Универсальный новодельный модуль ОЗУ (Страница 1 из 2)

Супер!
А подробности будут? ;)

Внизу LVC245 с двумя питаниями на ШД?
А вверху АП6 для чего?

Наверное, CPLD недостаточно жирный для этого.

Да не волнуют они меня, просто раз уж такая плата есть можно было бы на девяточке в Prince of Persia поиграть.

А вообще в виндовом эмуляторе есть дистрибутивы разные для SATURN Card - чтоб проверить.

да не про одну игру речь, а про полноценную замену Фг3.089.170

У Apple вообще было много вариантов расширения ОЗУ. Saturn Card это просто один из вариантов, даже не знаю, почему при разработке Фг3.089.170 выбрали именно его.

Что касается полноценной замены Фг3.089.170 то я как-то в сомнении. У меня была тут одна идея, требующая дополнительной памяти, но там ее нужно килобайт 500, а все эти заморочки с 8-ю сегментами адреса и прочими битами активности они просто лишние. Хватило бы одного фиксированного окна, как у семерочного ДопОЗУ.

> Сколько же платки по себестоимости получаются?
Средненько пока.
700р за печатку (4 штуки заказывал), около 200р за альтеры (выбор именно этой альтеры и делался по ценнику/ёмкости),
Остальное, в сумме, рублей на 100 потянет

Альтеры заказывал в tom-electron.ru
Буфера - в чип-дипе
ап6-ки - в кладовке :)

На али/ebay не хочу брать: там хорошо какую нибудь простую мелочёвку покупать, типа кнопок или дешевых микрух, но когда речь за контроллеры заходит всякие здоровые - чё-то много фейка и паяных. Сам попадал уже.

Если в плате не будет существенных ошибок, то перевыпуск будет заметно дешевле (завод хранит шаблоны).
Когда закончу проект, выложу все исходники.

Новый год на носу, так что я решил посвятить этот вечер очередным тайнам и святочным гаданиям.

Речь пойдёт о блокировках вообще и о блокировке ОЗУ, в частности.

Изначальная идея, описанная в инструкциях по агату: линии А24, А25 и Б24, Б25 предназначены для
выстраивании иерархии модулей, которые могут одновременно использовать прерывания и DMA-режим.
Странно, что в эту иерархию не включили таймер на материнке - он как бы тоже использует
прерывания.

Идея была проста: контакты А24, А25 старшего по званию слота подключаем к Б24, Б25 младшего по званию.
Если старший выставляет сигнал на свою сторону А, то младший, услышав команду по своим Б должен освободить
или не занимать рессурс и передать команду ниже по цепочке через свою А. Если по Б ничего не приходит, то младший
может использовать рессурс, но по своей А тоже должен сообщить нижестоящим, что рессурс занят.

Некоторую неясность возникала уже в том, какими уровнями сигнала о чём сообщать?
Как бы обычно принято высоким уровнем указывать на свободный рессурс, а низким - на какую-то активность.

Но уже в семёрке эту идею маленько подвинули: ламель А24 разъёма X7 (слот 6) подключили
ко входу блокировки базового ОЗУ. И резистором подтянули к "земле" - если источника нет, то сигнал
будет твёрдо сидеть на нуле - базовое ОЗУ доступноs.
Зачем блокировать базовое ОЗУ на семёрке:
1) Ячейка 121, изображая дисплейный контроллер, всё таки вынуждена иметь собственное ОЗУ,
по адресам совпадающее с базовым. Чтобы ЦП мог до него дотянуться, базовое ОЗУ на материнке нужно блокировать.
2) Как бы была такая идея, что если бы базовое ОЗУ было больше 32 Кб, то модуль ДопОЗУ
мог конфликтовать за общее адресное пространство $8000..$BFFF. И, таким образом,
если бы вы встретили материнку с 64 Кб на борту или выше, следовало бы
втыкать ДопОЗУ в слот X7, чтобы он мог разруливать конфликты.
Если бы вы воткнули два модуля ДопОЗУ, то следовало бы втыкать их в слоты X7 и X6.

