Pentagon-1024/4096 от Northwood

[Northwood]

В плату войдёт новый полностью переделанный менеджер памяти 4 МБ. Вот его схема:



Кардинальное отличие его в том, что в старом нужно было через BIOS переключать стандарты расширения памяти, можно было их комбинировать между собой, было доступно 16 комбинаций для 3-х портов: #1FFD, #7FFD и #DFFD. Мультиплексирование было сделано после регистров портов.

В новой схеме переключение стандартов не нужно делать вообще, при этом доступны те же 3 порта расширения: #1FFD, #7FFD и #DFFD. Мультиплексирование сделано перед триггерами расширения ОЗУ.

Доступные конфигурации:

Pentagon-512: #7FFD, биты 6, 7 (5-й бит выполняет стандартную блокировку всех портов расширения памяти, превращая компьютер в 48-й);
Pentagon-1024: #7FFD, биты 6, 7, 5;
Profi-1024: #DFFD, биты 0, 1, 2;
Kay-1024: #1FFD бит 4, #7FFD бит 7, #1FFD бит 7;
Phoenix-2048: #1FFD бит 4, #7FFD бит 7, #1FFD биты 6, 7;
Pentagon-4096: #1FFD бит 4, #7FFD бит 7, #1FFD биты 6, 7, 5.

Т.к. из BIOS-а ушло управление конфигурацией памяти и осталась опция "включение блокировки #7FFD бит 5", то было целесообразно перенести все опции блокировок на порт BIOS #FC37.

Новое назначение портов BIOS:

#FC37 - Управление блокировками:
бит 0 - включение запрета записи в микросхему CMOS;
бит 1 - включение блокировки шины ZX-Bus+3, если включен стандартный режим;
бит 2 - включение блокировки шины NemoBus, если включен режим +3;
бит 3 - назначение бита 5 #7FFD: 0 = расширение памяти, 1 = блокировка всех портов (48-й режим);
бит 4 - запрет переключения портов BIOS #FC37 и #FD37 (защита конфигурации BIOS от вмешательства);
бит 5 - резерв;
бит 6 - включение режима записи Флеш-ПЗУ;
бит 7 - включение режима +3.

#FD37 - Управление теневым ОЗУ (без изменений)

#FE37 - Расширение видеорежимов (без изменений)

#FF37 - Управление ПЗУ:
бит 0 - 0 = ПЗУ BIOS, 1 = ПЗУ Спектрум;
бит 1 - сброс триггера Gluk Reset Service;
бит 2 - номер страницы ПЗУ BIOS;
бит 3 - резерв;
бит 4 - резерв;
бит 5 - резерв;
бит 6 - резерв;
бит 7 - резерв.

Так же из схемы удалил менеджер памяти +3, который используется только в ОС CP/M+3, которым всё-равно не получилось бы воспользоваться за неимением контроллера дисковода +3. Для DivIDE этот менеджер памяти не нужен.

Полная принципиальная схема после внесённых изменений:

[Advertiser]

[shurik-ua]

Pentagon-4096: #1FFD бит 4, #7FFD бит 7, #1FFD биты 6, 7, 5.

спорный вариант - софт рассчитанный на 512 пентагон не пойдёт - имхо лучше сделать #7FFD бит 6,7, #1FFD биты 6, 7, 5 - так как профи и пентагон вместе пожалуй самые распространённые конфы

[Northwood]

спорный вариант - софт рассчитанный на 512 пентагон не пойдёт - имхо лучше сделать #7FFD бит 6,7, #1FFD биты 6, 7, 5 - так как профи и пентагон вместе пожалуй самые распространённые конфы

Ты не верно понял. Самые первые 2 варианта в списке описывают 6 и 7 биты порта #7FFD.

Страницы памяти в пределах 1 МБ можно выбирать по любому из трёх стандартов одновременно без никаких дополнительных переключений - Пентагон-512/1024, Профи-1024 и Кай-1024.
Причём, всё это доступно как при установленном модуле памяти 4 МБ, так и 1 МБ.

