Dobór elementów RC2014

przez | 21 sierpnia 2021

Rozpoczęcie przygody z komputerami w standardzie RC2014 wymaga od nas dokonania wyboru elementów składowych wchodzących w jego skład. Do celu można iść dwoma drogami, klasycznym i zintegrowanym.


Zintegrowany, to kompletny jedno-płytkowy komputer (SBC) na którym są zawarte wszystkie elementy do jego uruchomienia i pracy, posiadający złącze ze standardem RC2014. Dostępnych jest klika tego typu rozwiązań i do najpopularniejszych należą SC126 i RC2014 Mini. Zaletą tego rozwiązania jest łatwość uruchomienia i zintegrowanie wszystkich wymaganych podzespołów na jednym PCB. Wadą jest to, że tracimy elastyczność jaką niesie nam ten standard i musimy się zadowolić tym co nam zaoferował twórca. Takie rozwiązanie zaspokaja potrzeby większości użytkowników nie chcących bawić w eksperymenty sprzętowe i mogą się skupić na software. Zawarta szyna RC2014 daje pewne możliwości dokładania kolejnych elementów do systemu, zaś stabilny i sprawdzony fundament pozostaje bez zmian. Kolejnymi tego typu konstrukcjami są: SC114, SC130, Easy Z80, i wiele konstrukcji Bill Shena np. Z80MB64

SC126 SBC z modułem FDC i napędem FDD 3,5″

Klasyczny komputer RC2014 jest zbudowany z modułów i płyty montażowej. Takie rozwiązanie daje użytkownikowi największą elastyczność budowy komputera dostosowanego do potrzeb i jest zarazem największym atutem tego standardu. Wadą tego rozwiązania jest większa ilość modułów, płytek PCB do uruchomienia systemu. Minimalna wymagana ilość do zbudowania działającego komputera jest następująca:

  • Płyta montażowa (Backplane), jest to fundament komputera na który są osadzane wszystkie moduły wchodzące w jego skład. Moim zdaniem niekwestionowanym liderem pod względem funkcjonalności jest 6 złączowy backplane SC112 posiadający złącze do podłączania kolejnych backplane SC113 zwiększających o kolejne 6 złączy. Są również dostępne inne płyty montażowe, często posiadające więcej złącz, ale często w nich brakuje pełnej szyny RC80, możliwości konfiguracji propagacji łańcucha przerwań pomiędzy złączami. W rekomendowanym tu module są też pewne niekonsekwencje, o których pisałem przy okazji opisu standardu szyny RC2014.
  • Moduł procesora. Tu wachlarz dostępnych modułów jest szeroki, możemy wybrać jego typ (Z80,Z180,Z280,8085,6809,…) jak i zintegrowane dodatkowe elementy, jak zegar systemowy, układ reset, a nawet układy pamięci lub szeregowy port komunikacyjny. Wybór konkretnego modelu zależy od oczekiwań użytkownika.
  • Moduł pamięci. Podobnie jak w przypadku procesorów, możemy wybierać od najprostszych modułów RAM oraz ROM, do najbardziej skomplikowanych z własnym MMU i pamięcią dochodzącą do 1MB. Zalecałbym wybranie takiego który zawiera minimum 64kB RAM, gdyż apetyt rośnie w miarę jedzenia i po zapoznaniu się z podstawami kolejnym krokiem jest uruchomienie systemu operacyjnego CP/M z jego bogactwem oprogramowania.
  • Moduł komunikacji. Podstawowym elementem każdego komputera jest możliwość interakcji ze światem zewnętrznym, użytkownikiem. Tu przyjęto jako standard asynchroniczny port szeregowy. Dostępne moduły są oparte o prawie wszystkie możliwe układy transmisji szeregowej znane w świecie 8/16-bit. Warto pamiętać, że niektóre procesory (Z180,Z280) mają już taki port zawarty w swojej strukturze.
  • Pozostałe moduły. Są one opcjonalne lub tylko wymagane dla specyficznej konfiguracji (np. układ zegara systemowego dla modułów procesora które go nie posiadają). Różnorodność dostępnych modułów przekroczy tematykę tego poradnika, ale tu mamy moduły RTC, pamięci masowych, WiFi, terminali znakowych i graficznych, kart dźwiękowych, uniwersalne, portów równoległych, liczników, koprocesorów arytmetycznych,… Warto jednak wspomnieć tu o jednym, module pamięci masowej (Compact Flash, IDE, FDC) który jest przydatny w czasie korzystania z systemu operacyjnego CP/M. 

Często twórcy oferują swoje własne zestawy, które zawierają inną konfigurację niż wyżej przedstawiono, ilość tych modułów może się różnić i być niezgodne z moją rekomendacją, lecz oferują funkcjonalność tego standardu. Najmniejszy zestaw oparty o Z80 i będący nadal wersją klasyczną i oferujący uruchomienie systemu operacyjnego CP/M jest to Backplane 3 SC116, moduł procesora z pamięciami Z80-512K lub SC108 i #61e „Missing module” posiadający port szeregowy i pamięć masową CF. W celu wyszukania odpowiednich modułów warto zapoznać się ze stronami autorów aktywnie rozwijających ten standard: Spencer Owen, Stephen C Cousins, Karl Brokstad, Bill Shen lub zapoznać się z ofertą na Tindie wyszukując frazę RC2014.

Klasyczny zestaw RC2014