Heimcomputer Z9001, KC85/1, KC87 :
Neuauflage der Farbkarte mit Erweiterungen


Die neue Farbkarte ist gedacht für Rechner ohne Farbkarte bzw. als deren Ersatz mit Erweiterung auf 16 Farben und Verdoppelung des Farbspeichers für die 80-Zeichenausgabe in Farbe. Schwer beschaffbare Bauelemente sind durch neuere ersetzt worden (2x8216 durch LS245, 2xD195 duch LS374 und der SRAM 2xU214 durch einen 6116. Es gibt zwei Bestückungsvarianten:
Farbkarte allgemein:
In der abgerüsteten Version dient die Karte nur zum Aufrüsten eines s/w-Rechners (Z9001.10 bzw. KC87.x0) zur Farbversion (Z9001.11 bzw. KC87.x1). Gegenüber der Robotron-Version sind andere Bustreiber, andere Zwischenspeicher und wahlweise eine anderer SRAM eingesetzt.
Erweiterte Farbkarte:
In der erweiterten Version wird ein zusätzlicher GAL eingesetzt, der die Darstellung von 16 Farben ermöglicht. Weiterhin wird durch Einsatz eines 2Kx8-SRAMs 6116 statt zweier 1Kx4-SRAMs U214 eine Verdopplung des Farbspeichers erreicht, um auch im 80-Zeichenmodus jedes Zeichen mit einer eigenen Farbe belegen zu können (allerdings gibt es unter CP/M kaum Programme, die farbige Ausgabe nutzen). Über einen Steckverbinder ist der Anschluß des Pixelgrafik-Moduls (nach Robotron) vorgesehen. Bis zu seiner Entwicklung/Fertigstellung werden an dieser Stelle Steckbrücken eingesetzt.

Die allgemeine Version ist nachträglich jederzeit zur Vollversion erweiterbar.
Für die volle Funktion sind das erweiterte Betriebssystem einzusetzen, zwei Verbindungen von der System-PIO zur Farbkarte und eine Verbindung zur KRT-Grafik herzustellen. Ebenso ist das BASIC durch eine gering veränderte Version zu ersetzen, um auch hier die 16 Farben nutzen zu können. In den Rechnern sind dazu beide System-EPROMs zu tauschen, beim Z9001 zusätzlich die EPROMs im BASIC-Modul. Eine erweiterte RAM-Version des BASICs liegt ebenfalls vor. System und BASIC sind abwärtskompatibel. Alle Firm-/Software wird zu gegebener Zeit hier bereitgestellt. Zur Zeit ist die Farbausgabe noch fehlerbehaftet, die Rückschaltung funktioniert nicht sicher.

Funktionsmuster Vor der Auslösung des Produktionsauftrages wurde ein funktionierendes Muster hergestellt.
(Bild rechts)
Bei der Umstellung des Z9001 bzw. KC85/1 auf Farbversion ist einiges zu beachten: siehe Link

Dokumentation
Schaltbild 53,626 Bytes 17. 03. 2011
Leiterplattendokumentation 443,187 Bytes 05. 03. 2011
Stückliste 11,769 Bytes 17. 03. 2011
JEDEC-Datei (nach Hack) 1,179 Bytes 21. 08. 2005
JEDEC-Datei (Synario) 1,593 Bytes 25. 02. 2011
JEDEC-Datei (easyAbel) 779 Bytes 13. 10. 2015
GAL-Datei (nach Hack) 1,088 Bytes 21. 08. 2005
EQN-Datei (easyAbel) 811 Bytes 13. 10. 2015
GAL-Doku 32,402 Bytes 26. 02. 2011

Firmware
KC87-EPROM (links) 8,192 Bytes 31. 12. 2010
KC87-EPROM (rechts) 8,192 Bytes 31. 12. 2010
Z9001-EPROM (links) 2,048 Bytes 31. 12. 2010
Z9001-EPROM (rechts) 2,048 Bytes 30. 12. 2010
ROM-Modul-BASIC 10,240 Bytes 31. 12. 2010
RAM-BASIC 0 Bytes 15. 12. 2010


Leiterplatte B-Seite Leiterplatte L-Seite


Aufbauhinweise:
Mängel:
- Die Bauelementebezeichnungen für X1, X2, D5, und C9 fehlen und sind dem Belegungsplan zu entnehmen.
- Die Bohrungen für den Stecker X2 sind zu klein, und die rechte Befestigungsbohrung ist 2,5 mm zu weit rechts. Es muß ein Langloch gefeilt werden.
- Der Pluspolanschluß des Kondensators C1 liegt in gefährlicher Nähe zur Befestigungslasche im Rechner. Hier muß der durchgesteckte Draht sehr kurz abgeschnitten und eine isolierende Unterlegscheibe untergelegt werden.

