A figura acima mostra o circuito que projetei para ser ligado no barramento de expansão que coloquei na minha placa recentemente (uau!!! o projeto é de 1991 e até hoje ele recebe inclusões/alterações!). O circuito começa pela seleção das portas ou endereços 40H para dados e 41H para controle. Essa seleção é feita por U1A/U1B (74LS139), U2A (74LS32) e U6C (74LS04). U1 é um decoder com 4 saídas e em suas entradas temos os pinos A6, A0, /M1 e /IOREQ. Já nas entradas de U2A e U6C foram conectadas aos pinos /RD e /WR. A função desses CI's é permitir a seleção correta dos endereços 40H e 41H quando a CPU executar uma instrução OUT nos endereços 40H ou 41H, e uma instrução IN no endereço 41H.

Obs.: Na placa, o controle dos endereços de I/O segue uma ordem de maneira a utilizar endereços 10H, 20H, 40H e 80H. Consequentemente não existe o problema de qualquer endereço acessar "acidentalmente" um outro menor ou maior.

Para o barramento de dados foi selecionado um Octal D Lath para permitir a transferência segura dos dados para a porta paralela. Para a parte de controle da LPT (pinos de strobe e busy) outros CIs foram utilizados. Para o strobe temos U5A (um Flip-flop tipo D com preset/clear) e U6B (usado para inverter o estado da seleção no pino de clock (pulso - borda de subida) de U5A, garantindo a transferência do estado do bit D0 do barramento de dados da placa para o pino de strobe na impressora.

A entrada busy da impressora foi conectada através de um buffer (U2C) a um segundo buffer (U4A) controlado pela lógica de seleção. Sempre que uma instrução IN no endereço 41H acontecer, teremos a transferência do estado do pino busy para o bit D1 do barramento de dados. Note que U4A é um buffer com saída em tri-state quando não selecionado, o que é ideal para que este CI não interfira no barramento de dados da placa.

OS capacitores de C1 a C6 são capacitores de desacoplamento para os circuitos integrados. C7 é um pequeno capacitor de filtro e o LED1 junto do o seu resistor limitador de corrente servem para informar sobre a alimentação correta do circuito.


Minha montagem


A minha montagem inicial foi feita num proto-board e pode ser vista na figura acima. Em breve pretendo desenhar a placa para poder confeccioná-la, mantendo-a definitivamente em uso junto a placa principal.


O programa teste de controle

Para os testes preparei um pequeno programa de controle que me permitiu testar o circuito e o funcionamento do conjunto (placa LPT e placa CPU) com a minha impressora LX-300 (velha guerreira!). O mesmo pode ser visto mais abaixo. Note que nas linhas de impressão eu uso alguns comandos ESC no controle da impressora. As frases são impressas no modo enfático, mas os bytes da memória não. Além desses, cada nova linha e o Form Feed requerem também comandos ESC.

