En una protoboard

Antes de que hubiera placa, ZX-V se montó en una protoboard con Pico 2 y unos cuantos módulos, y así se ha probado su firmware, una Pico cada vez. Las dos Pico todavía no se han probado juntas, así que la máquina completa que se describe aquí está sin probar. Esta página explica cómo montarla de esa manera.

Lo recomendado es la placa (La placa): lo lleva todo, las señales rápidas (el HDMI y el enlace entre las Pico) van cortas y bien trazadas, y solo se sueldan unas pocas piezas. La protoboard está bien para experimentar, o si ya tienes las piezas, pero hay mucho cable y hay que hacerlo con cuidado.

Se puede montar por partes y probar cada una (Paso a paso): la Pico ULA sola ya da imagen.

Piezas#

Los pines de la Pico#

Las dos Pico usan los mismos números de pin para el enlace (GP4 con GP4, GP26 con GP26...), así es más fácil de cablear. Los pines físicos se cuentan alrededor de la Pico como siempre: el pin 1 (GP0) y el 40 (VBUS) están en el extremo del micro-USB. Estos son todos los que usa ZX-V:

Fíjate en que de GP12 a GP19 son cosas distintas en cada Pico: en la ULA, la salida HDMI; en la CPU, el puerto de depuración, el USB y el reloj. No los unas.

La alimentación#

Todas las masas, unidas. Hay dos maneras de darle corriente:

Lo más sencillo, para probar: cada Pico por su micro-USB, del ordenador o de dos cargadores USB. Une las masas de las dos Pico. El USB-A toma sus 5 V del VBUS de la Pico CPU (pin 40), que da para un teclado y un ratón; con un hub con alimentación, mejor.

Con una sola fuente de 5 V (como la placa):

• La fuente va al VSYS (pin 39) de cada Pico por un diodo Schottky (el ánodo a la fuente; el cátodo, el lado de la raya, a VSYS). Así se puede enchufar a la vez el micro-USB de una Pico (para actualizarla, o para el puerto serie) sin que sus 5 V vuelvan a la fuente.
• La fuente también da los 5 V del USB-A (VBUS) por el fusible rearmable de 500 mA.

Si en cambio metes la fuente por el VBUS (pin 40) de la Pico CPU, sin diodos, tienes que desconectarla antes de enchufar el micro-USB de esa Pico (para cargarle el firmware, o para el puerto serie), o sus 5 V llegarían a tu ordenador.

El enlace entre las dos Pico#

Cables cortos (como mucho, unos 20 cm), con al menos tres cables de masa repartidos entre los de datos. Cada señal lleva una resistencia de 33 Ω en serie, junto a la Pico que la manda. Con cables muy cortos se puede probar sin ellas; si el enlace da errores (ver No hay imagen), ponlas.

• Sin la línea del sonido hay imagen pero no sonido.
• Sin el canal de vuelta todo funciona, pero a los programas siempre se les dice que la salida es HDMI a 60 Hz, y el informe de la CPU lo avisa.

El HDMI#

En la Pico ULA. Una resistencia de 240 Ω en serie con cada una de las ocho señales, lo más cerca posible de la Pico. Si tu breakout tiene los pines rotulados (D0+, CK−...), basta con seguir la columna Señal.

• Cables cortos (menos de 10 cm) y cada pareja (+ y −) junta, o trenzada. Por estas señales pasan cientos de millones de bits por segundo.
• El pin 18 (5 V): muchas teles lo necesitan para darse cuenta de que hay algo conectado. Sácalo del VBUS de la ULA (pin 40) si la ULA va por su micro-USB, o de tu fuente de 5 V. La placa pone un diodo Schottky en esta línea para que la tele no le dé corriente a la placa.
• Un cable HDMI corto y sin adaptadores.

