BB8 mod nr 2 - ROMdysk/RAMdysk/UCart - specyfikacja

[suchy]

Nadszedł czas na podsumowanie BB8 mod nr 2. Ze starego BB8 zrobiliśmy sobie ROMdysk/UCart (Uniwersalny Cartridge z EPROMerm) i RAMdysk/UCart, który zostanie przedstawiony w kilku wariantach. Krótko mówiąc, mamy do dyspozycji carta do którego możemy sobie wrzucać ulubiony soft w mod 2-1 przy użyciu programatora EPROM, w mod 2-2/3 bezpośrednio z poziomu komcia C64 w prosty, nieskomplikowany i intuicyjny sposób, a więc rozwiązanie DLA KAŻDEGO (pamięć EPROM zastąpiona została nowoczesną pamięcią SRAM - Very Low Power z podtrzymaniem bateryjnym). Przypominam, że w tym projekcie chodzi wyłącznie o wykorzystanie gotowej płytki PCB cartridge'a Black Box 8 z niektórymi użytymi tam elementami elektronicznymi, a więc tanio-łatwo-prosto-przyjemnie, czyli prawie że metodą MacGyvera (to co "pod ręką i ze złoma" ).

BB8 MOD NR 2-1

BB8 TYLKO po wymianie EPROMa z 27C256 na 27C512 i zastosowaniu sysopa wegiego zamienia się w Uniwersalny Cartridge - ROM DYSK, do którego możemy sobie zaprogramować (programatorem EPROM) dowolną (czytaj: ulubioną) jednoplikówkę! W ten sposób zyskujemy cartridge o funkcjonalności przypominającej historycznego UCarta, z tym, że tutaj mamy typowe rozwiązanie z bankowaniem pamięci , jak w większości cartów, tzn. o dostępie swobodnym z zastosowaniem rejestrów równoległych (w UCarcie był nietypowy, jak na cartridge, sposób bankowania z dostępem sekwencyjnym do banków pamięci z użyciem licznika w miejsce rejestru sterującego cartem. Dla zainteresowanych OPIS UCarta z epoki ).

Schemat moda 2-1 BB8:



Soft:

SYSOP ROMdysku via BB8 (180 bajtów) znajduje sie w pamięci 27C512 od adresu $C000 (w historycznym UCarcie z epoki sysop był na początku EPROMa), bo cart "startuje" w tym przypadku od ostatniego, czwartego banku szesnastokilobajtowego w związku z taką, a nie inną konstrukcją BB8.

Przykład softu z "doklejonym" sysopem obsługującym carta, gra: OLLI & LISSA

BB8 MOD NR 2-2

Wszyscy będą chyba zgodni, że to najciekawszy mod jaki udało sie zrobić do teraz, wykorzystując PCB BB8. Mamy do dyspozycji RAMdysk/UCart 128KB - 2 x 64KB z możliwością obsługi (wgrywania softu) z poziomu komcia C64 w bardzo prosty, intuicyjny sposób!

Na początek przypomnę filmiki z testów i kilka fotek, które zrobiłem w trakcie powstawania tego moda (opisane już było w wątku: BB8 ATRAX CLONE):

FILM-test 1

FILM-test 2











Schemat moda 2-2 BB8:



Soft:

setup


Krótki opis hardware.

IC1 (74HCT138). Pełni funkcję zewnętrznego dekodera adresów (poza komciowym PLA/MMU), wytwarzającego sygnał aktywujący (LO) pamięć SRAM (IC2) w zakresie adresowania: $8000-$9FFF dla zapisu i odczytu. Taki sposób zdekodowania zewnętrznego był konieczny, bo isniejący w złączu Expansion sygnał ROML jest aktywny tylko dla odczytu (dla pamięci ROM w cartach). Mamy tutaj również do czynienia z tzw. "dualnym" zapisem pamięci RAM - tzn. to co zapisuje się do SRAM w aktywnym carcie, będzie zapisywać się również do DRAM komcia "pod" cartem, co wymaga stosownej "uwagi" od kodera, piszącego softa, obsługującego tego carta.

IC2 (pamięć SRAM DIP28 lub DIP32). W to miejsce warto zastosować pamięć statyczną CMOS najnowszej generacji ze względu na mały pobór prądu zarówno w trybie pracy aktywnej, jak i standby'u. Cart opracowałem tak, aby mógł wykorzystywać typowe, "mniejsze"  pamięci "ze złomu": 6264, 62256, które każdy może pozyskać ze starych gratów, aby przetestować działanie RAMdysku/UCarta via BB8. Docelowo w tym modzie użyłem Very Low Power CMOS SRAM 128K x 8 bit f-my BSI (Brillance Semiconductor, Inc.) typu: BS62LV1027 (nabyta niegdyś w TME), pracująca w carcie w dwóch blokach po 64KB, przełączanych na "sztywno" przełącznikiem P1 (to tak jakbym miał dwa historyczne UCarty z EPROMami 27C512 w jednym carcie, tylko teraz można do nich zapisywać - SRAM - dane wprost z komcia! ). Każdy blok 64KB carta składa się z ośmiu banków po 8KB widzianych w komciu w obszarze $8000-$9FFF. Cart startuje od ostatniego banku i tam musi się znajdować procedura uruchomieniowa carta: "CBM80". Dodam tylko, że na PCB BB8 istnieje jeszcze możliwość rozszerzenia SRAM do 512KB w sprytny i chyba jedyny, choć mało elegancki sposób (takie pamięci 4Mbit: 512K x 8 bit są produkowane jeszcze w obudowie DIP32 i można je kupić za ok 10 PLN/szt.  np. z rodziny K6X4008C1F f-my Samsung Electronics)