При установленном модуле памяти 4 МБ доступны два дополнительные бита 6 и 5 порта #1FFD, дополнительно становится доступным конфигурация Scorpion-1024, а так же Phoenix-2048, а так же все 4 МБ.

Но здесь нельзя комбинировать Пентагон-512 + Профи-1024.

Но может лучше вернуть как было - выбор конфигурации памяти через BIOS ? Там можно было делать любые комбинации, но в каждый момент времени доступна только одна из них.

[solegstar]

Northwood, предыдущий менеджер памяти ведь проверен на практике в твоём Пентагоне?

Я за то, чтобы встраивать в новую плату только проверенные на практике доработки.

[Northwood]

Northwood, предыдущий менеджер памяти ведь проверен на практике в твоём Пентагоне?

Я за то, чтобы встраивать в новую плату только проверенные на практике доработки.

Предыдущий менеджер памяти в более простом виде работал у меня в предыдущем компьютере - Pentagon-128, расширенном до 1 МБ, и то без возможности комбинирования нескольких портов. В нём можно было через BIOS Setup выбирать только 1 из 3-х доступных портов - #7FFD, #DFFD/#FDFD и #1FFD.
Собирать ещё какие-то доработки в моём Пентагоне-1024 1.4, расширенном до 4МБ и с кучей бутербродов из микросхем и с паутиной МГТФ, уже практически нереально. Данный узел схемы не представляет какой-нибудь сложности, поэтому я знаю, что он заработает.

Кстати, переделал дешифрацию портов #7FFD, #DFFD, #1FFD, #BFFD и #FFFD по замечаниям, высказанным по поводу работоспособности некоторых музыкальных треккеров, использующих программирование AY через OUT (#FD),A:

Дешифрация портов #7FFD, #BFFD и #FFFD в старшем байте отныне сделана не по трём разрядам A13, A14 и A15, а только по двум - A14 и A15. При обращении к порту #7FFD через OUT (#FD),A, дешифрация #7FFD переводится на более мягкую - в старшем байте только по одному разряду A15.
Дешифрация портов #DFFD и #1FFD в старшем байте отныне сделана не по трём разрядам A13, A14 и A15, а по четырём - A12, A13, A14 и A15. При обращении непосредственно к порту #DFFD, порты AY блокируются.

Кроме этого, изменил назначение битов порта #1FFD:

бит 0 - включение ОЗУ в окно CPU0 (#0000-#3FFF) остаётся неизменным;
бит 1 - отныне безусловное включение 0-й страницы ПЗУ, как в Scorpion ZS-256. Раньше это было на 3-м бите, как было сделано КоЕ в Пентагоне-1024 1.4 по его личному хотению;
бит 2 - тоже без изменений - в режиме "+3" переключает страницы ПЗУ, а в стандартном режиме не производит никаких действий;
бит 3 - отныне инвертирует адресный разряд ПЗУ A15 - как в KAY-1024, но при условии, что не включена безусловно 0-я страница ПЗУ. Раньше безусловно включал 0-ю страницу ПЗУ;

бит 4 - расширение ОЗУ до 256 КБ;
бит 5 - расширение ОЗУ до 4 МБ;
бит 6 - расширение ОЗУ до 2 МБ;

бит 7 - расширение ОЗУ до 1 МБ.

[shurik-ua]

лучше оставить как сейчас - имхо

[Hysk]

Какие новости проекта? Как там с производством плат?

[Northwood]

Какие новости проекта? Как там с производством плат?

Пришлось сделать ряд значительных изменений в менеджер памяти, а так же пересмотреть поддержку карты DivIDE:

По менеджеру памяти:

