28.05.2023

Im Robotron Technik Forum wurde ein sehr einfacher Z80 / U880 Tester vorgestellt, der einem Vorschlag aus dem Internet nachmpfunden ist.

Leider habe ich verpasst mein Interesse für eine Leiterplatte rechtzeitig anzumelden. Deshalb habe ich den Layoutvorschlag von Kinzi nachempfunden, allerdings ohne Automasse um die parasitären Kapazitäten im Layout gering zu halten. Der 5V Steckeranschluss wurde so verändert, das kaum noch Polaritätsvertauschungen auftreten können.

27.08.2023

Z80 Tester mit PLCC Adapter beim Test eines Z84V0020VEC mit 20 MHz.

LED D0 leuchtet gerade beim zweiten Durchlauf des knight rider Programmteiles als C-MOS CPU.

17.08.2023

Erfolgreich auf meinen Leiterplatten getestete Z80 CPUs

Zilog :  Z80 erste Ausführung von 1976; Z80A; Z80B; Z8400APS; Z8400BPS; Z0840008PEC;

Z0840008PSC; Z84C0020PEC 20MHz C-MOS; Z84C0006VEC C-MOS im PLCC44 Gehäuse

Mostec: MK3880N

NEC: D780D; D780C-2; D70008AC-6

FWE: U84C00DC02; U880; UA880D;  UB880D; Z80

SGS: Z8400BB1

Toshiba: TMP Z84C00P

Dabei verhielten sich die Chips so wie in der Beschreibung angegeben. Die mögliche Taktfreqeunz nach Aufdruck traf nicht immer zu. Es gab Abweichungen nach oben und unten. Zur Sicherheit bleibe ich immer unter der mit dem Tester ereichten möglichen Taktfrquenz.

10.06.2023 Update 28.08.2023

Die Leiterplatte wurde nach der Küchenmethode, man nehme so man hat bestückt. Deshalb das Sammelsurium an Chiptypen. Das war möglich durch den Einsatz von low Current LEDs die mit einem Strom von 2mA schon kräftig leuchten. Eine Überlastung des 74xx573 ist damit ausgeschlossen. Ein User, der wie früher üblich 330 Ohm Widerstände vor die LEDs schaltet damit alte LEDs aus der Bastelkiste ausreichend hell leuchten kommt schnell an die Gesamt Leistungsgrenze der Register Chips.

Inzwischen habe ich als Vorwiderstände vor den LEDs 8x2,2K SIL Widerstand, der einen LED Strom von 1mA fließen lässt. Die Helligkeit der verwendeten roten und gelben Low Current LEDs ist völlig ausreichend, auch bem Test mit 24MHz Taktfrequenz an PLCC44 Z80 CPUs.

Ich hatte garnicht mit einem so schnellen Erfolg beim Aufbau und der Inbetriebnahme gerechnet. Der hier drunter abgebildete Z80 Tester hat eine fehlerfreie Leiterplatte, die noch vor der Bestellung verändert wurde. Sie unterscheidet sich im Layout und der fehlenden Automasse von der Kinzi Leiterplatte. Nur das meiste der Beschriftung wurde übernommen oder nach den Angaben von Kinzi zur Softwareversion 3 geändert um Fehlerfrei zu bleiben. Die Dimensionierung der LED Vorwiderstände wurde wegen der größeren Zuverlässigkeit durch eine geringere Wärmebelastung des 74xx573 auf 1,5K im Aufdruck verändert um die LEDs und den Chip zu schonen.

Ein Freund von mir hat mit seinem Tester die Erfahrung gemacht, das von 10 in China gekauften 84C0006 nur zwei Stück C-MOS Typen waren. Die anderen sind sehr warscheinlich umgelabelte N-MOS Z80. Auch in der Stromaufnahme unterschieden sie sich.

Alle bisher getesteteten CPUs im PLCC44 Gehäuse waren C-MOS Typen, die mit einer höheren Taktfrequenz als im Aufdruck angegeben funktionierten.

16.06.2023

Leiterplatte wie abgebildet in grün.

16.08.2023

Um auch Z80 Chips im PLCC44 Gehäuse testen zu können wurde die Adapterleiterplatte hier drüber realisiert.

28.08.2023

Bei den in grün gefertigten Leiterplatten können die Pinstreifen so montiert werden, das sie auch in Fassungen für 0,6mm Pindurchmesser gesteckt werden können (die üblichen Präzisionsfassungen).

17.08.2023

Nachdem ich dem Datenblatt der PIO im PLCC Gehäuse entnehmen konnte das der Adapter auch dafür geeignet ist habe ich das Layout geändert.

07.07.2023

Versuchsweise mit dem 74HC32 aufgebaute Variante, die deswegen eine kleine Layoutänderung erforderlich machte.

Funktioniert genau so wie die Variante mit dem 74HC(T)02.

06.07.2023

Ein User des Z80 Testers machte mich auf das zerknautschte Taktignal der Original Schaltung bei höheren Frequenzen aufmerksam. Deshalb wurde die Änderung dazu bei der Version 6 noch erweitert. Durch die höhere Belastbarkeit des Taktsignals mit 50mA ist dieser Tester besonders für alte Z80 CPUs geeignet.

Das verhindert Falschbeurteilungen von CPUs für die die Taktsignal Leistung nicht ausreicht.

05.07.2023

Leiterplatte so wie ich sie produzieren lasse mit allen Veränderungen um Besonderheiten die mir von anderen Usern berichtet wurden oder bei der Erprobung aufgefallen sind zu beheben. Zum Beispiel setzte die Quarzschwingung beim berühren der Quarzgehäuse aus. Das ist durch ein Lötauge nach Masse, über die die Quarzgehäuse angeschlossen werden können behoben. Durch parallelschalten zweier nicht genutzter 74HCT04 Gatter wurde die Kurvenform und die Belastbarkeit des Taktsignales verbessert.  Die Resetschaltung wurde ebenfalls überarbeitet.  Die Länge der jetzt abgeschirmten Taktleitung zur CPU wurde auf ein Drittel der originalen Länge reduziert. Der Aufbau der Quarzgeneratoren wurde kompakter gestaltet und ebenfalls in die Abschirmung einbezogen. Durch die Änderungen wurde ein stabiles Taktsignal mit guter Kurvenform erreicht. Erst im Nachhinein habe ich erfahren, das auch mit meiner ersten Leiterplatte von einem User, erfolgreich eine 20MHz Z80 CPU getestet werden konnte. Das war mir durch den Defekt der von mir getesteten CPU damit nicht möglich. Deshalb habe ich mich intensiver mit der kleinen Leiterplatte beschäftigt und denke Verbesserungen erreicht zu haben. Z80 CPUs von der ersten Zilogversion über CPUs auch von zweit Quellen bis zu 20MHz CPUs lassen sich damit problemlos testen wie ich an meinen CPU Exemplaren gesehen habe.