Если же базовая память у вас всё таки 32 Кб, но вы разжились двумя модулями ДопОЗУ,
то их бы следовало втыкать в соседние слоты (X7, X6 или X4, X5... и т.д).

В любом случае вышестоящий модуль мог бы заблокировать нижестоящий.

Тут пока загадок нет: вероятно, разработчики поняли, что до устройств с IRQ и DMA
им дальше, чем даже до Луны и решили отдать цепочки под что нибудь более полезное.

Почему использовался высокий активный уровень, вместо традиционно низкого: IMHO,
потому что были использованы микрухи 559ип2 - это такие интересные ТТЛШные шинные
приёмники, которые, в отличие от обычных ТТЛ или ТТЛШ, любят тянуть входные линии к нулю,
а не к единице. Т.е. когда их вход не подключен ни к какому выходу, их проще подтянуть к низкому уровню.

Но познакомися уже поближе с реализацией этой идеи в модулях ДопОЗУ (а, как мы помним, ЭмПЗУ отличается
от ДопОЗУ только конфигурационными перемычками (а в более ранних версиях модулей были симпатичные
переключатели со стрелочками)).

(здесь крестиками с цифрами отмечены номера линий по мымринским схемам)

Сигнал заходит с ламели Б25 и идёт на два логических элемента той самой 559ип2
(опа: а резистор подтяжки -то забыли).
Также на D3.2 заходит сигнал управления с регистра конфигурации - бит D3.
И вот это - очень интересный сигнал, он ещё пригодиться.

Схема формирует два сигнала: один с D5.11 разрешает работу исполнительной части модуля,
а D3.3 выдаёт сигнал на ламель А25 через инвертирующий элемент D6.

Из этой схемы уже видно, что сигнал с Б25 без инверсии проходит на А25,
но также цепочка принимает решение о старшинстве - либо модуль активируется при наличии сигнала
от регистра управления либо блокируется при появлении Б25.

Интересное дальше: D6.12 получает сигнал с ламели Б18 (адресная линия А15) и при условии
сигнала на А25 D5.8 выдаёт единицу на джампер 20-36 и затем сигнал уходит на ламель А24.

Т.е. цепочка иерархии работает в любом случае, а вот блокировка базового ОЗУ происходит
только при установке модуля в X7 и !! установленном джампере !!.

У меня сразу возникает два вопроса к кофейной гуще и лабиринту зеркал:
- Зачем вообще нужен джампер ? Что предполагалось в его отсутствие ?
- Зачем вообще задействовали ламели 24 и 25 ? Почему не обойтись одной ?
На первый вопрос ответ я получил вчера, а точнее - на два вопроса - на первый и на третий, который звучит так:
- Почему механизм цепочек (т.е. джампер) вообще впаивался именно в ДопОЗУ, но не в ЭмПЗУ ?

Вспоминаем, что делает модуль, будучи сконфигурированным в состояние ЭмПЗУ ?
Кроме того, что отсвечивает на шине, он ещё и блокирует ПЗУ сисмона.
НО ! Сигнал блокировки ПЗУ сисмона не встроен в слот X7, он подключен равноправно ко всем разъёмам.
И подтянут к высокому уровню резистором.

До вчерашнего дня я полагал, что это - хорошее и правильное решение, предполагающее,
что разные модули могут по монтажному И блокировать ПЗУ, используя, со своей стороны, выходы с открытыми
коллекторами.

Но эксперименты показали, что это не работает. Когда выходной транзистор закрывается, паразитные ёмкости
заряжаются примерно 1 мкс, так что следующий за блокировкой период ПЗУ всё ещё остаётся недоступным.
Конечно, можно было бы сделать какой-то автомат, резко заряжающий шину и потом переходящий в 3-state,
но такая логика для агата - перебор.