Bestückungsvarianten (siehe auch Schaltbild, Seite 2) :

Variante 1
Farbkarte allgemein
mit 2114/U214
Variante 2
Farbkarte mit 16 Farben
mit 2114/U214
Variante 3
Farbkarte allgemein
mit 6116 (U6516)
Variante 4
Farbkarte mit 16 Farben
mit 6116 (U6516)

nicht bestückt:
D4, D6
C11
R22 - R31
V9 - V14
nicht bestückt:
D6
C11
 
 
nicht bestückt:
D1, D2, D4
C11 bei 6116
R22 - R31
V9 - V14
nicht bestückt:
D1, D2
C11 bei 6116
 
 

Brücken:
D4/7 - D4/13, gelötet
X2:7A - 7B
X2:6A - 6B
X2:5A - 5B
X2:4A - 4B
 
X3:2 - X3:1
 
Brücken:
 
X2:7A - 7B
X2:6A - 6B
X2:5A - 5B
X2:4A - 4B
 
X3:2 - X3:3
 
Brücken:
D4/7 - D4/13, gelötet
X2:7A - 7B
X2:6A - 6B
X2:5A - 5B
X2:4A - 4B
X2:3A - 3B
X3:2 - X3:1
X5:2 - X5:1 (X5:2 - X5:3)
Brücken:
 
X2:7A - 7B
X2:6A - 6B
X2:5A - 5B
X2:4A - 4B
X2:3A - 3B
X3:2 - X3:3
X5:2 - X5:1 (X5:2 - X5:3)


Werte in Klammern gelten für Bestückung mit U6516. Die Brücken X2 - X5 können Lötbrücken sein. R31 ist nicht zwingend notwendig und kann weggelassen werden.
Allgemein ist der Freiraum für die Befestigung an den Laschen des Rechners auf der L-Seite etwas knapp. Es könnte zu Kurzschlüssen kommen. Vorsorglich ist eine ausreichend große Isolierscheibe/Isolierung auf der Rückseite der Platine anzubringen!
Vor dem ersten Einschalten des Rechners mit der Farbkarte werden R14 und R15 (empfohlen Einstellregler jeweils 50 kOhm) in Mittelstellung gebracht. Nach Meldung des Promptes wird mit z.B. "CTRL-E + 5" die Randfarbe blau eingestellt (CTRL und E gleichzeitig, danach 5 drücken). In der Regel sind jetzt oben und links schwarze Bereiche zu sehen. Mit R15 wird der linke Rand bis kurz außerhalb des Bildschirmes verstellt oder an D10/5 die Periode auf 10 µs (ca. 13,3 kOhm). Die Vertikaleinstellung erfolgt mit R14 am oberen Rand. Es muß der gesamte Randbereich blau aussehen oder an D10/4 die Impulslänge 1,6 ms (ca. 10,5 kOhm). Werden die Einstellregler R14 und R15 abgelötet und ausgemessen, können sie durch entsprechende Festwiderstände ersetzt werden (empfohlen).

Änderung

Die FBAS-Schaltung wurde im Zusammen­spiel mit der Farbkarte nicht erprobt (mangels AD724). Das SYNC-Signal muß TTL-Pegel besitzen und an D11/6 gelegt werden. Der Widerstand RX7 entfällt!!!
Außerdem ergibt sich eine Doppelbelastung der Ausgänge, weswegen zusätzliche 100 Ohm-Widerstände in die Leitungen von ROT, GRÜN und BLAU eingefügt und direkt an die Emitter der Ausgangstufen gelegt werden müssen:
Änderungen am Beispiel der Farbe ROT (Bild rechts).

Änderungen auf der Rechnerplatine (nur für die Nutzung der 16 Farben notwendig):
Auf der Rechnerplatine sind am Steckverbinder X8 (Farbkarte) auf der L-Seite die Leitungen zu X8:B4 (Burst) und X8:B12 (5P) zu trennen. Neu sind folgende Leitungen zu ziehen: von D12/14 nach X8:4B und D12/15 an X8:12B.

Wer unter CP/M die Ausgabe von 80 Zeichen in Farbe nutzen will (der 80-Zeichentreiber erzeugt z.B. einen weißen Prompt) muß nachträglich von X2:3B (GND, Masse) und X2:3A (80Z) an D9/13 bzw. D4/3 auf der Z80KRT-Platine eine Verbindung ziehen (siehe Bild rechts).



Nutzen kann man die neuen Farben durch direkte Ansteuerung der PIO aus dem BASIC oder nach Ersetzen von System- und BASIC-EPROM (siehe oben). Der jetzige Stand enthält noch einen Fehler im BASIC. Bei der Ausgabe von BORDER wird der 16-Farb-Modus rückgesetzt, ebenso beim Drücken der STOP-Taste im System. Fehlerbereinigung irgendwann.
Fehlerbild
Bei Auftreten von Kästchen im Randbereich wird die Farbkarte ohne die notwendigen Erweiterungen auf der Rechnerplatine betrieben. In diesem Fall ist die Verbindung X3:2 nach X3:3 (X1:4B) falsch und muß an Masse gelegt werden (X3:2 nach X3:1 wegen BURST an X3:3) oder die Änderungen im Rechner sind vergessen worden (bei Betrieb mit 16 Farben).

Streifenfehler himmel fehlerfrei himmel Streifenfehler orange fehlerfrei orange
Der Untergrund (PAPER) kann bei Auswahl einer der neuen Farben senkrechte Streifen zeigen. Abhilfe schafft ein Kondensator von etwa 150-220 pF von D13/8 nach Masse (GND). In den Bildern ist der Fehler bei weißer Schrift auf himmelblau bzw. orange gezeigt.


Variante 1 Variante 2
Variante 1: (normale Farbkarte mit U214 / 2114) Variante 2: (16-Farben-Farbkarte mit U214 / 2114)
 
Variante 3 Variante 4
Variante 3: (normale Farbkarte, bestückt mit U6516 / 6116) Variante 4: (16-Farben-Farbkarte, Speicherverdopplung mit U6516 / 6116)
 
Variante K
Variante K (komplett): mit FBAS und Erweiterungsstecker

Letzte Bearbeitung: 26. 06. 2019
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