- •1 Introduction
- •2 The Structure of a Small Computer System
- •2.1 The Design
- •3 Building the Computer
- •3.1 Ordering the Parts
- •3.2 Downloading the Software
- •3.3 Ordering the Data Sheets
- •3.4 Construction
- •3.4.1 Programming the EPROMs
- •3.4.2 Programming the Chip Select PAL
- •3.4.3 Board Layout
- •3.4.4 How to Wire Wrap
- •3.4.5 Wiring the Board
- •4 Testing the Computer
- •5 Using the Computer
- •5.1 Programming
- •5.1.1 Using BUFFALO
- •5.1.2 Programming Your Own ROMs
- •5.2 Interfacing
- •5.2.2 Adding a Basic Input Port
- •5.2.3 Adding a Basic Output Port
- •5.2.4 Adding More PIAs
- •6 Conclusion
- •References
- •Appendix 1 - Master Parts List
- •Appendix 2 - Suggested Board Layout
- •Appendix 3 - Schematic Diagram
- •Appendix 4 - Wire Wrapping Labels
36 Yerem: Build Your Own MC68HC11 Computer Trainer
Appendix 3 - Schematic Diagram
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|
Vcc |
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Address Bus (A0:A15) |
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(U6) |
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27C64-250 |
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|
(RP1) |
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|
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|
D7 |
1 9 |
O7 |
A12 |
2 |
A12 |
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
D6 |
1 8 |
2 3 A11 |
||||
4.7 kΩ |
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(U1) |
|
|
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|
|
(U3) |
|
|
D5 |
1 7 |
O6 |
A11 |
2 1 |
A10 |
||
|
|
|
|
MC68HC11A1P |
|
|
|
|
74HC373 |
|
|
D4 |
1 6 |
O5 |
A10 |
2 4 |
A9 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
O4 |
A9 |
|||||||||
|
|
2 5 MODA(*LIR) |
|
9 |
A15 |
|
AD7 |
1 8 8D |
8Q 1 9 |
A7 |
D3 |
1 5 |
2 5 |
A8 |
||||||
|
|
PB7 |
|
O3 |
A8 |
|||||||||||||||
|
|
2 4 |
MODB(Vstby) |
|
1 0 |
A14 |
|
AD6 |
1 7 |
|
1 6 |
A6 |
D2 |
1 3 |
|
|
3 |
A7 |
||
|
|
|
|
PB6 |
1 1 |
A13 |
|
AD5 |
1 4 7D |
7Q 1 5 |
A5 |
D1 |
1 2 |
O2 |
A7 |
4 |
A6 |
|||
|
|
4 1 |
|
*IRQ |
|
PB5 |
1 2 |
A12 |
|
AD4 |
1 3 6D |
6Q 1 2 |
A4 |
D0 |
1 1 |
O1 |
A6 |
5 |
A5 |
|
|
|
|
|
|
PB4 |
|
|
|
|
5D |
5Q |
|
|
|
|
O0 |
A5 |
|
A4 |
|
|
|
4 0 |
|
*XIRQ |
|
PB3 |
1 3 |
A11 |
|
AD3 |
8 4D |
4Q |
9 |
A3 |
|
|
|
A4 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 4 |
A10 |
|
AD2 |
7 |
|
6 |
A2 |
Vcc |
|
A3 |
7 |
A3 |
|
|
VRH |
2 2 |
|
|
PB2 |
1 5 |
A9 |
|
AD1 |
4 3D |
3Q 5 |
A1 |
|
8 |
A2 |
|||||
|
VRL |
2 1 VRH |
|
PB1 |
1 6 |
A8 |
|
AD0 |
3 2D |
2Q 2 |
A0 |
|
1 |
Vpp |
A2 |
9 |
A1 |
|||
Vcc |
|
|
|
VRL |
|
PB0 |
|
|
|
|
1D |
1Q |
|
|
|
2 7 |
A1 |
1 0 |
A0 |
|
PE3 |
2 0 PE3/AN3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 2 |
*PGM |
A0 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
*OE |
|
|
*OE |
|
|
|
||||||
|
PE2 |
1 9 PE2/AN2 |
|
|
2 6 |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
*CE |
2 0 |
|
||
|
PE1 |
1 8 |
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
J4 |
PE0 |
1 7 PE1/AN1 |
|
AS |
2 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
PE0/AN0 |
|
