PicoZ80 - Z80 드롭인 대체품

picoZ80는 Z80 DIP-40 소켓에 그대로 꽂아 쓰는 드롭인 교체 보드다.

핵심은 RP2350B가 Z80 버스의 주소, 데이터, 제어 신호를 PIO state machine으로 실시간 처리해, 호스트가 실제 Z80과 같은 버스 타이밍을 보게 만든다는 점이다. 단순 에뮬레이터 어댑터가 아니라, 사이클 단위 제어를 유지하면서도 위에 다양한 기능을 얹는다.

• Core 1: Z80 에뮬레이션 hot loop 전담
• Core 0: USB 브리지, 파일 I/O, ESP32 명령 전달, 파티션 관리, watchdog
• 8MB PSRAM: 64 banks × 64KB로 구성된 banked memory
• 16MB Flash: 부트로더, 2개 firmware slot, config slot, general config partition
• ESP32 co-processor: WiFi, Bluetooth, SD 카드, 웹 관리 UI

메모리와 장치는 JSON 기반 config.json으로 설정한다. 재컴파일 없이 메모리 맵, ROM 이미지, 드라이버 선택을 바꿀 수 있고, 새 Z80 호스트 지원도 설정 파일 수정과 필요한 C 드라이버 추가로 처리한다.

하드웨어는 KiCad로 설계된 v2.5 보드이며, 3.3V로 동작하고 5V Z80 버스는 레벨 시프팅과 구동 설계로 대응한다. 보드는 Z80 인터페이스, 전원, ESP32, USB hub, RP2350B를 한 장에 통합했다.

기능적으로는 ROM/RAM banking, virtual device framework, WD1773 호환 floppy emulation, Sharp QuickDisk emulation, OTA 업데이트, USB firmware flashing을 제공한다. Sharp MZ 계열을 시작으로 여러 Z80 시스템용 persona를 확장 중이며, MZ-700용 persona는 이미 banked RAM/ROM, 플로피, QuickDisk, ROM Filing System, TranZPUter Filing System 등을 동시에 다루도록 개발되고 있다.