;------------------------------------------------------------------------------ ; Projeto - LPT_drZ80 ; Arquivo - LPT_drZ80.asm ; Desenv. - Eng. Márcio José Soares ; Versão - 1.0 ; Data - 17/08/2023 ; ; Permite enviar bytes via porta LPT inserida via bus de expanção da placa. ; Não usa a PPI8255 ; ; Montador: pasmo -d -v LPT_drZ80.asm LPT_drZ80.bin > LPT_drZ80.lst ; ; Portas: ;----------------------------------- ; PORTA ESCRITA LEITURA ; 40H dado --- ; 41H Strobe(D0) Busy(D1) ;----------------------------------- ; ;------------------------------------------------------------------------------ ;------------------------------------------------------------------------------- ; Incluí constantes e variáveis para uso dos recursos do programa monitor ; liberados para o usuário - novo a partir de 22/05/2023 ; include "../drZ80_uC.inc" include "LPT_epson.inc" ;------------------------------------------------------------------------------ ; Declara endereços dos registradores da LPT na placa (controle direto) ; _LPTDATA equ 0040H ;endereço de escrita de dados da LPT _LPTCTRL equ 0041H ; endereço de controle da LPT (strobe e busy) ;------------------------------------------------------------------------------- ; Declara constantes gerais do módulo! ; STROBE equ 01H ; liga bit de strobe INVSTROBE equ 0FEH ; limpa bit de strobe em D0 ;------------------------------------------------------------------------------- ; Declara posição inicial da RAM - inicio do programa do usuário ; org 8000H ; endereço inicial da RAM e programa do usuário jr main ; desvia para main ;------------------------------------------------------------------------------- ; Declara posição para atendimento de ints do usuário! ; Novo! Apenas para a versão drZ80 v2.0 de 22/05/2023 ; org 8004H ; aqui tratamento da int do teclado - sempre!!!! di ; desliga INTs jp trata_int ; desvia para realizar o tratamento org 8008H ; aqui tratamento da int NMI para RS232 - sempre!!!! di ; desliga INTs jp trata_intNMI ; desvia para realizar o tratamento ;------------------------------------------------------------------------------- ; Declara variáveis ; ;myout db 1 ;------------------------------------------------------------------------------- ; Subrotina principal ; main: call t_50ms ; aguarda iniciar ld a,00H ; limpa porta out (_LPTDATA),a ; envia call t_50us ; aguarda ld a,STROBE ; nenhuma transmissão out (_LPTCTRL),a ; bit de strobe ligado call t_50us ; aguarda call wrzerodisp ; apaga displays call setEnfatico ; configura impressora para enfático call t_50ms ; aguarda ld hl,msgLPT ; hl aponta para posição inicial do texto call sendtxt ; envia texto para impressora call setNEnfatico ; configura modo normal call t_50ms call sendmem ; envia bytes na memória ld hl,msgFFEED ; prepara para form feed call sendtxt ; envia main_end: call t_500ms ; aguarda jr main_end; ; trava halt ; se passar ... system halt! ;------------------------------------------------------------------------------- ; Subrotina para enviar um texto para impressora ; ponteiro do texto em HL ; sendtxt: ld a,(hl) ; pega conteudo ld b,a ; carrega b com a cp 00H ; compara com final ret z ; retorna ld a,b ; restaura a com b call printchar inc hl ; incrementa jr sendtxt ; continua até o final do texto ;------------------------------------------------------------------------------- ; Subrotina para enviar um conjunto de bytes presentes na memória para a ; impressora. Total de bytes 255!!! ; sendmem: ld b,0FFH ; serão 255 bytes ld c,00H ; zera c - colunas ld hl,8000H ; pega endereço inicial contmem: ld a,' ' ; imprime espaço call printchar ld a,(hl) ; pega o conteúdo do ponteiro call bin2hex ; converte binário para HEXA ASCII ld a,d ; MSB HEX ASCII call printchar ; envia ld a,e ; LSB HEX ASCII call printchar ld a,' ' ; + 1 espaço call printchar inc hl ; incrementa ponteiro da memória inc c ; incrementa contador de colunas ld a,c ; carrega a com c cp 10H ; compara com 16 jr nz,contmem2 ; desvia se diferente ld c,0 ; zera novamente push hl ; salva regs push bc ld hl,msgLinha ; prepara para pular uma linha call sendtxt ; envia pop bc pop hl contmem2: djnz contmem ld hl,msgLinha ; prepara para pular uma linha call sendtxt ; envia ret ; retorna ;------------------------------------------------------------------------------- ; Subrotina para imprimir um char na impressora ; char deve estar em A ; O char é colocado na porta, o strobe deve ser então levado a low e em seguida ; o pino de busy deve ser testado, se zero levanta-se o strobe e seguimos para ; o próximo char, do contrário aguarda! printchar: push hl ; salva out (_LPTDATA),a ; char na porta ld a,INVSTROBE ; desliga strobe out (_LPTCTRL),a ; nop ; delay nop testbusy: in a,(_LPTCTRL) ; testa busy bit 1,a ; verifica o bit jr nz,testbusy ; busy, continua testanto ld a,STROBE ; liga strobe out (_LPTCTRL),a ; pop hl ; restaura ret ; retorna para próximo char ;------------------------------------------------------------------------------- ; Subrotina para configurar a impressora no modo enfático ; setEnfatico: ld a,ESC ; prepara modo enfatico call printchar ld a,_ENF call printchar ret ;------------------------------------------------------------------------------- ; Subrotina para configurar a impressora no modo normal não enfático ; setNEnfatico: ld a,ESC ; cancela modo enfatico call printchar ld a,_CENF call printchar ret ;------------------------------------------------------------------------------- ; Subrotina converter um byte em formato hexadecimal ASCII ; ; Entradas: em A valor do dado a ser convertido! ; Saídas : em D byte com ASCII high, em E byte com ASCII Low ; bin2hex: push hl push bc push af and 0F0H ; separa apenas mais significativo rra ; gira para colocar MSB no LSB rra ; sao 4 bits rra rra and 0FH ; limpa o MSB ld c,a ld b,00H ld hl,_BCD ; pega endereco do BDC add hl,bc ; soma o ponteiro ld a,(hl) ld d,a ; guarda MSB em D pop af ; restaura and 0FH ; separa apenas menos significativo ld c,a ld b,00H ld hl,_BCD ; pega endereco do BDC add hl,bc ; soma o ponteiro ld a,(hl) ld e,a ; guarda LSB em e pop bc pop hl ret ;retorna ;------------------------------------------------------------------------------- ; Subrotina para tratamento da NMI ligada ao 8250 ; inicio da subrotina dentro do programa monitor!!! ; aqui apenas tratamento e fechamento da int - retorno! ; trata_int: ld hl,mytec ; pega var onde estara o valo da tecla ld a,(hl) ; coloca em A endint: exx ; restaura registradores ex af,af' ; ei ; habilita novamente a int reti ; retorna da int ;------------------------------------------------------------------------------- ; Subrotina para tratamento da NMI ligada ao 8250 ; inicio da subrotina dentro do programa monitor!!! ; aqui apenas tratamento e fechamento da int - retorno! ; trata_intNMI: ld bc,mydataRX ; pega end da var ld a,(bc) ; pega o conteúdo ld d,a ; salva em d trata_NMIEND: exx ; restaura regs salvos pelo ex af,af' ; monitor na entrada da int ei ; habilita novamente as ints retn ; retorna da nmi ;------------------------------------------------------------------------------ ; constantes para bin2hex _BCD: db 30H, 31H, 32H, 33H, 34H, 35H, 36H, 37H db 38H, 39H, 41H, 42H, 43H, 44H, 45H, 46H,00H ;------------------------------------------------------------------------------ ; Texto a imprimir ; msgLPT: db ESC,LF,ESC,CR,' Seja bem-vindo no laboratorio do Arne!!!' db ESC,LF,ESC,CR,' Teste de impressora matricial LX300 com Z80!!!' db ESC,LF,ESC,CR,' Controle direto via porta 40H/41H, sem uso do 8255!!!' db ESC,LF,ESC,CR,' Programacao Assembly Z80 - Montador PASMO 0.53.3!!!' db ESC,LF,ESC,CR,ESC,LF,ESC,CR,' Imprimindo 255 bytes da memoria a partir de 8000H',ESC,LF,ESC,CR msgLinha: db ESC,LF,ESC,CR, 00H msgFFEED: db ESC,FFEED, 00H ;------------------------------------------------------------------------------ ; Fim do programa ; end Arquivo LPT_epson.inc ;------------------------------------------------------------------------------ ; Comandos para printer by Arne ; Obs.: todo comando precedido de " _ " requer ESC e eventualmente OPPAR antes ;------------------------------------------------------------------------------ ; Operação ; ESC equ 1BH ; inicia comando! OPPAR equ 28H ; parenteses enviado após ESC _ESC@ equ 40H ; seleciona impressora DC3 equ 13H ; deseleciona a impressora BEL equ 07H ; beep ;------------------------------------------------------------------------------ ; Controle de dados ; CR equ 0DH ; ENTER CAN equ 18H ; cancela linha DEL equ 7FH ; deleta char ;------------------------------------------------------------------------------ ; Controle vertical ; FFEED equ 0CH ; form feed - avanço de página LF equ 0AH ; Line Feed ;------------------------------------------------------------------------------ ; Controle horizontal ; BS equ 08H ; backspace HT equ 09H ; tab ;------------------------------------------------------------------------------ ; Estilo ; _DRAFT equ 78H ; 78H + 1 = normal; + 0 = draft _FONT equ 6BH ; 6BH + 1 = San Serif; + 0 = Roman _MASTER equ 21H ; + 0 = 10 cpi; + 1 = 12 cpi; + 4 = Condensado ; + 8 = Enfatizado; + 16 = Doble Strike; + 32 = Double Width ; + 64 = Italico; + 128 = Underline ;------------------------------------------------------------------------------ ; Tamanho ; _10cpi equ 50H ; 10cpi _12cpi equ 4DH ; 12cpi _CM equ 0FH ; modo condensado _CCM equ 12H ; cancela modo condensado ;------------------------------------------------------------------------------ ; Modo ; _ENF equ 45H ; seleciona modo enfatizado _CENF equ 46H ; cancela modo enfatizado _DOUBSTRK equ 47H ; seleciona modo double strike _CDOUBSTRK equ 48H ; cancela modo double strike _SUPSCRIPT equ 53H ; seleciona modo superscript _CSUPSCRIPT equ 54H ; cancela modo superscript _ITALIC equ 34H ; seleciona itálico _CITALIC equ 35 ; cancela itálico


Conclusão

"Brincar" com microprocessadores mais antigos é muito interessante e um dos meus hobbies. É incrível o que se pode aprender com esses "velhos amigos". Se você curte essa praia mais vintage da eletrônica digital acredito que algumas informações presentes nesse site e também alguns vídeos no meu canal no Youtube poderão interessá-lo. Boas pesquisas, montagens, estudos e qualquer outra que seja dentro do mundo da retro-computação e claro, da Eletrônica Digital e Microprocessadores/Microcontroladores Vintage!!! Até a próxima!