Como usar o IC 6551A (ACIA) como interface serie no z80.
Alguma informação sobre o calculo das resistencias pull up e pull down a usar na serie 74LSxxx, os calculos também se aplicam para outras series 74YYxxx, adequando a corrente e os níveis lógicos de tensão.
https://www.electronics-tutorials.ws/logic/pull-up-resistor.html
Datasheet do IC UM6551A
Circuito da placa serial IO (6551A) para o Z80 com o bus RC2014
Esquema de ligação
Ligações dos pinos do IC6551A
GND – GND
CS0 < not(IOREQ_L) and M1 and A3
CS1_L < A2
RST_L < RESET_L
RxC – not connected
XTAL1 < 1.8432MHz clock signal
XTAL2 < not connected
RTS_L > not connected
CTS_L < GND
TxD > TX out
DTR_L > not connected
RxD < RX in
RS0 < A0
RS1 < A1
VCC – VCC
DCD_L < GND
DSR_L < GND
DB0, DB7 – D0, D7
IRQ_L > INT_L
PHI2 < not(RD_L) or not(WR_L) ) and not(IOREQ_L)
R/W_L < WR_L
Algumas notas sobre a ligação do PHI2. Inicialmente, v1 do circuito, tinha ligado o PHI2 directamente ao clock do Z80. O sistema funcionava mas tinha sempre a transmissão de 3 caracteres em vez de 1.
O problema é que como é visível na imagem Z80 – IO timing, existem 3 ciclos de relógio, enquanto que na imagem UM6551 – Timing, é visível que o 6551 espera um único pulso. Por isso passei a usar os sinais RD_L e WR_L, em conjunto com o IOREQ_L, para formar o sinal de entrada em PHI2.
not(RD_L) or not(WR_L) ) and not(IOREQ_L)
O circuito de teste foi implementado numa breadboard
Programa em z80 assembly que faz uso do circuito como porta serie e que implementa um echo do receive no transmit
.ORG 0000
STACKS EQU 0xFFFF
ACIA_DATA EQU 0x08
ACIA_STAT EQU 0x09
ACIA_CMD EQU 0x0A
ACIA_CTL EQU 0x0B
MAIN:
; set stack pointer
LD SP,STACKS
; test io ports
LD a,0x01
OUT (0x00),a
IN a,(0x00)
OUT (0x00),a
LD a,0xFF
OUT (0x00),a
LD a,0x00
OUT (0x00),a
NOP
; acia 6551 init
LD a,%00000000 ;software reset
OUT (ACIA_CMD),a
LD a,%00001011 ;no parity, no echo, no interrupt
OUT (ACIA_CMD),a
LD a,%00011111 ;1 stop bit, 8 data bits, 19200 baud
OUT (ACIA_CTL),a
;JP OLDTEST
HELLO:
LD a,$68
CALL OUTCHAR
LD a,$65
CALL OUTCHAR
LD a,$6C
CALL OUTCHAR
LD a,$6C
CALL OUTCHAR
LD a,$6F
CALL OUTCHAR
LD a,$0A
CALL OUTCHAR
LD a,$0D
CALL OUTCHAR
;JP HELLO
LOOP:
CALL INCHAR
;a char is received
LD c, b
LD b,%00001000
AND b
JP nz,INC_IDLE
; yes get received char
LD a, c
CALL OUTCHAR
INC_IDLE:
; no received char
JP LOOP
;
; OUTCHAR
; arguments
; a = char to output
;
OUTCHAR:
LD c,a
OUTCHART:
; check transmit flag is set
LD b,%00010000 ;
IN a,(ACIA_STAT)
;OUT ($00),a ;show stat on leds
AND b
JP z,OUTCHART
; send char
LD a,c
OUT (ACIA_DATA),a
RET
;
; OUTCHAR
; arguments
; a = char to output
;
INCHAR:
LD c,$00
; check receiv flag is set
LD b,%00001000
IN a,(ACIA_STAT)
;OUT ($00),a ;show stat on leds
AND b
JP z,INCHAR_
; read receive register
IN a,(ACIA_DATA)
LD c,a
LD b,$00
INCHAR_:
; no received char
LD a,b
LD b,c
RET
ACIA6551_STATUS:
; led show FF
LD a,$FF
OUT ($00),a
; show cmd reg
IN a,(ACIA_CMD)
OUT ($00),a
; show ctl reg
IN a,(ACIA_CTL)
OUT ($00),a
; show stat reg
IN a,(ACIA_STAT)
OUT ($00),a
JP loop
Alguns recursos consultados para desenvolver o port do acia 6551 serial IO para o z80.
UM6551A
https://www.grappendorf.net/projects/6502-home-computer/acia-serial-interface-hello-world.html
ACIA 6551
https://www.atarimagazines.com/compute/issue10/075_1_EXPERIMENTING_WITH_THE_6551_ACIA.php
Homebrew 6502 : 6551 UART issues
https://github.com/ancientcomputing/rc2014/tree/master/source/6502/monitor