Зачастую электронные устройства подразумевают использование в них редких и относительно дорогих микросхем. Такими микросхемами могут быть, например, советская логика 555 и 1355 серий. В таких случаях на помощь приходит логика из Китая – SN74LS и прочие. Их качества вполне достаточно, например, для применения в компьютерах «Ленинград» и прочих клонов ZX Spectrum, именно поэтому возник интерес применить импортную логику в подобном компьютере. Вот плата компьютера, собранная в достаточном для теста на работоспособность виде (в т.ч. на плате уже имеются исправления, о них ниже).
Плата была заказана в Китае, файлы принципиальной и монтажной схем, а также gerber-файлы для производства платы находятся на странице https://sblive.narod.ru/ZX-Spectrum/Leningrad48k/Leningrad48k.htm, а также в в списке файлов в конце статьи.
Прежде чем говорить об особенностях использования импортной логики, следует сказать, что стандартное подключение выводов D4 предполагает использование кварца на частоту 14,318 МГц. Именно такая частота тактового генератора даст корректные значения частоты кадровой и строчной развертки. Помимо того, на плате уже есть исправление, однако довершенное не полностью: выход одного из элементов «ИЛИ» микросхемы D14 – вывод 6 микросхемы – должен быть соединен перемычкой с переходным отверстием под микросхемой D8, от которого между тем идет дорожка до 11 вывода D4:
Переходим к дальнейшему тестированию. Первым запускаем тактовый генератор, собранный на SN74LS04N (D1) –
микросхемы 6-и логических инверторов – безуспешно. Меняем кварцевый резонатор – нет результата. Подбираем
номинал резистора – также. Ставим 555ЛН1, 1355ЛН1 – генератор не работает. Дело все в том, что логика
серии LS (как и 555, 1355) ввиду достаточно малых допустимых токов и особенностями именно этой схемы
генератора, неприменима в данном случае. Однако хорошо работает старая добрая 155 серия (как и микросхемы
типа SN7404 – здесь букв, обозначающих серию нет, это также ТТЛ) – обычная ТТЛ, с первого раза и без
капризов давшая долгожданный тактовый сигнал. Ставим оставшиеся микросхемы в компьютер и переходим к
дальнейшему тестированию.
Оказалось, что возникают и некоторые другие проблемы, связанные с замещением отечественных микросхем:
в схеме, как и в плате, некоторые ножки микросхем «висят в воздухе», образуя хороший приемник наводок из
окружающей среды, вследствие чего наводки прямым образом воздействуют на логику работы микросхемы, внося
недопустимые искажения в логический сигнал. Исправить это достаточно просто – вводим дополнительные
перемычки, подтягивающие «свободные» выводы микросхем к шине питания:
- D3, D4, D5, D6: вывод 4 (DN) соединить с выводом 16 (VCC);
- D2, D8: выводы 4, 10 (PRE) соединить с выводом 16 (VCC);
- D33: вывод 10 (SER) соединить с выводом 16 (VCC)
Это исправление избавляет нас от наводок, и мы получаем стабильную стандартную картинку – темный бордюр и светлое поле по центру.
На плате предусмотрен «классический вариант» ПЗУ: 2 микросхемы по 8 килобайт каждая. Однако сейчас не составляет никакого труда найти 16- и даже 32- килобайтные микросхемы памяти, совместимые по количеству выводов: например, 27C128 и 27C256 соответственно. Такие микросхемы тоже можно использовать в компьютере. Для этого необходимо сделать следующие исправления в схеме под панелькой ПЗУ D29:
Требуется обрезать дорожку на нижнем слое платы (см. рис.) и соединить 26 вывод микросхемы с линией адреса А13, а выводы 20 и 22 соединить между собой.
В случае использования микросхем объемом 32 кБ нужно записывать прошивку во вторую половину памяти, начиная с адреса 0x4000.
Переходим к установке ОЗУ. Его микросхемы решено также было заменить на импортные – TMS4164, вполне
доступные на маркетплейсах. Рекомендую установить блокировочные конденсаторы прямо на выводы питания
микросхем.
После установки ОЗУ и процессора следует сделать ПЗУ с тестом памяти. Вот, например, этот тест в действии:
Здесь определена неисправность микросхемы, однако на деле же причина была в «висящих» выводах D-триггеров.
После исправлений тест памяти показывает, что ОЗУ исправна.
Далее можно прошить в ПЗУ стандартную прошивку ZX Spectrum и также проверить загрузку. На данный момент у
меня нет клавиатуры, поэтому в полной мере проверить компьютер не удалось. В дальнейшем планируется
изготовление собственной печатной платы клавиатуры на основе механических свитчей Cherry MX.
Файлы:
Вопросы, обсуждения, дополнения (Телеграмм, MAX)
Copyright © R9AL 2026 Все права защищены