KC-LS1u简介和预订
神之觉醒2015/01/18会员海报 IP:广西
出于解决CPU-DIY发烧友苦寻CPU的DIY秘籍无果, 并且在网友的多次桶菊要求出套件的情况下.
本人下决心开发了这个套件,所有电路都是原创设计,套件型号为KC-LS1u,经过2个多月的折腾.. 总算把套件搞定了...
拥有本套件,你就等于拥有了21世纪电子信息时代的"信息发动机"原理,因为这个套件的核心部件由最基础的74数字电路组成,
通过学习本套件,可以使你完全彻底明白了解计算机的本质,这个原理会深深地烙在你的脑海,
让你随时随地都可以尽情的设计属于自己的计算机,想怎么设计就怎么设计,不用再担心没有CPU用.

这次开发过程不是很顺利,套间测试过程中经过1次BUG修正,完美修正了CPU内核的两个BUG,目前运行稳定.
套件的设计方式为模块化设计,多层堆叠结构,独家设计的层间插针-插座交替连接方式,
CPU的RAM/IO地址线和数据线还有读写控制线连接了所有的PCB板层,每层外设模块都拥有独立的地址译码电路,
当CPU的RAM/IO地址线选中某外设时,便会开通该外设的读写控制信号,这时CPU就可以读写该外设.........这个地方以后资料慢慢啰嗦

本套件总共有14层,层级结构为:
第一层是LED和指令拨码开关还有手动复位时钟按钮,LED指示寄存器的数据...

第二层和第三层为CPU内核.

第四层~第七层为本机的两组指令存储器(ROM)和数据存储器(RAM),并且带有一个ROM控制器,其中一组ROM(由SRAM组成)可以在RAM/IO某地址范围读写,
两组ROM通过X控制方式进行切换.............

第八层~第十三层为SPI硬件控制器和VGA显示卡,这两个模块插哪一层都可以,SPI硬件控制器兼容大多数SPI总线协议的设备,
可以通过RAM/IO某地址上面的寄存器设置总线速率,有8档速率设置, 最高速率为自带时钟信号的2分频,最低速率为256分频, 最多可以接8个端口/设备,
VGA显示卡的分辨率为256(X)*240(Y),刷新率60HZ,8位色, 通过一些机制, 可以在RAM/IO的某地址范围操作显存........  还有一个指令/脉冲计数器,可以当作
定时器/计数器来用。

最后一层为电源/时钟/复位/并口设备接口..  输入电源为5V,开机和关机共用一个微动开关,复位一个微动开关,开机关机复位信号都可以外接开关,
CPU可以通过寄存器控制关机和复位信号,有一个晶振给CPU提供时钟,或者通过跳线外接输入时钟/复位信号, 有一个SD1302实时时钟芯片,
可以接一个扬声器, 并口设备支持TFT液晶CH375等设备... 最多可以接8个并口设备.
而且有一些多余的I/O也引出来了,可以直接接按键之类的..过后资料介绍..


DSCF3167_调整大小.jpg

DSCF3168_调整大小.jpg

DSCF3166_调整大小.jpg

DSCF3165_调整大小.jpg

本机搭载了一颗独家原创设计的精简单周期处理器,能提供高达1MIPS/MHZ的处理能力,这个内核用74HC系列IC的情况下能运行达到12MHZ及以上的频率,为用户提供了强大而稳定的处理能力, 下面为两片CPU内核, 仅由35片门电路搭建组成.
DSCF3175_调整大小.jpg

下面4片为本机的指令存储器(ROM)/数据存储器(RAM)/ROM控制器
DSCF3177_调整大小.jpg

下图为SPI硬件控制器,两片PCB组成.
DSCF3181_调整大小.jpg

本机的机载VGA显卡,由4片组成,为用户提供强大的显示输出接口。
DSCF3185_调整大小.jpg

电源/时钟/复位/并口设备接口..  和LED。。。。。。。
DSCF3179_调整大小.jpg

开机和复位按键在下面,防止不经意的触发导致用户数据丢失。
DSCF3196_调整大小.jpg

本机搭载的超强劲处理器细节。。
DSCF3199_调整大小.jpg

CPU底部
DSCF3197_调整大小.jpg

所有模块组装好的样子。。
DSCF3121_调整大小.jpg

DSCF3130_调整大小.jpg

[修改于 9年11个月前 - 2015/01/18 05:10:40]