E |
2 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PD5 |
4 7 PD5/*SS |
|
R/*W |
|
|
|
|
1 9 |
1 |
|
|
|
|
|
(U7) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
PD4 |
4 6 PD4/SCK |
|
|
3 8 |
AD7 |
|
AD7 |
*EN |
A-B |
9 |
D7 |
D7 |
1 9 |
27C64-250 |
2 |
A12 |
|||
|
PD3 |
4 5 |
|
|
|
|
1 1 |
|
|
A12 |
||||||||||
|
PD2 |
4 4 PD3/MOSI |
|
PC7 |
3 7 |
AD6 |
|
AD6 |
1 2 B8 |
A8 8 |
D6 |
D6 |
1 8 |
O7 |
2 3 A11 |
|||||
|
PD1 |
4 3 PD2/MISO |
|
PC6 |
3 6 |
AD5 |
|
AD5 |
1 3 B7 |
A7 |
7 |
D5 |
D5 |
1 7 |
O6 |
A11 |
2 1 |
A10 |
||
|
PD0 |
4 2 |
PD1/TxD |
|
PC5 |
3 5 |
AD4 |
|
AD4 |
B6 |
A6 |
6 |
D4 |
D4 |
1 6 |
O5 |
A10 |
2 4 |
A9 |
|
|
PD0/RxD |
|
|
|
1 4 |
|
|
A9 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
PB4 |
3 4 |
AD3 |
|
AD3 |
1 5 B5 |
A5 |
5 |
D3 |
D3 |
1 5 |
O4 |
2 5 |
A8 |
||
|
PA7 |
|
1 |
|
|
PC3 |
3 3 |
AD2 |
|
AD2 |
1 6 B4 |
A4 4 |
D2 |
D2 |
1 3 |
O3 |
A8 |
3 |
A7 |
|
|
PA6 |
|
2 PA7/PAI/OC1 |
PC2 |
3 2 |
AD1 |
|
AD1 |
1 7 B3 |
A3 |
3 |
D1 |
D1 |
1 2 |
O2 |
A7 |
4 |
A6 |
||
|
PA5 |
|
3 PA6/OC2/OC1 |
PC1 |
3 1 |
AD0 |
|
AD0 |
1 8 B2 |
A2 2 |
D0 |
D0 |
1 1 |
O1 |
A6 |
5 |
A5 |
|||
|
PA4 |
|
4 |
PA5/OC3/OC1 |
PC0 |
|
|
|
|
B1 |
A1 |
|
|
|
|
O0 |
A5 |
6 |
A4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A4 |
||||
|
PA3 |
|
5 PA4/OC4/OC1 |
|
|
|
|
|
74HC245 |
|
|
Vcc |
|
7 |
A3 |
|||||
|
PA2 |
|
6 PA3/OC5/OC1 |
|
|
|
|
|
(U4) |
|
|
|
A3 |
8 |
A2 |
|||||
|
PA1 |
|
7 PA2/IC1 |
|
|
|
|
|
Vcc |
|
|
|
|
1 |
Vpp |
A2 |
9 |
A1 |
||
|
PA0 |
|
8 PA1/IC2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 7 |
A1 |
1 0 |
A0 |
||||
|
|
|
|
PA0/IC3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 2 |
*PGM |
A0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(RP1) |
|
|
|
*OE |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 0 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.7 kΩ |
|
|
|
|
|
*CE |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
*RESET |
3 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(U10) |
|
|
|
|
|
(U8) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
XTAL |
EXTAL |
|
|
RESET |
MN13811-Q |
|
|
|
|
HM62256-LP15 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 LVI 2 |
Vcc |
|
D7 |
1 9 |
I/O7 |
A14 |
1 |
A14 |
||||
|
|
|
|
3 0 |
|
2 9 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(D0:D7) |
D6 |
1 8 |
I/O4 |
A11 |
2 6 A13 |
|||
|
|
|
|
(R2) 10 MΩ |
|
|
|
|
|
|
|
|
D4 |
1 6 |
2 3 A11 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
D5 |
1 7 |
I/O6 |
A13 |
2 |
A12 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I/O5 |
A12 |
|
|
|
|
|
|
(Y1) 8.0 MHz |
|
|
|
|
1 2 3 |
|
Bus |
D3 |
1 5 |
I/O3 |
A10 |
2 1 |
A10 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
1 3 |
2 4 |
A9 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Bottom) |
|
Data |
D1 |
1 2 |
I/O2 |
A9 |
2 5 |
A8 |
|
|
|
|
|
(C11) |
(C12) |
|
|
|
|
|
|
|
D0 |
1 1 |
I/O1 |
A8 |
3 |
A7 |
||
|
|
|
|
22 pF |
22 pF |
|
|
|
|
|
Vcc |
GND |
|
|
|
I/O0 |
A7 |
4 |
A6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
MC68HC11A1P |
4 8 |
2 3 |
|
|
|
|
A6 |
5 |
