Простой флэш-диск от 16 мб + быстрый SPI для современной периферии

[RyazanNik]

Запилил простой флэш-диск на 16 мб, всего на двух микросхемах. Схема тут http://zvzd3d.ru/orion128/OrionDiskNiky.html
Подключается к порту F5, имитирует стандартный ROM-диск. Можно иметь ряд ROM-дисков и легко их переключать. Поддерживаются ROM-диски более 64 кб (совместимы с DsDos).
Имеются также специальные высокоскоростные режимы чтения. Также к диску можно подключать современную SPI-переферию (например, SD-карты, Ethernet-контроллер, ЦАП).
С ROM-дисками всё понятно, существующий софт (в том числе DsDos) работать будет.
Но для записи на флэш пока софта под орион нет. Вопрос - стоит ли развивать проект дальше или ну на фиг?

[Advertiser]

[Denn]

Но для записи на флэш пока софта под орион нет.

Интересно. По мере возможности попробую сделать поддержку в DSDOS, но нужна либо живая железка, либо поддержка сабжа в эмуляторе от b2m =)

Вопрос - стоит ли развивать проект дальше или ну на фиг?

Имхо, стоит. Только с прицелом на более высокие тактовые частоты ЦП

[RyazanNik]

Интересно. По мере возможности попробую сделать поддержку в DSDOS, но нужна либо живая железка, либо поддержка сабжа в эмуляторе от b2m =)

Да железка то простая... Вы рассматриваете её только как накопитель или SPI может ещё пригодиться?

Имхо, стоит. Только с прицелом на более высокие тактовые частоты ЦП

Более высокие - это какие? 10 МГц или ещё выше?
Самое сложное - эмуляция ROM с произвольным доступом. Как сейчас сделано - будет работать до 5 МГц Ориона включительно. Выше - крайне затруднительно, тут остаётся только быстрая flash память МК на 64 кб для загрузки Ориона, а далее в коде нужно разносить SHLD F501 и LDA F500.
Что касается быстрых режимов чтения / записи, то это должно спокойно работать на 10 МГц Ориона.
Если надо выше 10 МГц - не знаю, думать и считать надо, тут уже накладные расходы прошивки МК существенны...

[Denn]

Вы рассматриваете её только как накопитель или SPI может ещё пригодиться?

Всегда хотелось решить вопрос с быстрым подключением SDHC. В остальном пока SPI не пригождалось в жизни. Думаю, тут голосовалку можно попробовать устроить, может общественность что-то подскажет.

Более высокие - это какие? 10 МГц или ещё выше?

Если с заделом на будущее (развитие), то 20 МГц. Совсем в идеале - 40. Имхо.

Самое сложное - эмуляция ROM с произвольным доступом. Как сейчас сделано - будет работать до 5 МГц Ориона включительно. Выше - крайне затруднительно...

ROM-диск мне видится средством загрузки, этаким расширенным "монитором". Серьёзно рассматривать его в качестве накопителя в случае развития платформы, думаю смысла нет.

П.С. лучше IDE-винчестера очень сложно что-то придумать, как выясняется. А та же SDHC подключается к IDE через переходник, и никаких расходов кода на Орионе...

[RyazanNik]

Если с заделом на будущее (развитие), то 20 МГц. Совсем в идеале - 40. Имхо.

Ну понятно, что это будет уже не на к580вм80, а на некой хитрой архитектуре, и накопитель / SPI тогда надо предусматривать в рамках этой архитектуры, а не навешивать отдельным МК к порту F5...

лучше IDE-винчестера очень сложно что-то придумать, как выясняется. А та же SDHC подключается к IDE через переходник, и никаких расходов кода на Орионе...

Логично...

Вообщем развивать лишний накопитель смысла не имеет. А для ретро-компа DsDos с ROM-диском на 1 мб - уже отличное решение (спасибо Вам!).
Так что мне остаётся добавить к флэш-диску возможность сохранения/восстановления памяти ориона через мой спец-загрузчик - и достаточно.

[Denn]

Ну понятно, что это будет уже не на к580вм80, а на некой хитрой архитектуре, и накопитель / SPI тогда надо предусматривать в рамках этой архитектуры, а не навешивать отдельным МК к порту F5...

Идеальнее всего - делать универсальный девайс. Как бы предполагая, что у всех платформы могут быть разные. И при этом чтобы была совместимость, в т.ч. с базовой (ВМ80, F5 и т.п.).

Так что мне остаётся добавить к флэш-диску возможность сохранения/восстановления памяти ориона через мой спец-загрузчик - и достаточно.

Произвольный посекторный (по 512 или 1024 байт) R/W-доступ же возможен?

[Error404]

Да железка то простая... Вы рассматриваете её только как накопитель или SPI может ещё пригодиться?




Более высокие - это какие? 10 МГц или ещё выше?
Самое сложное - эмуляция ROM с произвольным доступом. Как сейчас сделано - будет работать до 5 МГц Ориона включительно. Выше - крайне затруднительно, тут остаётся только быстрая flash память МК на 64 кб для загрузки Ориона, а далее в коде нужно разносить SHLD F501 и LDA F500.
Что касается быстрых режимов чтения / записи, то это должно спокойно работать на 10 МГц Ориона.
Если надо выше 10 МГц - не знаю, думать и считать надо, тут уже накладные расходы прошивки МК существенны...

Абстрагируясь, уже Z80 с типовыми 5Мгц (т.е. каких сейчас примерно половина парка) может в заданные временные рамки не влезть, т.к. благодаря тому, что порты ВВ55 в Орионе адресуются "секторами" по 256 байт, Z80 может читать их командой LDI и цикл чтения в тактах свернется вдвое-втрое.