+200  科创币    1211    2015/01/19 恭喜出品
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287
 
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~~空空如也
神之觉醒 作者
9年11个月前 IP:广西
742683
元件多  采购麻烦~
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
742684
引用 潜伏者:
现在的电脑都有什么功能?
想要神魔功能  就有神魔^功能~#^    数量够多~  如果条件允许, ..
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
742685
有坛友还想求购[s::handshake]  实在不好意思...这批出完了...[s::handshake]
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
743002
引用 虎哥:
昨天下午最后一台是我拍的,玩腻以后就送科创历史博物馆收藏
[s::funk:][s::funk:][s::funk:]
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
743004
引用 wenyanwen:
我要一套
只能下批了%0  这批已经出完[s::handshake]
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
743009
全部元件下单完成   等到货分装——〉
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
743402
引用 cccyl:
能烧好rom再发货吗?没编程器很麻烦啊
可以的.[s::victory:]  ROM我分开装 标好代码~
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
743403
引用 nqmtlove:
恩,@到我了,但是一直忙的没时间上来看,看的时候已经买完了啊!
额...  确实卖完  我现在=~~累成狗了- -
可能年后会再出
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
743404
74LS181发货的时候老板突然说没货...  好无语
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
743405
今天拆机74HC244到货.. 引脚比较干净   卖家都不用袋子包一下~
明天休息一天  后天开始处理元件~  估计下月二 3号才能发货   然后2~3天时间到你手上[s::lol]   进度有点慢..
DSCF3218_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
743407
已经有位烧CPU的坛友等不及  要求昨天下午发部分过去...  然后他补运费[s::funk:]   这位坛友已经和本人探讨CPU多年~~~- -~
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
743528
引用 cccyl:
大神,你发货的时候像图片那样把IC插到泡沫板里吧,不然引脚会弯的
OK 你那套我全部插泡沫[s:;P]~~~
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
744224
引用 既不回头:
二月十号之前能送到吗?十号以后公司可能要放假了
比较大的把握  可以送到...  要是送不到的话- -  我就打开空间传送装置给你送过去..  额   现在也在抓紧搞..  明天继续   部分拆机的要测试过   如果全部全新就快好多
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
744225
引用 cccyl:
哈哈,你弄好就行,以前表哥给我寄单片机,引脚被快递弄得东倒西歪,有心理阴影
如果外面有东西埔的话应该压不到的~~  
这里的部分拆机货引脚确实比较恶心[s::L]  我也搞直了一些  还有波浪形的~ - -  + +  不知道怎么会搞成这样..  用镊子弄一下就可以插上芯片座了
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神之觉醒作者
9年11个月前 修改于 9年11个月前 IP:广西
744229
引用 cccyl:
哈哈,你弄好就行,以前表哥给我寄单片机,引脚被快递弄得东倒西歪,有心理阴影
恶心图X张...额+ +
没弄制的时候:
1.jpg
已弄直~~~:
2.jpg
已弄直~~~(我的弄直技术还不懒吧***这回一下子就插进去了--  ^_^~~~  - -!)    ...现在脚还没达到疲劳准备断的状态  估计还有8.5成左右的坚强度:
3.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
744231
好吧..  9套都插泡沫里面了  目前就完成了这么多
DSCF3229_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
744232
额  现在看着机器的时候有个感觉...  越看越感觉这货好陌生  到底是不是我设计的[s::funk:]  可能太累了头脑错乱[s::lol]
这几天在思考磁场的本质, 突然明白磁场的本质是神魔撩[s::funk:]  过阵子搭建个测试平台测试一下这个理论   如果可行的话...[s::funk:]
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
744565
引用 cccyl:
发货没有?进展如何?
差不多了  明天应该可以发货..   现在堆得满地都是[s::lol]
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
744660
已经差不多了.
明天还有64片ROM要烧,  再分装DIP芯片座、排针排座、晶振、电阻 --完成
如果还有下下批。。  不想用拆机货    把脚弄直再测试很耗时间
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
744794
套件已经全部发出.  现在想起忘了弄一个盖在有源晶振上面的绝缘聚酯薄膜了, 不过不是关键~  要麻烦大家组装的时候要在有源晶振上垫一片绝缘的薄膜.
打包的时候才想起要用泡沫垫= =~ 没买    只好用报纸塞了--%   插芯片的泡沫是别人发货过来剩的..
吃饭先  等下发单号过去
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神之觉醒作者
9年11个月前 修改于 9年11个月前 IP:广西
745333
焊接注意事项~指南
单排插针发货是单40P的, 要自己剪成单16P, 一根40P可以剪两个16P, 剩下的8P当碎料丢一边就得了,数量够, 不用担心剪错.
第一层"KC-LS1u_LED", 插针在底部,需要注意的是鼠标微动开关方向,和图上的一样,LED极性从图上看是负极在上正极在下.
DSCF3245_调整大小.jpg