А почему бы просто не держать блокировку ПЗУ постоянно, когда ЭмПЗУ выбран ?
А вот облом вам: если модуль стоит в режиме Read Only - это ещё будет работать.
Но после сброса модуль стоит в Write Only и тут возникает интересный эффект:
без блокировки ПЗУ буфера на шине данных ЦП отключен (так как системная ROM стоит
до этого буфера), а раз буфер отключен, то при записи в ЭмПЗУ будет попадать только аккуратно сформированная
константа $FF.
Поэтому модуль должен управлять линией Блокировка ПЗУ с точностью до такта F0
(просто представьте, что вы после холодного старта пишете:
F800<F800.FFFFM
- т.е. хотите скопировать ROM в ЭмПЗУ. У вас по одним и тем же адресам ЦП запрашивает,
команды, данные и тут же записывает данные в те же адреса. Тут уж линия блокировки ПЗУ будет
прыгать как ёжик на сковородке).
Стало быть, ему нужен полноценный двухтактный выход.

Ладно, допустим, что мы поставим 3-state и будем управлять Блокировкой ПЗУ только
когда модуль активен через регистр управления, если модуль не активен - переводить
выход в Z-state...... Но это - теория.
На практике выход линии управления блокировкой ПЗУ - это выход 559ип2,
Z-состояния у него нет. Да и нет в регистре управления модулем сигнала активации.

Итого: модуль ЭмПЗУ может быть только один на шине. Так что ему не нужны ни цепочки приоритета,
вообще ничего ему не надо, отстаньте от него :)

Или всё таки есть в регистре управления бит активации модуля ?
Вот мы и вернулись к биту D3. Он работает с цепочкой приоритета, он активирует работу
модуля, сконфигурированного как ДопОЗУ.

Стоп ? А почему только сконфигурированного как ДопОЗУ ?
Не, ну просто интересно: почему бы не использовать этот же разряд для активации модуля,
сконфигурированного как ЭмПЗУ ? Зеркало, гуща кофейная, скажи мне ?!

Вероятно, разработчики на самом деле слабо представляли себе всю конечную архитектуру и судьбу
машины, когда обдумывали эти модули. Сколько модулей будет надо, какие микрухи дадут, какие будут проги ?...
Про 3-state для блокировки ПЗУ просто не подумали. Много неопределённостей, отсюда и 12 перемычек конфигурации.

Возможно предполагали, что ЭмПЗУ просто не нужно будет больше одной штуки, а вот ДопОЗУ народ
будет массово стекировать. А когда семёрку уже комплектовали, поняли, что и стекировать никто не будет,
поэтому ДопОЗУ пошел в X5, а не X7. Для красоты, чтобы пустой слот был с краю.

В семёрке с 140кб это всё счастливо работало.

Сюрпризы начались с 840кб флопами.

Внимательно посмотрите на контроллер 140ки "девяточной" версии или на контроллер 840ки:
вы увидите, что на модуле замкнуты ламели А25-Б25 и А24-Б24.
На "семёрочной" версии 140ки этих перемычек нет. И что ? Зачем они вообще ?

Для непрерывности сигналов приоритета, вероятно.
Ну, по инструкциям на семёрку, модули, использующие цепочки приоритета, должны быть
установлены в соседние слоты. А тут как бы дополнительное удобство: модуль,
которому эти цепочки не нужны, просто пассивно пропускает сигнал через себя.
Кстати, эти же перемычки есть на модуле проца семёрки. Внезапно.

И что ? В семёрке модуль ДопОЗУ и модуль ЭмПЗУ, по одной штуке.
Зачем тут приоритеты, они разные регионы памяти обслуживают ?

Всё как бы так, но не совсем: вспомните бит D3 в регистре модуля: он ведь в ЭмПЗУ тоже есть.
И хотя модуль активен даже если этот бит сброшен, но установка этого бита приводит
к тому, что на ламель А25, в любом случае (!) выставляется сигнал занятости рессурса.
ЭмПЗУ - 2-й слот, дальше контроллер 840ки, пропускающий через себя приоритет, в 3-м слоте,
и в 4-м слоте - ДопОЗУ. Которое можно совершенно незаслуженно заблокировать !

