Добавил логический анализатор (SignalTap), теперь можно не отходя от монитора смотреть чего там на шине реального процессора происходит. На прерывание таймера добавил переключатель, теперь можно отключать, как в реально машине, а то мешает тестам 401/404. Тест 401 зациклил, выводит счетчик циклов на семисегментный индикатор не плате.
Выкладываю первую ревизию 1.0a для платы DE0
В первом посте темы будут выкладываться обновленные ссылки.
Последний раз редактировалось Vslav; 27.11.2015 в 23:18.
Sergey(22.09.2020)
С любовью к вам, Yandex.Direct
Размещение рекламы на форуме способствует его дальнейшему развитию
Модуль на 1801ВМ2 успешно заработал. Процессоры устойчива работают на 10МГц. На 12,5МГц из 4-х штук не захотел ни один.
Также спаян модуль с 1801ВМ3, там с прошивкой МАХ придется чуток повозиться.
Выглядит вот так:
Sergey(22.09.2020)
Запустил модуль 1801ВМ3. Есть некоторые непонятки, просто изложу ситуацию.
SSYNC сидит на земле, стабильное питание 4.75В, все временные диаграммы обмена по шине в норме (смотрел анализатором).
Пробовал три экземпляра процессоров, с датами 9002 (без точки), 9202 (с точкой), 9201 (без точки).
Прогнал тест вычисления числа Пи.
На частоте 4.2 МГц все три процессора работают правильно, никаких проблем нет, работает в цикле часами.
На частоте 5.0МГц есть странность - при включенных прерываниях таймера 50Гц (подключено к EVNT) процессор теряет управление.
Если прерываний таймера нет, то число Пи на 5МГц считается успешно (просто время не отсчитывается)
Все три процессора после сбоя ведут себя одинаково - при новом прерывании EVNT они сохраняют состояние по адресу 076:074, и стартую с нулевого адреса (нет обращения к вектору 100!), при этом нормальный режим работы не восстанавливается. В итоге выяснилось, если есть инструкция считывания данных со значением 177777 (например mov #177777, R0, регистр значения не имеет, или mov adr, R1 (в ячейке 177777)) то происходит сбой.
Запрет прерываний в момент выполнения такой инструкции не помогает, видимо имеет место какой-то аппаратный сбой внутри процессора.
Еще особенность - сразу при включении питания, пока процессор холодный, то может правильно работать на 5Мгц, по мере прогрева - начинаются проблемы. То есть, на ошибку в FPGA-платформе непохоже, там сразу бы не работало.
Все материалы по модулям vmod_rev12a.rar
Пожалуй, без реверса ВМ3 не обойтись
А может лучше 1811ВМ1?Сообщение от Titus
Пожалуй, без реверса ВМ3 не обойтисьНадо бы к нему переходник спаять и погонять.
1801ВМ3 не демонcтрирует чудес производительности и явно уступает 1801ВМ2. Похоже что введение уже трех режимов (пользователя, ядра и пульта) уже критично сказалось на микропрограмме.
Как угодно. Хотя он в плане эмуляции ретрокомпов менее интересен. Главное вм2 добить.
ВМ2 добьем
Если 1801ВМ3 трапует при чтении числа 177777 - верный косяк трекинга шины.
У БИС 1801ВМ3 ножки не сильнее 1801ВМ1, так что дребезга на МПИ - более, чем достаточно.
Вообще, для полного понимания процессов внути устройств на 1801ВМ3 необходим 32-х канальный осциллограф, не менее 4 бит на канал, не менее 100 мгц строб - там будет все ясно.
*
Переход к выполнению с 000000 адреса - ВМ3 в пульт валится. Пока не выберется из пульта - все прерывания запрещены, включая ЕМТ.
Вероятно, или гнилой тактовый сигнал - не пропорция 50%, или недостаточно питания - +5.70 в. может и не хватать.
Так же обязательно необходимо предусмотреть подтяжки до +5 в - особенности реализации процессора, например см. о тактировании Z80 - тоже строго до +4.5 в, не менее.
*
Правильная реализация малогабаритной ( до 120х120 мм ) системы на 1801ВМ3 - от ног процессора подтяжки 1 ком до +5. 00 в, потом канал 530АП2, с др. стороны 530АП2 - подтяжка 150 ом к +5в. - если есть несколько потребителей сигнала, или 330 ом - если 1 потребитель. Коаксильность МПП - крайне желательна.
*
1801ВМ3А при 6 мгц 0 тактов СОЗУ ( SSYNC - 0v ) выдает не менее 1.5 млн рег-рег, что реально никак не делает 1801ВМ2А при любом разгоне. Типовой 1801ВМ3А отлично гонится до 6.75 мгц.
Последний раз редактировалось MM; 08.12.2015 в 18:59.
Блог : http://collectingrd.kxk.ru/ . В ЛС прошу не писать, все сообщения MMTEMA@MAIL.RU
Он не трапует именно по чтению 177777 - данные читает успешно, проблемы возникают позже при прерывании на входе EVNT.
Там все соединения точка-точка, то есть просто отрезок провода от микросхемы к микросхеме, и очень близко к ножке процессора установлен резистор 2K2 на +3.3. ПЛИС не нужен уровень +5В, ей отлично +3.3CMOS хватает. Правда корпус здоровый, длинный проводник внутри корпуса процессора никуда не делся. Картинка - желтый DIN, выход процессора, голубой читаемый ~AD0, сигнал формируется 74LVC245.