В этом проекте будет поддержка псевдо-многозадачности, позволяющая загружать одновременно до 31 программ. Как это будет выглядеть:
По-умолчанию будет доступен некий объём ОЗУ (1 МБ, 2 МБ или все 4 МБ, это нужно будет решить в ходе написания новой BIOS, т.к. определяться будет прошивкой BIOS).
Допустим, пользователь хочет загрузить сразу несколько программ. Пользователь нажимает кнопку "Magic", попадает в меню управления задачами. Там он выбирает объём памяти для задачи, расположение задачи в памяти будет выбираться автоматически, сохраняет, выходит в стандартный режим Меню-128, TR-DOS, Basic-48 или Gluk, где может загрузить программу. Далее снова нажимает кнопку "Magic", там он может создать новую задачу, выбрав для неё объём памяти, или переключиться на ранее созданную задачу, выходит либо в Меню-128, TR-DOS, Basic-48, Gluk для загрузки новой программы, или в прерванную ранее программу. Т.е. всегда выполняется только одна текущая задача, пользователь сможет в любой момент через кнопку Magic переключаться между задачами или создавать новые, если ещё есть свободная память.

Доступные объёмы памяти для задачи: 128 КБ, 256 КБ, 512 КБ, 1 МБ, 2 МБ или однозадачный режим - все 4 МБ. Соответственно, если всем задачам выделить по 128 КБ, то поместится 31 программа, а если по 1 МБ, то до 3-х задач объёмом 1 МБ + задачи с выделенным для них меньшего объёма ОЗУ (последние 128 КБ будут использоваться в многозадачном режиме для хранения карты занятой памяти, регистров процессора для каждой задачи, значения портов #7FFD, #DFFD, #1FFD и #EFF7 (в схеме не хватает чтения порта #EFF7, это необходимо, если программы используют расширенные видеорежимы), а так же для сохранения экрана 0-й задачи, который будет использоваться для диалога с пользователем). Экранная область в многозадачном режиме будет привязана к выбранной области ОЗУ.

Аппаратно многозадачный режим реализован новым менеджером памяти, схему которого я привёл прошлый раз, и 5-битной маской старших разрядов номера страницы ОЗУ, посредством порта BIOS #FC37.

Если определённый бит маски = 0, то соответствующий ему бит номера страницы ОЗУ доступен для свободного переключения программой, этот бит стандартно проецируется только на верхние адреса в пространстве #C000-#FFFF, и соответствующий бит проецирования экрана в видеоконтроллере = 0.
Если определённый бит маски = 1, то соответствующий ему бит номера страницы ОЗУ блокируется в заранее заданном состоянии, определяя расположение задачи в ОЗУ, этот бит проецируется на всё адресное пространство #0000 - #FFFF, а так же он поступает на видеоконтроллер для нацеливания экранов на эту область ОЗУ.

Дополнительно сделал одну доработку в самом менеджере памяти, позволяющую командами короткой адресации OUT (#FD), A управлять 256 КБ ОЗУ через порт #7FFD. Раньше через короткую адресацию было доступно только 128 КБ, т.е. теперь дополнительно доступен D6 #7FFD.

Сложность была с тем, чтобы определиться, как дать пользователям возможность выбора, куда попадать по кнопке Magic - в управление задачами или стандартно в КЕШ. В данной ревизии я решил воспользоваться опцией отключения доступа к КЕШ-памяти по кнопке Magic, которую я сделал ранее. Если в BIOS-Setup включить доступ к КЕШ-памяти, то по кнопке Magic будем попадать в КЕШ, соответственно, управление многозадачностью будет недоступно. Если в BIOS-Setup доступ к КЕШ-памяти по кнопке Magic отключить, тогда по этой кнопке будем попадать в управление задачами, обработчик по адресу #0066 которого будет находиться в ПЗУ BIOS.

Я рассматривал варианты сделать горячую клавишу во время нажатия Magic, но потом отказался от этой идеи потому, что в этом варианте появляется проблема, что клавишу опрашивать по Magic нужно, а значит это должен делать обработчик в ПЗУ BIOS, и если пользователь выберет КЕШ, то надо каким-то образом отключить ПЗУ BIOS и включить КЕШ, и сделать это возможно только использовав резидентную программу, которую необходимо скопировать в ОЗУ, а значит придётся немного подпортить либо область системных переменных, что недопустимо, либо экран, что хоть и не катастрофично, но тоже плохо. Поэтому этот вариант я и отбросил. Если пользователю не нужна многозадачность, он может включить в BIOS Setup доступ к КЕШ-памяти по Magic, и по этой кнопке будет сразу попадать в КЕШ не портя ни одного байта в ОЗУ.

