ZX Spectrum на частоте 20 (24) МГц без WAIT

[Example626]

В общем, вот та часть схемы, что отвечает за синхронизацию обращений к ОЗУ.

Скрытый текст

[свернуть]

К сожалению, редактор не позволяет делать надписи на кириллице, поэтому пометки на великом и могучем английском.
Немного поясню: наверху формируется сигнал выборки страницы ОЗУ, так как на данный момент у меня ОЗУ с разделёнными полями. Две микросхемы по 32 кБ. Доступ к верхним 32 кБ у процессора ничем не ограничен и осуществляется непосредственно.
А вот к нижним доступ через данную схему.
Ниже селектора страниц ОЗУ расположен одновибратор формирователя импульса чтения (записи) ОЗУ и помещения данных в буфер (сигнал WRBUF). Чтение из буфера - сигналом RDRAM0/.
Кто знаком со схемой "Пентагона-128", тот поймёт.
Ниже - схема чтения пикселей графики, под ней - схема чтения атрибутов.
Вернее, не чтения, а чтения из ОЗУ и записи в промежуточный буфер (WRPIX и WRATTR). Сами буферы на другой странице схемы. Их пока здесь нет. Чтобы понять - смотрите опять же схему "Пентагона-128".
В правых частях этих схем расположены детекторы наложения - одновременного обращения к ОЗУ графикой и процессором. Если наступает такой момент, то он сначала детектируется предпоследним триггером, (а всё управление автоматически передаётся процессору, в отличие от схем с Wait). При этом графика, хоть и продолжает формировать импульсы чтения, но в свой буфер записывает не графические данные, а данные по адресу процессора, так как он её перебивает. По окончании цикла обращения процессора к ОЗУ схема формирует повторный импульс чтения графики (при помощи последнего триггера), так как предыдущий был испорчен. Алгоритмы одинаковы для чтения пикселов и атрибутов.
Чтение пикселов и атрибутов разнесено по времени. Атрибуты читаются положительным стробом на C3, а пикселы - отрицательным.

Симуляция сигналов - на таблице под спойлером.

Скрытый текст

[свернуть]

Хорошо видно моменты наложения обращений к ОЗУ и формирование повторных импульсов (обведено).

[Totem]

ичего что на PC, например, все программы как-то работают на разных частотах и ничего.

например использование таймера , не даст уползти в запредельный FPS, для играбельности, как самый примитивный случай.

перестал эволюционировать. Как в плане процессора, так и в плане графики. Память и музыку как разовый апгрейд в расчёт не берём.

На это есть, весьма объективные причины, они только частично, могут быть связанны в Вашем понимании истории платформы.

- - - Updated - - -

Это вопрос к стандартизации схем Спектрума.

Сразу вопрос, а он есть? был? или будет?

Если пользоваться моментом "послезнания", то самым значимым и беспредельно крутым, будет не повышение тактовой частоты проца, а дополнительными "16КБ оперативки" , в "районе ПЗУ" и это гораздо проще в реализации, чем плодить клоны, с разными таймингами.

[CodeMaster]

Если пользоваться моментом "послезнания", то самым значимым и беспредельно крутым

Да ладно, пусть сделает 20 МГЦ, что-то тема стала похожа от отговор от этой затеи ;-) Есть 1001 вариант Спекки, будет 1002, может кто-то что-то действительно возьмёт из этой реализации, эффект накопления знаний никто не отменял.

[Example626]

использование таймера... как самый примитивный случай.

Самый примитивный случай уже давно реализован на самых первых спектрумах - использование прерываний по INT. Они приходят с частотой кадров (50 Гц). И многие игры синхронизируются именно так.
Например, R-Type (если мне память не изменяет). Если есть музыка для AY, в подавляющем большинстве случаев она воспроизводится по прерыванию - и, независимо от частоты проца, всегда и частота музыки, и скорость воспроизведения будет постоянна.
Никаких таймеров.

На это есть весьма объективные причины

Я и писал, что связь есть лишь - цитата - "отчасти".

Сразу вопрос, а он есть? был?

Немного не понял - кто был?

