tranZPUter FusionX Benutzerhandbuch

Uebersicht

Platinenuebersicht

Anschluesse und Stiftleisten

• 10-Pin JTAG-Stiftleiste — Wird fuer die In-System-Programmierung (ISP) des Altera MAX7000AE CPLD ueber einen kompatiblen JTAG-Programmer (z.B. USB-Blaster) verwendet. Diese Stiftleiste wird auch fuer die Erstprogrammierung verwendet, wenn ein leeres oder falsch programmiertes CPLD mit einer neuen Variante geflasht werden muss. Siehe den Technischen Leitfaden fuer Programmierdetails.
• USB-Seriell-Anschluss (CH340E) — Ein Micro-USB- oder Pin-Header-Anschluss, der ueber eine integrierte CH340E USB-zu-UART-Bruecke gefuehrt wird. Dies bietet direkten Zugang zur Linux-Seriellkonsole bei 115200 Baud, 8N1. Auf der SOM-Seite verbindet dies mit dem primaeren UART. Dies ist die primaere Verwaltungsschnittstelle waehrend der Ersteinrichtung und der taeglichen Administration.
• USB 2.0 Port (SOM) — Ein Standard-USB 2.0 Typ-A Host-Port, der vom SSD202D SOM bereitgestellt wird. Dieser Port kann zum Anschluss von USB-Massenspeicher, USB-Ethernet-Adaptern oder anderen vom Linux-Kernel unterstuetzten USB-Peripheriegeraeten verwendet werden.
• SD-Kartensteckplatz (SOM) — Ein Micro-SD-Kartensteckplatz, der mit der SDIO-Schnittstelle des SOM verbunden ist. Die SD-Karte wird fuer zusaetzlichen Speicher verwendet und enthaelt ROM-Images, MZF-Programmdateien und OTA-Firmware-Update-Images. Das SOM erkennt eine korrekt vorbereitete SD-Karte beim Booten und fuehrt ein OTA-Upgrade automatisch durch, wenn ein gueltiges Firmware-Image vorhanden ist.
• WLAN-Antennenanschluss — Ein IPEX/U.FL Koaxialanschluss fuer eine externe 2,4 GHz WLAN-Antenne, verbunden mit dem integrierten SSW101B WLAN-Modul des SSD202D. Eine geeignete Antenne muss fuer zuverlaessige drahtlose Konnektivitaet angebracht werden.

Statusanzeigen

• Power-LED — Leuchtet, wenn 3,3 V Spannung auf der Platine vorhanden ist, und bestaetigt, dass der TLV62569DBV Abwaertswandler korrekt arbeitet.
• Aktivitaets-LED — Vom SOM angesteuert; zeigt Linux-Kernel- und Z80-Emulationsaktivitaet an. Blinkt waehrend des Bootens und waehrend aktiver Z80-Emulationszyklen.
• CPLD-LED — Vom CPLD angesteuert; zeigt Busaktivitaet auf dem Z80-Host-Bus an. Nuetzlich zur Bestaetigung, dass das CPLD aktiv mit der Host-Maschine kommuniziert.

Stromversorgung

Tochterplatinen

• MZ-80A Tochterplatine — Verbindet die FusionX Video- und Audioausgaenge mit dem internen Display und der Lautsprecherschaltung des Sharp MZ-80A.
• MZ-700 Tochterplatine — Verbindet die FusionX Video- und Audioausgaenge mit dem internen Display und der Lautsprecherschaltung des Sharp MZ-700.
• MZ-2000 Tochterplatine — Verbindet die FusionX Video- und Audioausgaenge mit dem internen Display und der Lautsprecherschaltung des Sharp MZ-2000.

Unterstuetzte Host-Maschinen

Ersteinrichtung

Schritt 1 — CPLD-Variante ueberpruefen [Allgemein]

Schritt 2 — Korrekte Tochterplatine montieren [Host-spezifisch]

Schritt 3 — In die Host-Maschine einbauen [Allgemein]

Schritt 4 — USB-Seriell-Adapter anschliessen [Allgemein]

• Baudrate: 115200
• Datenbits: 8
• Paritaet: Keine
• Stoppbits: 1
• Flusskontrolle: Keine

Schritt 5 — Einschalten [Allgemein]

Schritt 6 — Auf die Linux-Konsole zugreifen [Allgemein]

Maschinen-Startmodi

Allgemeiner Start — start_FusionX.sh

1. Laedt das ttymzdrv-Kernelmodul, das Tastatur und Display des Hosts auf /dev/ttymz0 abbildet.
2. Isoliert CPU1 vom Linux-Scheduler mittels isolcpus und reserviert sie ausschliesslich fuer die Z80-Emulationsschleife.
3. Laedt das z80drv-Kernelmodul, das die Z80-Emulations-Engine und die CPLD-Bus-Schnittstelle initialisiert.
4. Startet die Z80-Emulation mit dem Standard-ROM-Image und der Hardware-Konfiguration fuer die installierte CPLD-Variante.