По поддержке карты DivIDE:

Ради неё я делал отдельный слот ZX-Bus+3. Но мне дали спецификацию этой карты, из которой стало ясно, что она не только не заработала бы, а вообще препятствовала бы старту компьютера. Из документации на DivIDE, эта карта отслеживает переходы процессора на адреса #0000, #0008, #0038, #0066, #04C6, то DivIDE подключает своё ПЗУ вместо основного. Соответственно, DivIDE будет нормально работать в режиме "+3" с соответствующей прошивкой, но не даст компьютеру запуститься в стандартном режиме. Разумеется, блокировка одного IORQ на слот ZX-Bus+3 не помогла бы. Поэтому для решения задачи, в стандартном режиме нужно блокировать не только IORQ, а ещё M1.

Для разрешения конфликта DivIDE с картами General Sound, ZXM General Sound и NeoGS, которые используют те же порты #B3 и #BB, нужно блокировать IORQ. Как оказалось, на карте ZXM-General Sound для этого есть дополнительный порт #33, который через D4 позволяет заблокировать карту. Карта NeoGS тоже содержит порт #33, но блокировка карты не предусмотрена. Классический General Sound этого порта не имеет вообще.

В предыдущей ревизии платы была блокировка IORQ на шину NemoBus и ZX-Bus+3, но будет лучше, если на NemoBus не делать блокировки IORQ, которая даёт задержку этого сигнала около 6 нс и полностью изменить концепцию поддержки DivIDE. Я убрал слот ZX-Bus+3, заменив его на 4-й слот NemoBus, а вместо платки краевого слота +3 будет переходник, позволяющий подключать карту DivIDE в слот NemoBus. На этом переходнике будет реализован порт #33 для блокировки карты через D4, а так же формирование сигнала IORQCE, который будет блокировать порты компьютера, если будет идти обращение к DivIDE, когда работа этой карты разрешена через порт #33.
Когда карта DivIDE будет запрещена, для неё будут блокироваться сигнал M1, чтобы карта не перехватывала переходы по списку адресов и не подключала своё ПЗУ, сигнал IORQ и блокироваться генерация сигнала IORQCE.
Для того, чтобы карты General Sound и NeoGS не мешали работать карте DivIDE, последняя должна быть установлена через свой переходник в более приоритетный слот NemoBus. Если будет использоваться карта ZXM-General Sound, то с ней будет без разницы, какую карту в какой слот установить.

Кроме этого, карты DivIDE, как оказалось, выпускались с разным конструктивом слота, как вдоль платы, так и перпендикулярно, поэтому в предыдущей ревизии материнской платы ещё не каждую карту DivIDE удалось бы воткнуть физически. Сделать универсальный переходник под разные конструктивы DivIDE будет проще, чем сделать эту универсальность на материнской плате.

[NEO SPECTRUMAN]

Для того, чтобы карты General Sound и NeoGS не мешали работать карте DivIDE, последняя должна быть установлена через свой переходник в более приоритетный слот NemoBus. Если будет использоваться карта ZXM-General Sound, то с ней будет без разницы, какую карту в какой слот установить.

а на сколько сложен этот DivIDE?
может его проще тупо поместить на плату?
вместо 15-го NemoBus
а не городить переходники

ну и 2-й вопрос
зачем он вообще на пентагоне?

[Northwood]

а на сколько сложен этот DivIDE?
может его проще тупо поместить на плату?
вместо 15-го NemoBus
а не городить переходники

На плате и сейчас уже нет места для чего-то нового, куда-там DivIDE ещё разводить. На верхней плате тоже места может не хватить. Кроме этого, DivIDE далеко не всем будет нужен. На принципиальной схеме DivIDE, карта содержит 3 микросхемы ПЛМ, ПЗУ ёмкостью 8 КБ и статическое ОЗУ ёмкостью 32 КБ, и 3 микросхемы логики (два буфера и ещё что-то, не разбирался, что).