DSCF3247_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
745334
第二层"KC-LS1u_ALU",
排座在上,在外围,
DSCF3249_调整大小.jpg
排针在下,在内围, 先焊内围的排针,再焊外围的排座.
DSCF3252_调整大小.jpg

DSCF3334_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
745341
第三层"KC-LS1u_A&D",
排座在上,在内围,排针在下,在外围, 先焊内围的排座,再焊外围的排针;安装芯片时要注意,U1、U2、U3、U4、U5、U6、U17、U18为74F系列型号.
DSCF3256_调整大小.jpg

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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
745343
第4层"KC-LS1u_EPROM",
排座在上,在外围,排针在下,在内围, 先焊内围的排针,再焊外围的排座;
安装芯片时要注意,U9为74F系列型号;

DSCF3260_调整大小.jpg

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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
745345
第5层"KC-LS1u_ROM CT",
排座在上,在内围,排针在下,在外围, 先焊内围的排座,再焊外围的排针;安装芯片时要注意,U1、U2、U3、U7、U8、U13、U17为74F系列型号.

DSCF3268_调整大小.jpg

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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
745350
第6层"KC-LS1u_SROM"
排座在上,在外围,排针在下,在内围, 先焊内围的排针,再焊外围的排座;下面的排针只用焊左右两排,分别是J2、J4、J10、J12.
安装芯片时要注意,U9为74F系列型号;

DSCF3290_调整大小.jpg

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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
745352
第7层"KC-LS1u_RAM",
排座在上,在内围,排针在下,在外围, 先焊内围的排座,再焊外围的排针;

DSCF3285_调整大小.jpg

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神之觉醒作者
9年11个月前 修改于 9年11个月前 IP:广西
745357
第8层"KC-LS1u_SPI_C",

上面的排座焊J1、J3、J9、J11;
DSCF3296_调整大小.jpg

注意LED方向从正面看是左边正极,右边负极;
DSCF3297_调整大小.jpg

J7和J8下图所示,焊接2*16P弯排针;
DSCF3298_调整大小.jpg

下面的排针焊J2、J4、J6、J10、J12;
DSCF3299_调整大小.jpg

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神之觉醒作者
9年11个月前 修改于 9年11个月前 IP:广西
745365
第9层"KC-LS1u_SPI_D",

J7和J8如图所示,焊接2*16P弯排针;
上面的排座焊J2、J4、J6、J10、J12;
DSCF3313_调整大小.jpg

DSCF3307_调整大小.jpg

DSCF3306_调整大小.jpg

DSCF3303_调整大小.jpg

注意LED方向从正面看是左边正极,右边负极;
DSCF3301_调整大小.jpg

下面的排针焊J1、J3、J9、J11;
DSCF3316_调整大小.jpg

DSCF3315_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 修改于 9年11个月前 IP:广西
745368
第10层"KC-LS1u_CT&VGA_CS",

注意LED方向,向R1电阻这边是正极;
上面的排座焊J1、J3、J9、J11;
DSCF3319_调整大小.jpg

J7和J8下图所示,焊接2*16P弯排针;
DSCF3322_调整大小.jpg

下面的排针焊J2、J4、J6、J10、J12;
DSCF3323_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
745371
第11层"KC-LS1u_VGA_C",

上面的排座焊J2、J4、J6、J10、J12;
DSCF3324_调整大小.jpg

DSCF3326_调整大小.jpg

DSCF3327_调整大小.jpg

DSCF3328_调整大小.jpg

下面的排针焊J1、J3、J9、J11、J15;
DSCF3329_调整大小.jpg

DSCF3330_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
745373
第12层"KC-LS1u_VGA_A"

上面的排座焊J1、J3、J9、J11、J15;
DSCF3345_调整大小.jpg

DSCF3346_调整大小.jpg

DSCF3347_调整大小.jpg

下面的排针焊J2、J4、J6、J8、J10、J12、J16;
DSCF3348_调整大小.jpg

DSCF3349_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
745375
第13层"KC-LS1u_VGA_D",

