tranZPUter SW-700 — Manuel Utilisateur

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Manuel Utilisateur du tranZPUter SW-700

Le tranZPUter SW-700 est une carte d'extension materielle pour le Sharp MZ-700 (et, dans la version actuelle, egalement le Sharp MZ-2000) qui insere un SRAM de 512 Ko, un processeur d'E/S ARM Cortex-M4 K64F, un CPLD MAX7000A et un FPGA Altera entre la machine hote et son bus Z80. Cette architecture permet au Z80 embarque d'etre remplace par bus mastering — mis en haute impedance et remplace par des coeurs CPU logiciels FPGA — tout en fournissant simultanement 512 Ko de RAM paginee, un stockage de masse sur carte SD gere par le K64F, et un module video pilote par FPGA capable de sortie VGA.
La carte est livree avec le firmware TZFS (tranZPUter Filing System). TZFS intercepte le repartiteur de commandes du moniteur MZ et l'augmente de plus de quarante nouvelles commandes couvrant la gestion de fichiers sur carte SD, CP/M 2.2, la commutation de CPU logicielle, les modes d'emulation de machine, le controle video VGA et le transfert cassette/carte SD.
Ce manuel couvre tout ce qui est necessaire pour installer et utiliser le tranZPUter SW-700 au quotidien.

Materiel Supporte

Board Revision FPGA Package Notes
v1.2 Altera Cyclone III (25K LE, 76 KB BRAM) 144-pin TQFP First official release.
v1.3 Altera Cyclone IV (75K or 115K LE) 484-pin BGA Current mainstream production version. Recommended.
Host Machine Status
Sharp MZ-700 Fully supported — primary target platform
Sharp MZ-2000 Fully supported — added in the current firmware version

Ce Dont Vous Avez Besoin

  • tranZPUter SW-700 PCB — carte entierement assemblee ; v1.3 recommandee.
  • Sharp MZ-700 ou MZ-2000 — la machine hote.
  • Altera USB-Blaster — programmateur JTAG pour le bitstream FPGA.
  • Cable USB K64F — cable micro-USB standard.
  • Carte SD — formatee FAT32, 2 Go ou plus recommande.
  • Bitstream FPGA pre-construit — fichier .sof ou .jic.
  • Binaire firmware K64F — zOS_xxx.bin.

Installation

Le tranZPUter SW-700 se connecte au Sharp MZ-700 (ou MZ-2000) via le connecteur du bus d'extension sur le dessous de la machine. La procedure d'installation ne necessite pas de retirer des circuits integres de la carte mere hote.
Etapes d'Installation
  1. Eteindre la machine hote. Debrancher le cable secteur.
  2. Localiser le connecteur d'extension.
  3. Aligner la carte tranZPUter SW-700 et appuyer fermement.
  4. Fixer la carte avec les entretoises appropriees.
  5. Inserer la carte SD.
  6. Ne pas allumer encore. Le FPGA doit etre programme et le firmware K64F flashe d'abord.

Programmation du FPGA

Construire vos propres images (optionnel). La plupart des utilisateurs programment les fichiers .sof/.jic pre-compiles du depot. Si vous preferez construire vous-meme le bitstream FPGA (ainsi que le CPLD, le K64F et le logiciel Z80), vous n'avez pas besoin d'installer Quartus ni d'apprendre les chaines d'outils — executez le script d'installation automatise fourni pour votre plateforme. Sous Linux / macOS, executez ./setup_tranZPUter.sh ; sous Windows 10 / 11, double-cliquez sur setup_tranZPUter_windows.cmd (ou executez setup_tranZPUter_windows_native.ps1 depuis PowerShell). Le script installe Java et Docker, construit trois images Docker Quartus gratuites, clone le depot avec ses sous-modules, et peut executer le premier build (./build.sh -t all) pour vous ; les fichiers .pof, .sof et .jic finaux apparaissent sous build/output/. Les details complets se trouvent dans le Guide du Developpeur et le Guide Technique. 
# Board revision v1.2 (Cyclone III):
quartus_pgm -m JTAG -o "P;output_files/SW700_v1_2.sof@1"

# Board revision v1.3 (Cyclone IV):
quartus_pgm -m JTAG -o "P;output_files/SW700_v1_3.sof@1"

Flashage du Firmware K64F

Le processeur ARM Cortex-M4 K64F gere la carte SD, traite les extensions de commandes TZFS et fournit le pont entre le bus Z80 et le stockage de masse. Il doit etre programme avec le binaire firmware zOS avant la premiere utilisation.

Premier Demarrage

SHARP MZ-700
Monitor 1Z-013A

* + TZFS v2.xx
Le * est l'invite du moniteur MZ original. Le suffixe + TZFS v2.xx confirme que TZFS s'est initialise avec succes. Tapez H pour afficher l'ecran d'aide des commandes.

Reference des Commandes du Moniteur

L'ensemble complet des commandes TZFS est liste ci-dessous. Les commandes sont saisies a l'invite * du moniteur exactement comme indique.
Command Parameters Description
4 — Switch to 40-column display mode.
8 — Switch to 80-column display mode.
ASM <addr> Interactive Z80 assembler.
BASIC — Load BASIC SA-5510 from SD card.
CD [<dir>] Change SD card directory.
CPM — Boot CP/M 2.2 from SD card.
D <addr> [<addr2>] Hex/ASCII memory dump.
DIR [<wildcard>] SD card directory listing.
FREQ <kHz> Set CPU frequency in kHz.
H — Display command help.
LC <name or no.> [,M] Load from SD card and execute.
MZ [<mc>] Activate machine emulation.
SC <start> <end> <exec> Save memory to SD card.
T80 — Switch to T80 soft Z80 in FPGA.
VGA <mode> Set VGA output mode.
Z80 — Switch back to hard Z80.
ZPU — Switch to ZPU Evolution.

Operations Carte SD

La carte SD est le support de stockage de masse principal pour TZFS. Elle doit etre formatee en FAT32 et peuplee de fichiers au format image bande Sharp MZ (.MZF). 
* DIR              ; List all files
* LC INVADERS      ; Load and execute
* SC120020001200   ; Save memory range

Operations Cassette

TZFS conserve une compatibilite totale avec l'interface CMT (Cassette Magnetic Tape) d'origine.

Sites de Reference

Resource Link
tranZPUter SW-700 project page /tranzputer-sw-700/
tranZPUter SW-700 Technical Guide /tranzputer-sw-700-technicalguide/
tranZPUter SW-700 Developer’s Guide /tranzputer-sw-700-developersguide/