sudo /opt/fusionx/start_FusionX.sh

ROM Filing System Modus — startZ80_RFS.sh

• Umschaltbare ROM-Seiten werden aktiviert, die es ermoeglichen, zur Laufzeit mehrere ROM-Images in den Z80-Adressraum einzublenden und auszublenden.
• MZF-Programmdateien, die auf der SD-Karte gespeichert sind, koennen direkt in den Z80-Speicher geladen und ausgefuehrt werden, ohne dass eine Kassettenband-Schnittstelle erforderlich ist.
• Das ROM Filing System bietet eine menuegefuehrte Oberflaeche auf dem Host-Display zur Auswahl und zum Laden von Programmen.

sudo /opt/fusionx/startZ80_RFS.sh

tranZPUter Filing System Modus — startZ80_TZFS.sh

sudo /opt/fusionx/startZ80_TZFS.sh

Zwischen Startmodi wechseln

z80ctrl --stop
sudo rmmod z80drv
sudo /opt/fusionx/startZ80_TZFS.sh

Verwendung des Z80-Emulators

Ein ROM-Image laden

z80ctrl --loadrom /path/to/rom.bin --addr 0xE800 --size 0x2000

Ein virtuelles Hardware-Geraet hinzufuegen

z80ctrl --adddev --device mz80a

Emulation starten und stoppen

z80ctrl --start

z80ctrl --stop

Speicher untersuchen

z80ctrl --dump --addr 0x0000 --size 256

Ein MZF-Programm laden

z80ctrl --loadmzf /sd/programs/test.mzf

Umschalten zwischen Z80 und Linux-Konsole

Z80-Sitzung anhalten, um auf die Linux-Konsole zuzugreifen

Zur Z80-Sitzung zurueckkehren

sharpbiter --resume

WLAN-Einrichtung

WLAN mit wpa_supplicant konfigurieren

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

network={
    ssid="YourNetworkName"
    psk="YourNetworkPassword"
    key_mgmt=WPA-PSK
}

sudo wpa_supplicant -B -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
sudo udhcpc -i wlan0

SSH-Zugang

ip addr show wlan0

ssh fusionx@<ip-address>

SD-Karte und Dateiverwaltung

SD-Karte einbinden

sudo mkdir -p /mnt/sd
sudo mount /dev/mmcblk1p1 /mnt/sd

/dev/mmcblk1p1  /mnt/sd  vfat  defaults,noatime  0  2

Dateiorganisation

/mnt/sd/
  roms/          - ROM binary images (.bin)
  programs/      - MZF format program files (.mzf)
  firmware/      - OTA firmware update images

OTA-Firmware-Updates

1. Laden Sie das Firmware-Update-Image von der Projekt-Release-Seite herunter.
2. Kopieren Sie das Firmware-Image in das firmware/-Verzeichnis auf der SD-Karte.
3. Setzen Sie die SD-Karte in den SD-Kartensteckplatz des SOM ein.
4. Schalten Sie die Host-Maschine aus und wieder ein. Der Bootvorgang des SOM erkennt das Firmware-Image, schreibt es in den NAND Flash und startet automatisch neu.
5. Nach Abschluss des Upgrades wird das Firmware-Image auf der SD-Karte umbenannt oder entfernt, um wiederholte Upgrades bei nachfolgenden Starts zu verhindern.

Fehlerbehebung

Host startet nicht / Leeres Display

• Ueberpruefen Sie, ob Pin 1 der FusionX-Platine mit Pin 1 des DIP-40-Sockels ausgerichtet ist. Eine falsche Ausrichtung verhindert den Betrieb der Platine und kann die Host-Maschine beschaedigen.
• Bestaetigen Sie, dass alle 40 Pins der FusionX-Platine vollstaendig und korrekt im Sockel sitzen. Ein einzelner verbogener oder verfehlter Pin kann einen vollstaendigen Ausfall verursachen.
• Wenn eine Tochterplatine verwendet wird, bestaetigen Sie, dass sie korrekt montiert und ihre host-seitigen Anschluesse an den richtigen Stellen auf dem Host-Mainboard angeschlossen sind. Eine falsch verdrahtete Tochterplatine fuehrt zu keiner Videoausgabe.
• Bestaetigen Sie, dass die CPLD-Variante zur Host-Maschine passt. Ein CPLD, das mit der falschen Variante programmiert ist, erzeugt falsches Bustiming, was zu keinem Display oder verzerrter Ausgabe fuehrt. Beziehen Sie sich auf den Technischen Leitfaden zur Ueberpruefung der CPLD-Variante.