Шина данных немного шумит, я делал в основной ПЛИС степпинг для читаемых данных - разбил вывод на шину на 4 такта (100МГц), в первом такте выводятся линии [3:0], во втором [7:4], в третьем [11:8], в последнем [15:12], теперь при чтении 177777 физические нули не сразу толпой из 16 штук на шину вываливаются. Это немного снизило видимые шумы на осцилографе, но проблему не решило.
Есть логический анализатор до 36 каналов (не SignalTap в ПЛИС, а обычный железный анализатор), до 4Гигасемплов/секунда, показывает что с циклами шины все OK. Осциллограф в форме сигналов криминала особого не видит, уровни и выбросы приемлемые, борьбы никакой не видно.
Да, валится в пульт, выход HLTМ переходит в низкий.
Я сделал прерывание EVNT по кнопочке - кнопочку нажал, возникает одиночный импульс. Если нигде не читается 177777, то процессор нормально прерывается по 100 вектору. А если было где-то чтение 177777 (ранее, не в прерываемой инструкции!, поэтому то запрет прерываний и не помогал) - то улетает в пульт, причем сразу, по фронту EVNT.
Картинка: []
Там видно и степпинг по данным (значение устанавливается за несколько тактов) и видно что по EVNT сразу не стал читать вектор 100, как при обычном прерывании, а пошел сохранять PSW по адресу 076, и PC по адресу 074. В сохраняемом PSW никакого криминала не видно.
Да, был слегка "гнилой". С пропорциями все ОК, но иногда в середине фазы были очень приличные помехи уровнем до полутора вольт. Я стал искать причину, пробежал вторым каналом осциллографа по выводам процессора, и помеха оказалась синхронна с линией AD3. Прикол, ставишь щуп AD3 - и помеха на CLK пропадает. Я припаял туда 10пФ и сигнал на CLK стал таким (включено послесвечение, показать что в других циклах тоже все OK):
После этого процессор уверено стартанул на 6.25МГц. После обнаружения такого прикола я долго лазил по плате с осциллографом, сделал степпинг в ПЛИС, ограничил токи выводов ПЛИС, добавил Slew Rate (зарезал немножко фронты), все это не помогло, источником помехи является сам процессор. Почему ему помогло 10пФ на одной линии - не очень понятно.
Подал питание +5.2В от внешнего источника, проблема осталась. Процессор кушает при вычислении Пи всего 150мА, так что греется несильно - 0.75Вт всего.
Предусмотрено, 2К2 на +3.3в. Это усиливает верхние ключи для выходов процессора, внешним схемам +5В не нужны. Процессору +5V сигналы тоже не нужны, входной буфер (я не видел пока, по аналогии с ВМ1/ВМ2) устроен так что ему именно достаточно +2.4В (как в даташите) для полного открытия транзистора. Практика - критерий истины - число Пи на 6.25МГц успешно считается в полностью 3.3-вольтовой среде.
Все это прекрасно, но втыкать абсолютно некуда - Циклоны принципиально больше 4.6вольта не переживают, а еще и частенько горят от выбросов.
Мне такого добиться не удалось. Там выше выложена диаграммка (с прерыванием которая), из нее следует что самый короткий цикл занимает 5 тактов извлечения инструкции, причем видно что процессор снимает DIN по второму фронту CLK при активном RPLY, точно как это делают ВМ1/ВМ2. Возможно ВМ3 заканчивает цикл по первому же фронту CLK активного RPLY (слегка нарушая спецификацию МПИ), значит RPLY просто не сразу был обнаружен. Статья в МПСС по ВМ3 говорит что данные принимаются по срезу CLK после обнаружения RPLY на фронте CLК. То есть DIN по первому CLK снять нельзя - устройство уйдет с шины, прочтется мусор. Точно мы это узнаем когда реверс ВМ3 закончим. У меня итоговая производительность на 6МГц/5тактов - 1.2Мипс. Такое я увидел на блоке инструкций mov R,R. Также видно что один такт тратиться между циклами, но RPLY снимается быстро, SYNC снимается позже, то есть мы ничего тут сделать не можем. У Вас точно получалось извлекать и исполнять инструкцию за 4 такта?
Уже посчиталось Пи на 7.14МГц, на сигналах 3.3В и питании +4.75В. Все правильно считает, но вот по EVNТ валится в пульт. Я вот думаю, а может забить на этот EVNT? Сделаю его векторным, буду просто 100 подсовывать и усе. Векторные же от 065-ой никак не виснут.
Последний раз редактировалось Vslav; 09.12.2015 в 00:44.
Результаты тестирования это подтверждают :
Код:.RUN OP1 Op1 - v1.1 CPU KHz: 3930 > 3954 CPU KHz: 3954 SOB : 18 ! Last SOB : 9 ! Br : 15 ! BCS : 7 ! BCC : 15 ! SeC : 4 R0 (R0) (R2)+ @(R2)+ -(R1) @-(R1) Addr (PC)+ @Tab(R0) Tst 4 13 14 21 14 23 15 11 23 TstB 4 13 14 21 14 23 15 11 23 Inc 4 17 18 25 18 26 21 21 30 IncB 4 22 22 28 22 30 27 27 35 Clr 4 13 14 24 14 23 18 18 25 ClrB 4 18 18 28 18 25 23 23 31 MTPS 25 35 39 45 36 46 39 32 46 MFPS 18 25 26 37 26 34 28 28 36 XOr 4 20 21 28 21 29 23 23 31 SwaB 9 23 27 31 24 32 27 27 35 SXt 9 19 23 30 20 28 24 24 31 Program completed.
Эту тему просматривают: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
Ваши права
Ответить с цитированием
