedykowanym procesorom i80/85, lecz wiadomości w niej zawarte są bardzo użyteczne także dla posiadających CA80. Poza opisem układu 8251 (sprzęg szeregowy), który można bardzo łatwo dopiąć do CA80, w książce znajdziemy porady, a czasem gotowe wręcz rozwiązania rożnego rodzaju interfejsów pomiędzy systemem mikroprocesorowym a światem zewnętrznym - począwszy od modułowych interfejsów z przetwornikami A/C i C/A a skończywszy na takich ciekawostkach jak dwustanowe wejścia prądu zmiennego czy sterowanie obciążeniem dużej mocy AC wraz z kontrolą zwarcia lub przeciążenia.





Natasza Biecek 2004-2019/~, e-mail