A5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A5 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
U2 |
|
MC68B21 |
2 0 |
1 |
|
|
|
|
A4 |
6 |
A4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U3 |
|
74HC373 |
2 0 |
1 0 |
|
|
|
|
A3 |
7 |
A3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U4 |
|
74HC245 |
2 0 |
1 0 |
|
|
|
|
8 |
A2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
U5 |
|
PAL16L8-12 |
2 0 |
1 0 |
|
|
|
|
A2 |
9 |
A1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U6,U7 |
27C64-250 |
2 8 |
1 4 |
|
|
|
|
A1 |
1 0 |
A0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A0 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
U8 |
|
HM6264-LP15 |
2 8 |
1 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U9 |
|
MAX232CPE |
1 6 |
1 5 |
|
|
2 2 |
*OE |
R/*W |
2 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 0 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*CE |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(U9) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(U2) |
Vcc |
||
|
|
|
|
MAX232CPE |
|
|
|
1 |
DCD |
|
|
|
|
|
MC68B21 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 DSR |
|
|
|
D7 |
26 |
D7 |
CS1 |
24 |
|
|
|
PD1 |
|
|
1 0 |
T |
7 |
|
TxD |
2 |
|
|
|
|
|
D6 |
27 |
22 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
D5 |
28 |
D6 |
CS0 |
35 |
A1 |
|
|
|
|
|
9 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
D5 |
RS1 |
|||||
|
PD0 |
|
|
R |
|
RxD |
3 |
8 CTS |
|
|
|
D4 |
29 |
D4 |
RS0 |
36 |
A0 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D3 |
30 |
D3 |
*CS2 |
23 |
|
||
|
|
|
|
1 1 |
|
1 4 |
|
|
4 |
DTR |
|
|
|
D2 |
31 |
25 |
|
|||
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
D1 |
32 |
D2 |
E |
21 |
|
|
|
|
|
1 2 |
|
1 3 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
D0 |
33 |
D1 |
R/*W |
34 |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
D0 |
*RESET |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CA2 |
39 |
|
CA2 |
CB2 |
|
19 |
CB2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CA1 |
40 |
|
18 |
CB1 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
(C14) |
|
|
|
|
C1+ |
C2+ |
5 |
|
|
|
|
|
(C15) |
|
|
PPA7 |
9 |
|
CA1 |
CB1 |
|
17 |
PPB7 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
10µF |
|
3 |
C1- |
C2- |
|
|
|
|
|
10µF |
|
|
|
PA7 |
PB7 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PPA6 |
8 |
|
PA6 |
PB6 |
|
16 |
PPB6 |
|
2 |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PPA5 |
7 |
|
|
15 |
PPB5 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PA5 |
PB5 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
V+ |
V- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|||
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PPA4 |
6 |
|
|
14 |
PPB4 |
|||||
(C13) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(C16) |
|
|
PPA3 |
5 |
|
PA4 |
PB4 |
|
13 |
PPB3 |
|||||
10µF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10µF |
|
|
PPA2 |
4 |
|
PA3 |
PB3 |
|
12 |
PPB2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PA2 |
PB2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PPA1 |
3 |
|
|
11 |
PPB1 |
||
|
