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Was braucht ein einfacher 6502-Computer?

Bevor du Bauteile auswählst, solltest du wissen, was jeder Chip tut. Dieser Leitfaden beginnt mit einem Lesezugriff und leitet daraus eine kurze Teileliste ab.

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Was ist eigentlich ein „Baustein“?

In diesem Leitfaden ist ein Baustein ein Chip, mit dem die CPU kommunizieren kann: RAM, ROM oder ein I/O-Chip. Die CPU sendet keine Nachricht wie „ROM, bitte antworte“. Stattdessen legt sie eine Zahl an ihre 16 Adressleitungen. Die Schaltung auf der Platine verwendet diese Zahl, um einen Baustein auszuwählen. Nur der ausgewählte Baustein darf auf einen Lesezugriff antworten oder einen Schreibzugriff annehmen.

Stell dir die Adresse wie eine Straßenadresse vor. Die oberen Adressbits wählen das Gebäude (den Chip), die unteren ein Zimmer darin (ein Byte oder Register). Das heißt Adressdekodierung. Antworten zwei Bausteine auf denselben Lesezugriff, treiben beide möglicherweise gleichzeitig die Datenleitungen. Antwortet keiner, erhält die CPU keine brauchbaren Daten.

6502 sendet eine Adresse an ROM und Dekoder. Der Dekoder wählt das ROM aus, das ein Byte auf dem Datenbus zurückliefert.
Ein Lesezugriff, zwei Aufgaben: Die Adresse bestimmt ein Byte; der Dekoder entscheidet, welcher Chip antworten darf.

Einen Lesezugriff verfolgen

  1. Der 6502 legt eine Adresse, etwa $E000, an A0–A15 und zeigt mit R/W.
  2. Die Adressdekodierung erkennt den Adressbereich und aktiviert den /CE-Eingang (Chip Enable) des ausgewählten Chips.
  3. Der Chip wählt anhand der übrigen Adressbits ein Byte oder Register und legt dessen Wert auf D0–D7.
  4. Die CPU liest die acht Datenbits. Alle anderen Bausteine müssen sich vom Datenbus fernhalten.

Der Schrägstrich in /CE bedeutet aktiv bei Low: Logisch 0 wählt den Chip aus; ein High-Pegel lässt ihn inaktiv.

Bauteile und ihre Aufgaben

CPU: der Arbeiter

Der 6502 führt Befehle aus. Sein Adressbus zeigt auf ein Byte, sein Datenbus transportiert es. Wähle die genaue 6502- oder 65C02-Variante, bevor du Takt, Reset und Pinbelegung planst; sie sind elektrisch nicht identisch.

Zum gebrauchten, getesteten 6502-Angebot

RAM: der Arbeitsspeicher

RAM speichert veränderliche Daten, solange die Versorgung anliegt. Der 6502 benötigt RAM am Anfang seines Adressraums für die Zero Page ($0000–$00FF) und den Stack ($0100–$01FF). Ein 32K × 8-SRAM speichert 32.768 Byte; „× 8“ bedeutet acht Bit pro Adresse.

Zum HM62256-SRAM

ROM: Startbefehle ohne Stromverlust

ROM behält den Code auch ohne Strom. Beim Reset liest der 6502 eine zwei Byte lange Startadresse aus $FFFC–$FFFD. Diese Adressen müssen zu einem ROM mit gültigem Vektor und Programm führen. Prüfe Pinbelegung und Programmierverfahren des konkreten EPROMs oder EEPROMs.

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I/O: Verbindung zur Außenwelt

Ein I/O-Baustein stellt der Software Register zum Lesen und Schreiben bereit. Ein 6522 VIA bietet Ports und Timer. Ein Register kann beispielsweise festlegen, ob ein Pin Ein- oder Ausgang ist; ein anderes liest oder verändert seinen Wert.

Zum gebrauchten, getesteten 6522 VIA

Dekoder: der Verkehrsleiter

Ein Dekoder wertet Adressbits aus und erzeugt Chip-Select-Signale. Ein 74HC138 kann den gesamten 64-KB-Adressraum in acht Fenster zu je 8 KB aufteilen. Er ersetzt RAM und ROM nicht; er sagt einem davon, wann es antworten soll.

74HC138-Adressdekodierung mit Pinbelegung ansehen

Erst eine Adresskarte, dann die Einkaufsliste

Eine einfache 6502-Platine muss RAM an die niedrigen Adressen für Zero Page und Stack legen und ROM an die hohen Adressen für die Vektoren. I/O braucht einen eigenen ausgewählten Bereich. Es gibt viele mögliche Adresskarten. Zeichne deine als Tabelle mit Startadresse, Endadresse und ausgewähltem Chip. Bestimme dann, welche Adressleitungen zu den Chips und welche zum Dekoder gehen. Verbinde keine zwei Chips mit überlappenden Bereichen, ohne einen davon per Logik abzuschalten.

Nach Datenblatt kaufen, nicht nur nach Familiennamen. Prüfe genaue Bauform, Pinbelegung, Versorgungsspannung, Zugriffszeit und Zustand auf der Produktseite und im Herstellerdatenblatt. Restposten und gebrauchte Teile können gleichwertige Varianten sein; ein Beispielfoto garantiert keine bestimmte Beschriftung.

Wie geht es weiter?

Lies die Schritt-für-Schritt-Anleitung zum 74HC138 für ein konkretes Beispiel zur Chipauswahl. Eine ausführlichere Darstellung mit Schaltungsbeispielen bietet Garth Wilsons ursprünglicher 6502-Leitfaden. Diese Shop-Anleitungen sind eigenständige Einführungen, kein Ersatz für einen geprüften Schaltplan oder die Datenblätter der Bauteile.

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