El audio#

En la Pico ULA: GP2 (pin 4) es el canal izquierdo y GP3 (pin 5), el derecho. Cada canal pasa por un filtro de dos etapas y un condensador hasta el jack:

GP2 ──[1 kΩ]──┬──[10 kΩ]──┬──|+ 10 µF|──┬── jack: punta (izquierda)
            10 nF        1 nF         100 kΩ
              │           │            │
             GND         GND          GND

GP3, igual, a la anilla del jack (la derecha). La camisa del jack, a GND (pin 3 u 8). El condensador de 10 µF tiene polaridad: su + va hacia la Pico. La salida es de nivel de línea, para unos altavoces con amplificador o la entrada de audio de una tele.

Para una prueba rápida basta con una resistencia de 1 kΩ y el condensador de 10 µF, aunque se oirá algo de silbido.

El pulsador del modo y el LED del enlace#

En la Pico ULA.

El pulsador no necesita resistencia: la Pico la lleva dentro. Lo que hacen el pulsador y el LED se explica en El firmware.

La tarjeta SD#

En la Pico CPU. Un módulo de microSD de 3,3 V (o uno de 5 V con regulador y adaptador de niveles, alimentado a 3,3 V):

El LED de actividad: de GP22 (pin 29), una resistencia de 330 Ω y un LED a masa. Se enciende mientras la máquina usa la tarjeta o el reloj.

El teclado, el ratón y los mandos (USB-A)#

En la Pico CPU. Un conector USB-A hembra (un breakout, o la punta de un alargador USB cortado):

D+ y D− van directos a la Pico, o por una resistencia de 22 Ω cada uno (la placa las lleva); no hacen falta más resistencias. Enchufa un teclado, o un hub con el teclado, un ratón y uno o dos mandos.

El reloj (opcional)#

En la Pico CPU. Sin reloj la máquina funciona, pero al apagarla olvida la fecha y la hora, el idioma y la distribución del teclado.

Lo más fácil es un módulo DS3231 de 3,3 V, con su pila CR2032 (también vale uno de 5 V con regulador si sus resistencias de pull-up van a 3,3 V):

Un chip PCF8563 (o BM8563), como el de la placa, se conecta igual, pero necesita más piezas alrededor: un cristal de 32,768 kHz de 12,5 pF de carga junto al chip, resistencias de pull-up de 4,7 kΩ de SDA y SCL a 3,3 V, y un BAT54C (dos diodos) que alimenta el chip desde los 3,3 V y desde la pila CR2032, con un condensador de 100 nF. El firmware busca primero un DS3231 y luego un PCF8563, y usa el que encuentre.

El reinicio y el puerto de depuración (opcionales)#

• El reinicio: un pulsador del pin RUN (pin 30) de cada Pico a masa la reinicia. La placa une los RUN de las dos a un solo pulsador.
• El puerto serie de depuración: en la Pico CPU, GP12 (pin 16) es TX y GP13 (pin 17) es RX, a 921600 baudios y 3,3 V. Crúzalos con un adaptador USB-serie de 3,3 V (TX con RX). De todas formas, los mismos mensajes salen por el micro-USB.

Paso a paso#

1. La Pico ULA sola. Cablea el HDMI y el audio, y cárgale la prueba zxv_ula.uf2 (El firmware). Tienen que verse unas demos y oírse una música, por la pantalla y por el jack. Pon el pulsador del modo y el LED, y prueba los modos.
2. Las dos Pico. Cablea el enlace, carga zxv_cpu.uf2 en la Pico CPU y zxv_ula_link.uf2 en la Pico ULA. En la pantalla debería salir el BASIC. Abre el puerto serie de la Pico CPU con un terminal: lo que escribas ahí le llega a la máquina, y cada 5 segundos escribe un informe. (Este es el paso que todavía no se ha probado: si falla, empieza por el informe del puerto serie.)
3. La tarjeta SD, el USB-A y el reloj, de uno en uno, mirando cada uno en el informe (tarjeta, USB, reloj) y desde el BASIC: CAT para la tarjeta, escribir algo para el teclado, y CLOCK 2026,10,20,18,30 y luego PRINT CLOCK 3;":";CLOCK 4 para el reloj.

Si algo no va, mira Si no hay imagen o no hay sonido.