Проект полезный, но одного ПЗУ мало (оно и так у всех есть, хотя у контроллера тут есть некий профит - например в удаленом доступе к нему с PC - для обновления "ROM-дисков" на лету), смысл имеется когда все контроллеры SPI (а их там море, взять хотя бы Ethernet) можно подключать и полноценно с ними обмениваться. Т.е. либо надо хосту (Ориону) давать RAW доступ к регистру SPI (и дорогущий PIK стоимостью почти в PI Zero тогда превращается в просто регистр сдвига) и ПО надо писать на стороне Ориона, либо контроллеру надо и аппаратно давать больший функционал, и ПО в нем допиливать, и опять же поддерживать на стороне Ориона какой-то протокол (хотя тут уже полегче станет, например стек TCPIP можно унести в контроллер а Ориону выдать уже сокеты, и т.п.).

[ALS]

... на правах оффтопа )
PIC-и неплохо гонятся при внешнем тактировании. Проверял с внешним генератором на 24MHz и включенным умножением х4. Вся набортная периферия работала нормально.

[RyazanNik]

PIC-и неплохо гонятся при внешнем тактировании. Проверял с внешним генератором на 24MHz и включенным умножением х4. Вся набортная периферия работала нормально.

А точно было 24x4 МГц, а то ведь RC-генератор в PLL может тупо такую частоту не потянуть. Но вообще да, спасибо, можно попробовать... А на счет переферии - даже для быстрых dsPic33 со скоростью 70 MIPS заявлена макс. частота SPI в 15 МГц, ну не свинство ли...

Потому что делать аппаратную разработку, работающую только в одной конкретной ОС это не наш метод.
Есть вполне реальные ОС, написанные под Z80 где полно всяких хаков, в т.ч. и работа из РОМ-диска и с RОМ-диском. Может там тоже захочется такой ROM-диск? Хотя конечно, можно и замедлить чтение в коде, не проблема.

Я с Z80 не работал. Почитал - пока не очень понимаю, как можно стандартное чтение ROM F5 значимо ускорить. INI конечно хороша, но кто сперва адрес чтения на ППА F5 выставит?
В любом случае, пока 2 мкс от обнаружения адреса до выдачи байта и ещё 1.5 мкс до обслуживания следующего адреса - мой предел (это 5 МГц для Ориона).
Простого и универсального решения тут нет.

Я тут отстал от реалий, возможно? Я еще мысленно пребываю во временах когда Pizero=5$, а OrangePI=10$. А когда оно так подорожало?

Я не спец, тупо посмотрел на али.

Вот вы сейчас прямо на больное наступаете. Уже года три как сделали аппаратный SPI на 5 микросхемах 1533 тупо со сдвиговым регистром, и ни одного проекта (SDHC я не учитываю т.к. схема для нее и делалась, и прекрасно работает на дюжине платформ от Галаксии и RK-86 с их 16кб ОЗУ до Ориона с его 16Мб, и даже кросплатформенная ДОС есть с FAT16). А уж как я тут расписывал про прелести внешних дивайсов подключенных по SPI. Но нет, суровые парни не одобряэ. Или ленятся (как и я сам, каюсь).

И правильно, нафига на Орионе интернет какой-то, его и так везде слишком много


Денис, я тут прикинул по скоростям - если делается проброс CS ППА F5 и чтение данных идет каждые 19 тактов (mov a,m; stax d; inx D), то Орион может запросто молотить на 20 МГц. При этом скорость чтения составит 1027 кб/с. На более низких частотах Ориона скорость чтения снижается пропорционально из-за замедления кода на орионе. В этом случае хорошо бы модифицировать код, чтобы он стал быстрее (но наверное это возможно только инструкциями Z80).

Если у Ориона выше 40 МГц - надо увеличивать интервалы в программе, чтобы не превышать эти 1027 кб/с.
В принципе у МК полно таймеров, используя их программа на Орионе могла бы оценить частоту Ориона и загрузить оптимизированный набор функций по работе с SPI (на самом деле нужна только одна оптимизированная функция быстрого SPI чтения большого блока).

Конечно, на высоких частотах SPI на "сдвиговом регистре" был бы быстрее. Но воспользоваться этим на 20МГц можно, опять же, только сперва оптимизировав сам код чтения для Ориона. Что касается 40МГц - на таких частотах уже приходится менять подходы к работе с периферией. Например, чтение из w25q128 при тактовой выше 20 МГц надо делать отдельной командой и первый прочитанный байт пропускать. SD-карту тоже надо инициализировать на более низких частотах. Т.е. на самом деле "сдвиговому регистру" нужен ещё перестраиваемый задатчик скорости...

[Denn]

если делается проброс CS ППА F5 и чтение данных идет каждые 19 тактов (mov a,m; stax d; inx D), то Орион может запросто молотить на 20 МГц.

По коду "всё печальнее", у меня например в онлайне проверяется возможный выход за границу банка, так что далеко не так быстро ПО читает данные.

Если у Ориона выше 40 МГц - надо увеличивать интервалы в программе, чтобы не превышать эти 1027 кб/с.

Высокоскоростная версия Ориона будет стартовать на дефолтных 2,5 МГц и будет иметь возможность программно задавать клок ЦП. Если ROM-диск рассматривать только в качестве загрузчика, то по идее можно не заморачиваться возможностью работы на 40 МГц. На больших скоростях уже полезут ограничения самих ПЗУшек скорее всего.