Keine Linux-Konsole auf USB-Seriell

• Bestaetigen Sie, dass der CH340E/CH34x USB-Seriell-Treiber auf Ihrem PC installiert ist. Unter Windows laden Sie den Treiber von der CH340-Herstellerseite herunter und installieren Sie ihn. Unter Linux fuehren Sie lsmod | grep ch341 aus, um zu bestaetigen, dass der Treiber geladen ist.
• Bestaetigen Sie, dass der Terminalemulator auf 115200 Baud, 8 Datenbits, keine Paritaet, 1 Stoppbit, keine Flusskontrolle eingestellt ist.
• Bestaetigen Sie, dass das USB-Kabel datenfaehig ist (kein reines Ladekabel). Reine Ladekabel fuehren die D+ und D- Datenleitungen nicht.
• Pruefen Sie, ob der USB-Seriell-Port nicht bereits in einer anderen Anwendung auf Ihrem PC geoeffnet ist.
• Versuchen Sie einen anderen USB-Port an Ihrem PC. Einige USB-Controller verarbeiten Full-Speed USB-Seriell-Geraete zuverlaessiger als andere.

Z80-Emulation startet nicht

• Pruefen Sie, ob das z80drv-Kernelmodul geladen ist: Fuehren Sie lsmod | grep z80drv aus. Wenn es nicht aufgelistet ist, konnte das Startskript das Modul nicht laden.
• Ueberpruefen Sie das Kernel-Log auf Fehlermeldungen vom Modullade-Versuch: Fuehren Sie dmesg | tail -50 aus und suchen Sie nach Meldungen bezueglich z80drv oder ttymzdrv.
• Ueberpruefen Sie das Startskript auf Fehler. Fuehren Sie das Skript manuell von der Seriellkonsole aus und beobachten Sie eventuelle Fehlerausgaben.
• Bestaetigen Sie, dass der im Startskript angegebene ROM-Image-Pfad korrekt ist und die Datei existiert und lesbar ist.

MZF-Programm laesst sich nicht laden

• Bestaetigen Sie, dass die SD-Karte eingebunden ist: Fuehren Sie mount | grep mmcblk1 aus. Wenn nicht eingebunden, binden Sie sie mit sudo mount /dev/mmcblk1p1 /mnt/sd ein.
• Bestaetigen Sie, dass der an z80ctrl --loadmzf uebergebene Dateipfad korrekt ist und die Datei existiert: Fuehren Sie ls -la /mnt/sd/programs/ aus.
• Ueberpruefen Sie, ob die MZF-Datei nicht beschaedigt ist. Eine gueltige MZF-Datei hat einen 128-Byte-Header, der mit einem Dateityp-Byte von 0x01 (Maschinencode) oder 0x02 (BASIC) beginnt. Verwenden Sie xxd /mnt/sd/programs/test.mzf | head -8, um den Header zu pruefen.
• Stellen Sie sicher, dass die Z80-Emulation laeuft, bevor Sie versuchen, eine MZF-Datei zu laden und auszufuehren.

WLAN verbindet sich nicht

• Bestaetigen Sie, dass die externe WLAN-Antenne am IPEX/U.FL-Anschluss auf der FusionX-Platine angeschlossen ist. Der Betrieb des SSW101B-Moduls ohne Antenne kann zu extrem schlechtem Signal oder voelligem Verbindungsausfall fuehren.
• Ueberpruefen Sie, ob SSID und Passphrase in /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf korrekt sind. Beide sind Gross-/Kleinschreibung-sensitiv.
• Pruefen Sie das wpa_supplicant-Log auf Verbindungsfehler: Fuehren Sie wpa_cli status aus oder ueberpruefen Sie dmesg | grep -i wlan auf Fehlermeldungen.
• Bestaetigen Sie, dass Ihr Access Point im 2,4 GHz-Band arbeitet. Der SSW101B unterstuetzt keine 5 GHz-Netzwerke.

Maschine laeuft zu schnell / Timing-Fehler

• Bestaetigen Sie, dass die CPLD-Variante genau zur Host-Maschine passt. Jede unterstuetzte Host-Maschine erfordert eine spezifische CPLD-Variante, die in Quartus II kompiliert wird. Beziehen Sie sich auf die Tabelle Unterstuetzte Host-Maschinen oben fuer die korrekte Variantenkennung.
• Wenn das CPLD kuerzlich neu programmiert wurde, bestaetigen Sie, dass die korrekte .pof-Datei verwendet wurde. Beziehen Sie sich auf den Technischen Leitfaden fuer CPLD-Programmierungs- und Variantenueberprufungsverfahren.
• Wenn die korrekte CPLD-Variante bestaetigt ist, pruefen Sie die Z80-Emulations-Takt-Konfiguration. Das z80drv-Modul muss moeglicherweise seine Taktteilereinstellung fuer die spezifische erwartete Z80-Taktfrequenz Ihrer Host-Maschine anpassen.

Referenz-Websites

Hinweis zur Funkregulierung