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https://github.com/46nori/z80atmega128

Real Z80A system with I/O emulated by AVR(ATmega128)
https://github.com/46nori/z80atmega128

assembly atmega128 avr c cpm cpm22 cpm3 cpmplus hardware-designs kicad z80 zork

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JSON representation

Real Z80A system with I/O emulated by AVR(ATmega128)

Host: GitHub
URL: https://github.com/46nori/z80atmega128
Owner: 46nori
License: gpl-3.0
Created: 2023-03-18T14:06:53.000Z (almost 2 years ago)
Default Branch: develop
Last Pushed: 2024-08-25T04:55:09.000Z (4 months ago)
Last Synced: 2024-08-25T05:36:24.510Z (4 months ago)
Topics: assembly, atmega128, avr, c, cpm, cpm22, cpm3, cpmplus, hardware-designs, kicad, z80, zork
Language: C
Homepage:
Size: 12.4 MB
Stars: 6
Watchers: 1
Forks: 1
Open Issues: 0
Metadata Files:
- Readme: README-ja.md
- License: LICENSE
- Codeowners: .github/CODEOWNERS

Awesome Lists containing this project

README

        # Z80ATmega128

[English version is here.](./README.md)

## 概要

本プロジェクト目的は、本物のZ80A上でCP/M-80が動くシステムの構築である。  

なぜいまさらそんなモノを？  

きっかけは、部品箱から30年ぶりにZ80A CPUを発見したこと。たぶん1980年あたりに製造されたNMOSプロセスのザイログ純正品だ。このままコレクションしておくのも忍びないので、動かしてみることにした。  

  ![](doc/Fig/Z80A.jpeg)

だが、この時代に昔と同じようなZ80のワンボードマイコンを再現するなんて面白みがない。そもそもパーツの入手が困難だ。  

そこで以下のアプローチをとることにした。

1. [Z80A](https://www.zilog.com/docs/z80/um0080.pdf)と[ATmega128-16AU](https://www.microchip.com/en-us/product/ATmega128) (AVRマイコン)のハイブリッド構成とする。

2. ROMは使用しない。Z80AとAVRで64KBのSRAMを共有し、Z80のブートストラップコードはAVRが配置する。

3. Z80の外部I/Oと割り込みはAVRのファームウェアでエミュレートする。つまりZ80の周辺I/Oデバイスは全てソフトウェアで記述する。

4. できるだけ入手しやすい部品で回路設計する。(2023年の日本の電子部品市場を想定)

## 実績

* CP/M 2.2がZ80A上でネイティブ動作可能

* micoSDカード上のイメージからCP/Mを自律起動する

* CP/M 3 (CP/M Plus)の動作も確認済み

* 懐かしのテキストアドベンチャーゲーム ZORK I, II, IIが遊べる!

* プリント基板(PCB)も製造してみた

* デモビデオ  

  [![](https://img.youtube.com/vi/2_RJPk65XRE/0.jpg)](https://youtu.be/2_RJPk65XRE

)

## コンテンツ

```

.

├── avr                      AVR ファームウェア

├── z80                      Z80 ソフトウェア

│   ├── cpm22                CP/M-80 Ver2.2

│   │   ├── bios               BIOS

│   │   ├── sys                CPM.SYS(CCP/BDOS) and cpm.ihx(IPL+CCP/BDOS+BIOS)

│   │   └── image              CP/M 2.2 Disk image

│   └── cpm3                 CP/M 3 (CP/M Plus)

│       └── image              CP/M 3 Disk image

├── doc

│   ├── Hardware/            ハードウェアドキュメント

│   ├── Software/            ソフトウェアドキュメント

│   └── README.md            ドキュメント目次

└── schematics

    └── KiCad

        ├── *.kicad_sch      回路図

        └── *.kicad_pcb      PCB

```

- [ドキュメント一覧](doc/README.md)

  - [Z80ATmega128 Board セットアップガイド](doc/SetupGuide.md)

  - [ハードウェア設計仕様](doc/Hardware/Design.md)

- [開発日記](doc/Diary.md)

## 必要なツール

- [Microchip Studio](https://www.microchip.com/en-us/tools-resources/develop/microchip-studio) for AVR v7.0以降 : avr/以下のAVRファームウェアのコンパイル用

- [AVRISP mkII](https://www.microchip.com/en-us/development-tool/ATAVRISP2) : ATmega128へのファームウェアの焼きこみとFUSEの設定用

- [KiCad](https://www.kicad.org/) v7.0 : 回路図とPCBの設計用

- [ASxxxx Cross Assemblers](https://shop-pdp.net/ashtml/asxxxx.php) : z80/以下のCP/M BIOSのアセンブル用

- [cpmtools](https://github.com/lipro-cpm4l/cpmtools) : CP/M disk imagesの生成用

## 試作基板

  ![](doc/Fig/20230506.jpeg)

## プリント基板

  ![](doc/Fig/PCB2.jpeg)  

  ![](doc/Fig/PCB1.jpeg)  

## 回路図

![](schematics/KiCad/SVG/Z80ATmega128.svg)

![](schematics/KiCad/SVG/Z80ATmega128-Reset.svg)

![](schematics/KiCad/SVG/Z80ATmega128-SD_Card_Interface.svg)

![](schematics/KiCad/SVG/Z80ATmega128-ExtIO.svg)

## ライセンス

GPLv3