在复古计算与现代便携性交汇的奇点上，LT6502 项目将经典的 8 位 6502 CPU 封装进了一台完全自制的笔记本电脑中。这个项目不仅仅是硬件的堆砌，更是一次对计算机系统底层架构的深度探索 —— 从自定义 I/O 总线设计到低功耗显示驱动，从 CPLD 逻辑控制到 USB-C 电源管理，每一个环节都体现了硬件工程师对系统完整性的执着追求。
8MHz 65C02 与 46KB 内存的精简设计哲学
LT6502 的核心是一颗运行在 8MHz 的 65C02 CPU，这个频率对于传统的 6502 系统来说堪称 "超频"。项目作者 TechPaula 在 GitHub 上坦言："我知道我疯了，但为什么不呢？" 这种精神贯穿了整个设计。系统配备了 46KB RAM 和 12KB ROM，内存映射经过精心规划：0x0000-0xBEAF 为 RAM 区域，0xC000-0xFFFF 为 ROM 区域，中间 0xBE00-0xBFFF 的 512 字节专门留给外设。
这种内存布局体现了经典 6502 系统的设计智慧。零页（0x0000-0x00FF）保留了 6502 CPU 特有的快速访问特性，而 0x0300-0x07FF 的 1280 字节专门用于 Compact Flash 读写缓冲区，展示了存储子系统与内存架构的紧密集成。ROM 部分包含了 EhBASIC 2.22p5 解释器、eWoz 监控程序和自定义引导程序，形成了完整的软件栈基础。
CPLD 实现的定制 I/O 总线与内存映射
项目的精髓在于其自定义 I/O 总线设计。与传统的 74 系列逻辑芯片方案不同，LT6502 采用 CPLD（复杂可编程逻辑器件）作为系统的 "胶合逻辑"。这个决策带来了多重优势：
首先，CPLD 实现了精确的外设地址解码。从项目文档中可以看到详细的内存映射表：扩展槽占据 0xBE00-0xBEFF，蜂鸣器在 0xBFA0，Compact Flash 控制器在 0xBFB0-0xBFB7，65C22 VIA 在 0xBFC0-0xBFCF，显示器控制器在 0xBFD0-0xBFD1，65C21 键盘控制器在 0xBFE0-0xBFEF，FTDI 串口在 0xBFF0-0xBFF1。这种清晰的地址分配不仅简化了软件驱动开发，还提高了系统的可扩展性。
其次，CPLD 负责总线时序控制。在开发日志中，作者提到："调整了 CPLD 以降低 FTDI 读写速度"。这揭示了 CPLD 在协调不同速度外设方面的重要作用 ——6502 CPU 运行在 8MHz，而 FTDI USB 转串口芯片可能有不同的时序要求，CPLD 通过插入等待状态确保了可靠的通信。
RA8875 显示控制器的低功耗集成挑战
显示子系统是 LT6502 最引人注目的部分之一。项目最初尝试了 LT7683 显示控制器但未能成功，最终选择了 RA8875 控制器驱动 4.3 英寸 800x480 TFT 屏幕。RA8875 是一款功能丰富的显示控制器，内置 768KB 显存，支持硬件加速的图形绘制功能，这对于资源有限的 6502 系统至关重要。
RA8875 通过 8 位并行总线连接到 6502 系统，占用两个内存映射地址：0xBFD0（命令 / 状态寄存器）和 0xBFD1（数据寄存器）。这种设计允许 6502 CPU 以内存访问的方式控制显示器，无需复杂的 IO 指令。项目在 EhBASIC 中扩展了丰富的图形命令，包括 CIRCLE、LINE、PLOT、SQUARE 等，这些命令底层都通过 RA8875 的硬件加速功能实现，极大提升了图形性能。
低功耗是笔记本设计的核心考量。RA8875 控制器本身支持多种省电模式，LT6502 充分利用了这一特性。在待机状态下，系统可以关闭显示器背光，仅维持最低限度的显存刷新，这与现代笔记本电脑的电源管理理念不谋而合。项目计划升级到 9 英寸 1024x600 的 RA8889 控制器，这将进一步平衡显示质量与功耗的关系。
10000mAh 电池与 USB-C 电源管理系统
作为真正的便携设备，LT6502 内置了 10000mAh 锂聚合物电池，并通过 USB-C 接口实现充电和供电。电源管理系统的设计体现了现代与经典的融合：USB-C 不仅提供 5V 电源输入，还支持电源传输协议，允许系统从合适的充电器获取更高功率。