Теперь смотрим на эту страничку, последний абзац:
http://agatcomp.su/Apps/Testozu7.shtml

А вот так выглядит официальный (!) тест памяти в такой ситуации:

Он включил на первом проходе ЭмПЗУ в состояние вроде $A9 (другой софт обычно использует значения 20/21),
а на втором полез тестировать ДопОЗУ, которое встало в блокировку и с шины данных теперь читается $FF.

Я не знаю, в какой слот втыкали 840ку на официальных семёрках, возможно, не в 3-й.
Поэтому, возможно, косяк и не вылез.

Короче, много сложностей в семёрке и даже немного неоднозначностей.
По этой причине я решил не поддерживать блокировки в своём модуле ДопОЗУ.
Не то, чтобы это очень сложно, просто я пока не нашел софт, который бы вообще понимал
всякие расширенные конфигурации, выше 96 Кб. Кроме вот этого официального теста.

Теперь про девятку.

Судя по всему, там разработчики осознали весь этот винигрет в целом, и сделали всё проще
и понятнее:
1) Линия 25 вообще не используется.
2) Все сигналы теперь переехали на 24. Вышестоящий слот - Б24, сигнал к нижестоящему - А24.
Никакого конфигурирования модуля не требуется, кроме настройки карты сегментов,
Б24 на модулях подтянут к высокому уровню. А24 на разъёме X2 (слот 2) подключен
к линии блокировки базового ОЗУ и без него никак нельзя: базовое ОЗУ использует
всё доступное адресное пространство и модуль также может на него претендовать.
Им приходиться договариваться.
А вот некоторая интрига всё таки осталась: А20 - блокировка ПЗУ - синтезируется
в ПЗУшке модуля, которая всегда разрешена сигналом CS. И ПЗУшка, похоже,
содержит 3-state, а не ОК, так что никак не избежать драки за управление этой линией,
если воткнуть пару ДопОЗУ9..... Но этот вопрос я ещё буду уточнять в доках.
Возможно, просто найду там запрет на работу двух модулей ДопОЗУ.
Можно было, конечно, сделать отдельные входы с каждого слота и объединять их в какое нибудь
И/ИЛИ, но в девятке этого не сделано.

> Так что тут я тоже не понимаю, как модули ДопОЗУ вообще выживают в таких условиях?

Вот пока всё рядом, ткнул мультом:
В спокойном состоянии (никуда не подключен) напряжение 0.4в.
Ток КЗ на ноль - ниже чувствительности мульта.
Ток КЗ на +5 - 0.13ма (да, я в ДопОЗУ тыкал - там два входа в параллель).
Так и выживает.

> 7-840:
В Томске у нашей школы был единственный класс 7-ок со 140ками.
В одной точно был класс: одна девятка со 140-кой и 840-кой и семёрки только с 840ками.
Я тогда ещё даже как-то не поверил: считал, что с 840ками идут только девятки.
В другой, вроде бы, были девятки - эпловские игрушки шли без переключения моников.

ИП7 тоже та ещё приколистка: у неё ток нуля выходной какой-то дикий - вроде 70 ма, а вот ток единицы на выходе - гораздо меньше. Я уже на это попадался. Думал - нифига себе качалка! А нет, не всё она качает.

10 МОм
vc9805
Попробовал пальцами потыкать - вроде не глючит.
Даже если взяться за +5 и пинцетом в этот вход ткнуть - напряжение до 1.4 доходит, но, видимо, ИП2 не считает это единицей. Наводки 50 Гц с руки тоже не ловит.
А вот если миллиамперметром на +5 - то всё, выключилось-зависло
(я вывод дампа 8000.bfff запускаю из под бейсика 60 - там же и дос лежит и через неё весь вывод идёт).

Up: попробовал ещё мульт между +5 и 0 в режиме вольтметра  - тянет маленько, но не сильно.
Питание 4.6 в, а он показывает 0.3в до 0 и 3.6в до +5в. И, похоже, маленько это всё с прогревом плывёт.
В общем, это ещё не CMOS.

Володя, дай ссылочку на тест памяти пожалуйста. Это не Лисин. Хочу всё-таки когда-то довести свои платы расширения ОЗУ до полностью рабочего состояния.