SBC è l’acronimo di Single Board Computer. Normalmente siamo abituati ad acquistarli già fatti, come ad esempio il Raspberry Pi, ma il maker appassionato di circuiti integrati Anders Nielsen ha creato l’ABN6502 SBC. Come suggerisce il nome, è un computer a scheda singola basato su 6502. Questo SBC porta la designazione R1 poiché è l’aggiornamento di un progetto precedente. Un aggiornamento significativo di questo computer completamente funzionante è il modo in cui genera l’uscita video VGA.

Il circuito stampato dell’ABN6502 misura circa 75 x 150 millimetri. Da un lato, sono presenti pin per I/O generici e di alimentazione. Dall’altro lato c’è un connettore HDB15 per l’uscita VGA. I circuiti integrati in stile DIP riempiono il resto del PCB.

 

 

Come suggerisce il nome, il microprocessore principale è il ben conosciuto 6502. Questo stesso microprocessore a 8 bit è stato utilizzato in molti computer negli anni ’80 (es. Apple II, Commodore VIC-20, cabinati arcade). Oggi ha ancora un seguito significativo sia nei progetti di hobby, sia presso gli appassionati di retrogaming che lo cercano per sostituire quelli guasti sulle piattaforme vintage. Un altro chip popolare tra i computer 6502 è il 6522 “versatile interface adapter” (VIA). Comunemente, questi chip forniscono I/O come seriale.

Utilizzando le capacità del 6522, Anders ha implementato 16 pin I/O per utilizzo generale (GPIO). Un’altra porta VIA implementa le interfacce più moderne I2C e SPI. Inoltre, il chip I/O controlla un nRF24L01+. L’nRF24L01+ è un ricetrasmettitore RF a 2,4 GHz che molte persone usano come adattatori UART wireless. L’ANB6502 può utilizzare questa radio per avviare il computer in modalità wireless.

L’output del display è uno degli aggiornamenti significativi rispetto alla versione precedente. Il vecchio design utilizzava un chip difficile da reperire, specialmente in questo momento complicato del mercato del microchip. Tuttavia, Nielsen ha abilmente risolto la questione sostituendolo con un ben più comune 74HC109. Questo JK-Flip-Flop decodifica la segnalazione di sincronizzazione per il VGA.

Il Flip Flop JK

Quando parliamo di Flip Flop, parliamo di circuiti elementari molto semplici che, normalmente, hanno quattro funzioni elementari

• MEMORY (BLOCK)
• SET
• RESET (CLEAR)
• TOGGLE (non tutti i Flip Flop)

Il Flip Flop JK “Edge Triggered” è caratterizzato da due ingressi (J e K), due uscite complementari (Q e Q “Negato”) e un ingresso di sincronizzazione (tipicamente il Clock). È chamato “Edge Triggered” perché le commutazioni di uscita si verificano soltanto in presenza dei fronti di salita (Positive Edge Triggered o PET) o discesa (Negative Edge Triggered o NET). Ecco un’immagine circuitale di riferimento:

Lo schema di funzionamento (o tabella di verità) è il seguente:

• J = 0 | K = 0 – Il valore di Q riconferma lo stato precedente, quindi il FF “memorizza” e mantiene lo stato in cui si trovava prima del fronte di salita del Clock (condizione di MEMORY o BLOCK).
• J = 1 | K = 0 – Il valore di Q è a 1, condizione di SET.
• J = 0 | K = 1 – Il valore di Q è a 0, condizione di RESET.
• J = 1 | K = 1 – Il valore di Q commuta rispetto al valore dello stato precedente al fronte di salita del Clock. Questa è denominata condizione di TOGGLE.

Eseguendo un diagramma temporale, abbiamo:

Con l’aggiornamento al circuito VGA, l’ABN6502 SBC è una build relativamente semplice. Chiunque abbia una collezione di circuiti integrati vintage potrebbe anche avere già parte dell’hardware nel proprio kit. Questo repository GitHub contiene tutti i file di progettazione KiCad se desiderate ordinare un PCB. Per istruzioni dettagliate sulla costruzione, potete controllare la pagina del progetto ABN6502.

 

Join our groups on Telegram…

• Gruppo Maker Italia
• Canale Offerte per prodotti maker