电池管理涉及多个层面：充电电路需要安全地管理锂电充电曲线，电源路径管理需要在外部电源和电池之间无缝切换，电压转换需要为不同部件提供合适的电压轨（5V 用于 6502 CPU 和部分逻辑，3.3V 用于 CPLD 和现代外设）。虽然项目文档没有透露具体的电源管理芯片型号，但从系统能够 "从电池正常运行" 的描述来看，电源子系统已经达到了实用化水平。
工程实践中的挑战与解决方案
LT6502 的开发过程充满了典型的硬件工程挑战。显示兼容性问题首当其冲 ——LT7683 控制器的失败迫使团队转向 RA8875 方案。这种技术路线的调整在硬件开发中很常见，关键在于快速验证替代方案。
键盘子系统也遇到了问题：MEGA644P 微控制器上的键盘扫描代码存在 bug。这提醒我们，即使是相对简单的键盘矩阵扫描，也需要仔细处理去抖动和扫描时序。项目状态显示 "修复 MEGA644P 上的 buggy 键盘扫描代码" 仍在待办列表中，这体现了硬件开发的迭代性质。
CPLD 时序调整是另一个关键技术点。FTDI USB 转串口芯片与 6502 总线的速度不匹配，需要通过 CPLD 插入适当的等待周期。这种时序调优需要示波器或逻辑分析仪的辅助，是数字系统调试的典型场景。
软件生态与扩展能力
LT6502 运行增强版 EhBASIC，提供了丰富的扩展命令。除了标准的 BASIC 指令外，系统增加了图形命令（CIRCLE、LINE、PLOT 等）、存储命令（SAVE、LOAD、DIR）、系统命令（WOZMON、BEEP）和键盘输出命令（OUTK）。这些扩展不仅提升了实用性，还展示了 6502 系统仍然具备相当的软件扩展空间。
系统预留了一个内部扩展槽（0xBE00-0xBEFF），为未来功能扩展提供了可能。无论是添加网络接口、声音芯片还是其他专用硬件，这个扩展槽都保持了系统的开放性。Compact Flash 存储提供了相对大容量的存储解决方案，DIR 命令可以扫描 CF 卡并显示文件列表，实现了基本的文件管理功能。
自制硬件系统的工程价值
LT6502 项目的价值远超过其作为一台可工作的 6502 笔记本电脑本身。它完整展示了从概念设计、原理图绘制、PCB 布局、固件开发到系统集成的全流程硬件工程实践。每个技术决策 —— 从 CPU 选型到内存映射，从显示控制器到电源管理 —— 都体现了系统工程思维。
对于学习计算机架构的工程师和学生而言，LT6502 提供了一个绝佳的实践平台。通过研究其设计，可以深入理解：内存映射 IO 的工作原理、总线时序的重要性、低功耗设计的考量因素、硬件与软件的协同设计方法。这些知识在现代嵌入式系统开发中仍然具有重要价值。
结语：复古与创新的完美平衡
LT6502 自制笔记本项目在复古计算与现代工程之间找到了独特的平衡点。它既尊重了 6502 架构的经典设计原则，又融入了 CPLD、USB-C、锂电管理等现代技术元素。这种跨界融合不仅产生了实用的硬件产品，更重要的是，它延续了自制计算机的文化传统 —— 那种通过亲手搭建来深入理解计算机本质的探索精神。
在 AI 和云计算主导技术讨论的今天，LT6502 提醒我们，底层硬件系统的基本原理仍然值得深入探究。每一个地址线、数据线、控制信号背后，都隐藏着计算机科学的深邃智慧。正如项目作者所说："我知道我疯了，但为什么不呢？"—— 正是这种对技术纯粹性的追求，推动着硬件工程不断向前发展。
资料来源
- TechPaula. (2026). LT6502: A 6502 based laptop design. GitHub 仓库。项目提供了完整的技术规格、内存映射、开发日志和图片资料。
- RAiO. RA8875 Display Controller Datasheet. 提供了 RA8875 显示控制器的技术规格和接口细节。
技术参数概要
- CPU: 65C02 @ 8MHz
- 内存: 46KB RAM, 12KB ROM
- 显示: 4.3"800x480 TFT (RA8875 控制器)，计划升级 9" 1024x600
- 存储: Compact Flash
- 电源: 10000mAh 锂电，USB-C 充电 / 供电
- I/O: 65C22 VIA, 65C21 键盘控制器，FTDI 串口，蜂鸣器，扩展槽
- 软件: EhBASIC 2.22p5, eWozMon, 自定义引导程序
- 外壳: 3D 打印定制设计