上面的排座焊J2、J4、J6、J8、J10、J12、J16;
DSCF3337_调整大小.jpg

DSCF3342_调整大小.jpg

DSCF3339_调整大小.jpg

注意二极管方向如图所示;
DSCF3338_调整大小.jpg

下面的排针焊J1、J3、J9、J11;
DSCF3343_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
745379
第14层"KC-LS1u_CLK_RST_IO_PS",

上面的排座焊J1、J3、J9、J11;
DSCF3353_调整大小.jpg

DSCF3352_调整大小.jpg

注意LED方向从正面看是左边正极,右边负极;
DSCF3351_调整大小.jpg

J5、J6、J7、J8和图上一样,焊接2*16P弯排针;
DSCF3354_调整大小.jpg

DSCF3355_调整大小.jpg

还有微动开关的方向也要注意;
DSCF3357_调整大小.jpg

DSCF3359_调整大小.jpg

DSCF3358_调整大小.jpg

DSCF3356_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
745701
这个套件的焊接比较费时间,  一天焊3~4片, 3~4~5天焊完,  准备焊完的时候, 进入下一步说明, 请不必担心资料说明, 楼下会陆续更新, 敬请关注.
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
746410
引用 cccyl:
下次换成贴片的吧,焊LED和104太痛苦了
焊接过程有点麻烦--恩  正在考虑
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神之觉醒作者
9年11个月前 修改于 9年11个月前 IP:广西
746415
焊好之后插上芯片开始组装;
第14层的芯片按照丝印上的型号插就OK了, 有源晶振是插在DIP14座上面的, 注意晶振上面有一个点, 那个点就是第1脚, 晶振的引脚如果过长要剪掉一点..
第14层的有源晶振是12MHZ;
右下的两个跳线帽是跳到上面的, 就是那个 "CLK_J" 和 "RST_J",  意思就是整机的复位信号线(RST)还有CPU的时钟信号线(CLK)由第14层提供时钟和复位信号;

DSCF3409_调整大小.jpg

找一片塑料,剪成下图这个形状.
DSCF3410_调整大小.jpg

然后盖到晶振上面;
DSCF3411_调整大小.jpg
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9年11个月前 IP:广西
746417
第13层插在第14层上面;
DSCF3414_调整大小.jpg

DSCF3413_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
746418
第12层插在第13层上面;
DSCF3415_调整大小.jpg
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9年11个月前 修改于 9年11个月前 IP:广西
746420
第11层插在第12层上面, 注意晶振也要盖个东西上去;
本层有源晶振是25.175MHZ;
DSCF3418_调整大小.jpg

插上电源还有显示器.
DSCF3419_调整大小.jpg

按下第14层的 "BOOT" 微动开关, 指示灯从红色跳到绿色.
DSCF3421_调整大小.jpg

显示器上面大概会出现下图差不多的画面, 说明情况基本正常, 再按一次 "BOOT" 关机, 继续组装.
DSCF3423_调整大小.jpg
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9年11个月前 IP:广西
746424
插第10层;
DSCF3425_调整大小.jpg
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9年11个月前 修改于 9年11个月前 IP:广西
746427

插第9层;
DSCF3427_调整大小.jpg

插第8层,有源晶振是27MHZ; ;
DSCF3428_调整大小.jpg

晶振也要盖东西..
DSCF3429_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
746430
插第7层, 标配是3片HM628512内存芯片, 拿一片出来插到U8位置.
DSCF3437_调整大小.jpg

跳线帽全部跳到上面, 意思是选择芯片型号为HM628512, 如果是HM628128就要全部跳到下面.
DSCF3444_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
746433
插第6层, 剩下的两片HM628512分别插在U4和U8位置.
DSCF3445_调整大小.jpg

注意U9芯片要插74F138, 跳线帽全部跳左边;
DSCF3447_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
746436
插第5层;
DSCF3448_调整大小.jpg

必须注意有7片芯片要插74F系列型号, 分别是U1、U2、U3、U7、U8、U13、U17.
DSCF3449_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
746444
插第4层;
U9位置要插74F138;
这里必须注意, W27C020- ROM芯片这批发货有8片, 分别烧有3组程序, 在装ROM的自封袋上面标有代号;
第1组程序自封袋上的代号是  "1_U4"   &   "1_U8", 这组程序是测试从TF/SD卡里面读数据出来刷屏.
第2组程序自封袋上的代号是  "2_U3"   &   "2_U4"   &   "2_U7"   &   "2_U8", 这组程序是测试ROM切换机构是否工作正常.
第3组程序自封袋上的代号是  "3_U4"   &   "3_U8",  这组程序是测试DS1302实时时钟.