Если пользоваться моментом "послезнания", то самым значимым и беспредельно крутым, будет не повышение тактовой частоты проца, а дополнительными "16КБ оперативки" , в "районе ПЗУ"

Что-то ерунда какая-то. Это уже давно реализовано в 128 кБ Спектруме. Там эта страница отображается в верхний сегмент памяти. Есть схемы и с подменой ПЗУ. Да и зачем эти жалкие 16 кБ, если есть Спектрумы и с 4 МБ? Для чего эти 16 кБ применить?

- - - Добавлено - - -

пусть сделает 20 МГЦ

Так а что делать? Как концепт он уже сделан и работает.
Пусть пока на коленке.
Осталось только плату заказать и т.д.
Памяти добавить, интерфейсы... У меня есть процессоры Z380... Так что будем думать дальше.
Поймите - я этим занимаюсь не ради какой-то определённой цели, а просто потому, что руки чешутся.

[Vadim]

Памяти добавить, интерфейсы... У меня есть процессоры Z380... Так что будем думать дальше.

Пили плату на нём.

[Example626]

Пили плату на нём.

Я пока не готов. Есть много вопросов. У него немного другие сигналы, но здесь проблем не должно быть.
Программно и аппаратно он совместим с Z80 в нативном режиме, а вот в расширенном - не очень. Есть проблемы, как эти два режима совместить. У меня пока мыслей на этот счёт нет.
Буду заниматься - будут мысли. Пока до него не дошёл.
К тому же у него чтение/запись в память происходит за меньшее количество циклов. То есть на одинаковых частотах Z380 будет работать быстрее. И неизвестно, как моя схема работы с ОЗУ к этому отнесётся. Возможно, придётся всё-таки задействовать WAIT.
Но давайте в данной теме не будем пока обсуждать Z380. Эта тема очень объёмна и займёт не один десяток страниц. Да и есть уже тема на этот счёт.

[Advertiser]

[CodeMaster]

Так а что делать?

Герберы материнской платы в каком-то удобоваримом формате, например ITX и выкладывай в тему вместе с прошивкой ПЛИС. Кстати плата Igrоsoft у тебя используется без переделок? Если нет, то их надо документировать тоже.

[solegstar]

Example626, разработка отличная и я думаю у неё большое будущее. турборежим в спектрумах появился не просто так, в нем была необходимость. начиная от просто более комфортной работы и безтормознутости игр, заканчивая мультимедиа - есть плееры цифровой музыки, которые подстраиваются под максимальную производительность системы, повышая тем самым качество музыки. также расширенными экранами, для которых просто необходим был турборежим. работа с hdd, sd, cf будет быстрее. вообщем отлично, что получилось сделать концепт на реальном Z80 без использования сигнала Wait.

[Example626]

Герберы материнской платы в каком-то удобоваримом формате

Этого пока нет, так как плата ещё не разработана в КАДе.
Даже принципиальной схемы по сути нет - она у меня большей частью в голове.
Прошивку для ПЛИС - я выложу исходники, но пока причешу ещё. Да и изменяться она будет постоянно - по ходу дела.
Плата Igrosoft у меня как есть, только без ПЗУ-шек, ОЗУ и Альтер графики - всё вынуто, чтоб не мешало.
Немного кое-где что-то подпаяно проводочками (например, сигнал RFSH - он изначально не заведён на ПЛИС).
Igrosoft я выкину. Он мне был нужен только как доска для экспериментальной сборки, поэтому смысла об нём писать вообще не вижу.
Плата всё равно другая будет.
Голова с 512-й Альтерой. В основном они 256-е. Можно и 256-ю, но у неё немного по-другому плата разведена, и придётся отдельной ПЛИС-кой делать периферию - в 256-ю не всё влезает. Но, думаю, мне придётся делать так же всё равно.

[Vadim]

Программно и аппаратно он совместим с Z80 в нативном режиме, а вот в расширенном - не очень. Есть проблемы, как эти два режима совместить. У меня пока мыслей на этот счёт нет

Зато у меня они есть ещё с 90х годов. Комп после старта будет находиться в 32 бит режиме. Со своей ОС, а при запуске программ CP/M или Спектрума переводится в режим совместимости Z80, по выходу ресет (запись в порт), ресет запустит комп из точки в ПЗУ, но там можно опознать был ли это аппаратный ресет или программный для выхода из режима Z80; выход в ОС в 32 бит режим. Всё это в общих чертах.