Benutzer-Werkzeuge

Webseiten-Werkzeuge


sinclair-zx80-klon

Sinclair-ZX80-Klon bauen

Alexander Vollschwitz

Wie das mit Sammlungen gelegentlich ist - ein Exemplar fehlt noch, um sie zu vervollständigen, aber die Lücke lässt sich einfach nicht schließen. Mir geht es so mit meiner Sinclair-Sammlung: ein ZX80 würde sie abrunden, ist aber preislich inzwischen jenseits dessen, was ich bereit bin zu investieren. Inzwischen werden allerdings verschiedene Leiterplatten zum Nachbau angeboten, was den Besitz eines funktionalen ZX80-Equivalents erschwinglich macht.

So bin ich vor kurzem eher zufällig auf die Minstrel-Leiterplatte von Tynemouth Software gestoßen, die nun zusammen mit den erforderlichen Teilen auf den Zusammenbau wartet. Welche bessere Gelegenheit, als das VCFB dafür zu nutzen, zumal der ZX80 diese Jahr seinen 40. feiert! Der Spaß beim Bauen sollte dann auch darüber hinwegtrösten, dass es "nur" eine Replika ist.

Also: Ziel ist es, das was auf dem Bild hier zu sehen ist, zu etwas funktionierendem zusammenzusetzen:

Allgemeine Daten des Originals

Hersteller Science of Cambridge Ltd. (später Sinclair Research)
Modellbezeichnung Sinclair ZX80
Jahr der Vorstellung 1980
Land Großbritannien
Preis bei Einführung £99.95 (£79.95 als Bausatz)

Photo by Daniel Ryde, Skövde - Originally from the Swedish Wikipedia., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=439384

Technische Daten des Originals

CPU Zilog Z80 @ 3.25MHz
RAM 1KB (max. 16KB)
ROM 4KB
Grafik alphanumerisch/Blockgrafik 32x24, Ausgabe auf TV
Sound -
Massenspeicher Tonbandkassette

Details

Die Schaltung des Minstrel von Tynemouth folgt weitestgehend dem Original, mit Ausnahmen beim RAM -es werden 16KB verbaut- und dem Video-Ausgang. Hier wird auf einen RF-Modulator verzichtet und stattdessen ein Composite-Singal ausgegeben, das auch von modernen Fernsehgeräten verarbeitet werden kann. Das Layout der Leiterplatte weicht jedoch komplett vom ZX80 ab. Es ist so gestaltet, dass die Platine leicht in das Gehäuse eines ZX81 passt.

Vorbereitung

Die Tastatur des ZX80 besteht aus 40 Schaltern, angeordnet in einer 5x8 Matrix. Da ich derzeit keine dafür geeignete Tastatur habe, werde ich einen kleinen Tastaturadapter auf Basis eines Arduino Nano + MT8808 (8x8 Schaltermatrix) verwenden, den ich bereits aufgebaut habe. Damit lassen sich dann wahlweise vom PC aus oder von einer an den Adapter angeschlossenen USB-Tastatur Tastatenanschläge an den aufgebauten Klon senden.

Update 18.10.: Die Software hierfür ist jetzt auf GitHub verfügbar.

Status

Ich werde den Aufbau wahrscheinlich in dieser Reihenfolge angehen und hier abhaken, so dass der aktuelle Fortschritt einsehbar ist:

Tag 1:

  • [x] IC-Fassungen
  • [x] Buchsen
  • [x] Spannungsversorgung
  • [x] Kondensatoren
  • [x] Schaltdioden
  • [x] Transistoren
  • [x] Quartz
  • [x] Schalter

Tag 2:

  • [x] Widerstände
  • [x] ICs stecken
  • [x] Funktionsprobe m( - Nach dem Einschalten bekomme ich ein weißes Bild. Da die Bildaufbereitung beim ZX80 die CPU übernimmt, weist das darauf hin, dass er grundsätzlich geht. Anfängliche Abstürze bei Berührung wurden durch den falschen Stecker am Netzteil verursacht (zu großer Innendurchmesser, dadurch Wackelkontakt). In den nächsten Tagen werde ich mich auf die Fehlersuche machen. Falls ich hier dann noch Zugriff habe, werde ich berichten.
  • Hat einen riesigen Spaß gemacht, danke an das ganze VCFB Orga-Team!!!

Fehrlersuche

  • Ein erster Hinweis fand sich auf der Troubleshooting-Seite von Tynemouth Software, dem Hersteller des Boards. Ein weißer Schirm nach dem Einschalten ist ein bekanntes Problem, dass durch Vintage (sic! :-?) TTL-Schaltkreise im Bereich der Videoausgabe verursacht werden kann. Diese Schaltkreis sind gelegentlich nicht ausreichend schnell. In meinem Fall dürfte es um einen 74LS10 gehen, den ich nicht neu bestellt und aus meinem Altbestand genommen hatte. Hab ihn gerade eben probehalber gegen einen D110 (7410) getauscht. Der ist zwar auch zu langsam, aber ich sehe schon mal einen Unterschied. Sieht nach der richtigen Fährte aus.

  • Update 13.10.: Heute kam Ersatz für IC13 (74LS04) und IC17 (74LS32). Nach dem Wechsel ergibt sich dieses Bild. Da ist schon fast der Kursor zu erahnen, also der richtige Weg. Ersatz für die verbleibenden zwei "Vintage" ICs ist auf dem Weg.
  • Update 16.10.: Heute kam Ersatz für die restlichen Schaltkreise ICs 11, 12 (74LS00) & 16 (74LS10). Danach war das Bild noch einmal besser, aber immer noch nicht korrekt. Dann fiel mir allerdings auf, dass wenn ich mit der Hand nur in die Nähe des ROMs komme der Rechner abstürzt. Das erinnerte mich dann daran, dass drei Brücken für die Wahl des ROM-Typs (24 oder 28 PIN) gesetzt werden müssen. Laut Anleitung müssten diese Brücken nur für 24 PIN ROMs gesetzt werden, möglicherweise bezog sich das aber auf eine andere Revision des Boards. Durch die fehlenden Brücken waren drei Pins des ROMs frei schwebend, was zu den Abstürzen führte.
  • Also kurzerhand eingelötet, und siehe da…

Virtueller Ausstellungstisch

Anwesenheitszeiten

Tag Uhrzeit
Samstag 10:30 - 13:00
Samstag 14:00 - 19:00
Sonntag 10:30 - 12:30
Sonntag 13:30 - 17:00

Und dann?

Heute am ersten Tag kam öfter die Frage auf, ob ich mir schon über ein Gehäuse Gedanken gemacht habe. Ein 3D-(Nach-)Druck des Originals wäre eine Option. Persönlich mag ich es allerdings bei meinen Projekten eher, Gehäusen alter, ausgemusterter Geräte eine neue Rolle zu geben. Hier z.B. beherbergt ein altes SCSI-Case jetzt einen Sinclair ZX Spectrum. Für den ZX80 hab ich da schon das Gehäuse eines alten Netzwerk-Switches ins Auge gefasst.

sinclair-zx80-klon.txt · Zuletzt geändert: 2020/10/18 22:08 von xelalex