现在先测试第3组程序, 把 "3_U4" 代号的ROM插到U4位置, "3_U8" 代号的ROM插到U8位置.
现在把跳线帽跳在中间的CRD位置, 意思是EPROM的读线受到ROM切换机构的控制;
如果跳在HRD位置,EPROM的读线拉高电平, EPROM不输出数据, 跳在LRD位置,EPROM的读线拉低电平, EPROM一直输出数据;

DSCF3450_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
746461
第3层注意,74HC161全部插74F161 ,U17、U18插74F08.
DSCF3452_调整大小.jpg

第2层插第3层上面;
DSCF3472_调整大小.jpg

第2层的74HC181插74LS181.
DSCF3474_调整大小.jpg

第1层插在第2层上面.
DSCF3473_调整大小.jpg

注意跳线帽位置下图所示,  都跳向靠芯片这边的意思是本层不控制CLK和RST信号, 否则就是手动CLK信号和手动RST信号模式, 现在不使用手动, 所以都跳到靠芯片位置;
然后拨码开关必须拨向有数字的一边, 否则CPU的ROM数据总线会接地.
DSCF3461_调整大小.jpg

然后把上面那驼东西插在第4层上面.
DSCF3464_调整大小.jpg

接上电源, 按下第14层的 "BOOT" 按键开机, 观察程序运行情况, 楼下等下上这个程序的运行视频.
DSCF3468_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
746843
现在测试第2组程序........  额 之前居然忘了..刚才弄得时候刚想起来=  =,,,  运行这个程序需要在第6层上面插4片HM628512..就像下图这样子, 因为那时测试的时候考虑到最大延迟是要带上74F138译码器的, 所以程序跨越两段地址, 需要4片HM628512,  标配这个地方只插2片HM628512,  不过一般芯片不出问题, 焊接不出问题,不插错芯片,PCB飞测过的... 应该就没问题了~   直接跳过156楼,进入下一步.

DSCF3496_调整大小.jpg

把第2组程序的  2_U3、2_U4、2_U7、2_U8 分别插在第4层的 U3、U4、U7、U8 位置,插好就像下图这样子;
DSCF3501_调整大小.jpg

这时第14层跳一根线,就像下图这样.
DSCF3510_调整大小.jpg

然后把1、2、3层盖上,通电开机, 第9层的SPI寄存器数据指示灯应该显示96H. DSCF3514_调整大小.jpg

改变一下第14层的跳线,接成下图的样子;
DSCF3511_调整大小.jpg

如果SPI寄存器数据指示灯显示69H(见下图), 说明ROM切换电路基本工作正常,然后把第14层的跳线拔掉。
DSCF3507_调整大小.jpg
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神之觉醒作者
9年11个月前 IP:广西
746846
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神之觉醒作者
9年11个月前 修改于 9年11个月前 IP:广西
746868
下面测试第1组程序;
把第1组程序的 1_U4、1_U8  分别插在第4层的 U4、U8 位置, 然后盖上1、2、3层;
这时接上TF/SD卡,TF/SD卡容量要在4G内;
下面是接线图(目前是初步测试, 这些外部接口插针的定义后面会详细讲);
DSCF3544_调整大小.jpg

第8层外部接口插针定义:
DSCF3542_调整大小.jpg

第9层外部接口插针定义:
DSCF3543_调整大小.jpg

SD卡引脚定义, 在这里我们只看右边的SPI模式:
SD卡引脚定义.png


TF/SD卡的 "CS" (片选线) 接第8层的外部接口插针 "S_CS1" ,  "VDD" (电源) 和 "VSS2" (电源地) 分别接第9层的外部接口插针的 "3V" (其实是3.3V, 丝印简称3V)和 "GND", 然后接剩下的三根SPI总线,内存卡的 "DI " 接外部接口插针的低压3.3V "SO" ,   "DO" 接外部接口插针的 "SI" ,  "SCLK" 接外部接口插针的低压3.3V  "SCK" ;
DSCF3529_调整大小.jpg

DSCF3534_调整大小.jpg

DSCF3522_调整大小.jpg
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