Vcc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PA1 |
PB1 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PPA0 |
2 |
|
|
10 |
PPB0 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PA0 |
PB0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Input/Output Bus |
|
|
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|
|
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|
|||||||
|
|
|
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|
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|
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|
|
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||||||
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
(U5) |
|
|
|
|
|
|
PAL16L8-12 |
|
|
|
||
A15 |
1 |
I |
O |
1 9 |
*BOOT |
|||
A14 |
2 |
1 8 |
*SPARE |
|
||||
|
|
|
|
I |
I/O |
|
|
|
A13 |
3 |
1 7 |
*WRIO |
|
||||
|
|
|
|
I |
I/O |
|
|
|
A12 |
4 |
1 6 |
*RDIO |
|
||||
A11 |
5 |
I |
I/O |
1 5 |
*PIA2 |
|
||
A10 |
6 |
I |
I/O |
1 4 |
*PIA1 |
|||
|
|
|
|
I |
I/O |
1 3 |
*EXTRA |
|
|
|
|
|
|
I/O |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
*RAM |
|
|
|
|
7 |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
E |
|||
|
|
|
I |
I |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
8 |
|
9 |
R/*W |
|||
|
|
|
I |
I |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*BOOT ($E000)
E
R/*W
|
*SPARE ($C000) |
|
*RESET |
Bus Address |
Bus Control |
(A0:A15) |
|
R/*W *RAM ($0000)
*PIA1 ($A000) E R/*W *RESET
+5 VDC Vcc
|
(R1) |
|
|
(C1) |
330 Ω |
(C2) |
(C9) |
100µF |
|
0.1µF |
0.1µF |
|
(LED1) |
|
|
Appendix 4 - Wire Wrapping Labels
25 48
|
|
|
MC68HC11A1P |
|||||||||
24 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|||
|
|
|
|
|
MC68B21 |
|
|
|
|
|
||
|
20 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
28 |
|
|
||
|
|
|
|
|
HM62256 |
|
|
|
|
|
||
|
|
14 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
28 |
|
|
||
|
|
|
|
|
27C64 |
|
|
|
|
|
||
|
|
14 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
15 |
|
|
|
|
|
28 |
|
|
||
|
|
|
|
|
27C64 |
|
|
|
|
|
||
|
|
14 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
PAL16L8 |
20 |
|
|
|
||||
|
|
|
10 |
1 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
11 |
74HC373 |
20 |
|
|
|
||||
|
|
|
10 |
1 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
11 |
74HC245 |
20 |
|
|
|
||||
|
|
|
10 |
1 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
MAX232 |
16 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
8 |
1 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GND |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+5V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37
CA2
CA1
PPA7
PPA6
5PPA5 50 PPA4 PPA3 PPA2 PPA1
10PPA0 45 CB2
CB1
PPB7
PPB6
15PPB5 40 PPB4 PPB3 PPB2 PPB1
20 |
|
PPB0 |
35 |
|
|||
|
|
E |
|
|
|
R/*W |
|
|
|
RESET |
|
|
|
XIRQ |
|
25 |
|
IRQ |
30 |
|
|||
|
|
A1 |
|
|
|
A0 |
|
HEADER
|
|
D7 |
|
|
|
D6 |
|
30 |
|
D5 |
25 |
|
|
D4 |
|
|
|
D3 |
|
|
|
D2 |
|
|
|
D1 |
|
35 |
|
D0 |
20 |
|
|
PIA2 |
|
|
|
PA7 |
|
|
|
PA6 |
|
|
|
PA5 |
|
40PA4 15 PA3
PA2
PA1
PA0
45VRH 10 VRL
PE3
PE2
PE1
50PE0 5 PD5
PD4
PD3
PD2