IC3 (CD4001 - cztery 2-wej. bramki NOR). IC3A wytwarza impuls zapisu (clock - aktywne przednie zbocze impulsu) danych (pobieranych nietypowo  w BB8 z szyny ADRESOWEJ komcia, a nie szyny DANYCH - wegi sprytnie nazwał to "latchowaniem po adresach"), dla rejestru sterującego cartem IC4. Rejestr ten widziany jest na mapie pamięci komcia w obszarze $DF00-$DFFF (I/O2). Bramki IC3B, D, C oraz 2-wej. bramka AND (na diodach D1, D2 i rezystorze R5) pełnią funkcję wytwarzania impulsu zapisu /WE oraz blokowania tegoż zapisu dla pamięci SRAM w momencie wyłączenia carta (EXROM - HI).

IC4 (74HCT175). Czterobitowy rejstr sterujący cartem: przełączanie banków pamięci carta (A13, A14, A15 pamieci SRAM) i włączanie/wyłączanie widoczności carta na mapie pamięci komcia (EXROM w Expansion port). O bankowaniu BB8 dyskutowaliśmy sporo w wątku: BB8 ATRAX CLONE, więc juz nie będę się powtarzał.

P1 - przełącza dwa 64KB bloki pamięci SRAM carta (A16 pamięci SRAM)

S1 - przełacznik dwusekcyjny - sekcja: 1,2,3 blokuje "na sztywno" dostęp do pamięci SRAM, sekcja: 4,5,6 załącza świecenie czerwonej diody LED fi 3mm, sygnalizującej zablokowanie dostępu do pamięci SRAM (przejście pamięci w tryb standby z odłączeniem /CS1 pamięci od reszty układu elektronicznego carta). Opcja potrzebna w sytuacji załączania/wyłączania POWER - wyciągania carta z expansiona - są to dla elektroniki stany nieustalone, więc SRAM musi byc zabezpieczony przed "bzdetami", które mogłyby się pojawić na wejściach sterujących:  /CS1, /WE, /OE i "uszkodzic" zawarte w pamięci dane. Podobną rolę pełnią rezystory R2, R6, R7 podciągające wejścia sterujące pamięci do potencjału zasilania VSRAM (niedopuszczenie do sytuacji, aby piny wejść sterujących pamięci, wisiały nigdzie niepodpięte, albo były obciążone jedynie niezasilonymi IC, po wyłączeniu POWER komcia i/lub wyjęciu carta z expansiona)

T1, T2, R1, R3, R4 - układ pełni rolę separatora napięcia BackUp carta (bateria CR2032) dla szyny zasilającej komcia 5V. Jest to lepsze rozwiązanie, niż użycie w to miejsce diody, bo spadek napięcia na takim układzie jest niezauważalny i mamy praktycznie ok. 5V na VSRAM w trakcie pracy carta z załączonym POWER komcia.

D4 - dioda Schotky pełni rolę separatora napięcia systemowego 5V dla baterii podtrzymującej dane w pamięci SRAM. Wybrałem akurat BAT43, bo ta miała najmiejszy spadek napięcia (0,27V) na strukturze ze wszystkich diod krzemowych Schotky i germanowych, jakie miałem na stanie.

C5 - kondensator na podtrzymaniu VSRAM. Nie stosować elektrolitów, tylko miniaturowe z izolatorem plastykowym, bo mniej będa pożerać baterię podtrzymującą dane w pamieci SRAM.


Dalszy ciąg, między innymi szczegóły techniczne konstrukcji RAMdysku/UCarta na PCB BB8 w następnym wpisie.

[Raf]

ladnie ladnie, jestem pod wrazeniem! przyklejam

nawet mam taki SRAM na stanie... tyle ze chcialem sobie zrobic kopie ramcarta i tu moje pytanie... czy przedstawione rozwiazaie jest chociaz czesciowo kompatybilne z RAMCART?

[suchy]

@Raf, pewnie sie uśmiejesz, ale nie znam schematów RamCartów i temu podobnych wynalazków (poza Easy Flashem, którego schemat widziałem w necie). Nie starałem się nawet szukać tego, bo jak ma się jakieś rozwiazanie przed oczami, to człowiek się niechcący zapuszcza w pętle Mobiusa i trudno wymyślić cos "świeżego" (czytaj: prostszego). To pytanie do wegiego, bo on mi coś tam wspominał o takich pierdołach!

[wegi]

Trudno mi się Raf wypowiadać o hardware imho nie jest to rozwiązanie kompatybilne ale z kolei zdolny elektronik przetnie kilka ścieżek dołoży TTL'a i powie że jest kompatybilne... Tym nie mniej - bankowanie ram cartem jest inne bo ma zdaje się 512 x 4 = 2048 banków 256 bajtowych (wersja 128KB) widocznych w obszarze I/O i jeszcze w $8000 jak jest read only zdaje się. Takie ciut chore rozwiązanie zmuszające użytkownika do tysięcy przełączeń jak się chce zapisać coś do tego (np. Macroass improved by grabba) ale w tamtych czasach (93r) był to coś ponad przeciętną - możliwość dołożenia ramu do C64. Nie wiem czy to jest taka pinologia czy brak części - w ramcarcie 128KB są 2x32KB SRAM plus piggy na nich po jednym czyli razem jest 4 x 32 KB STATIC'a. Trochę to odstraszająco wygląda bo na fotkach z góry na stronie YTM tego nie widać.
Samo rozwiązanie z dostępem jest i dobre i złe - ja optuję za wersją cartridge'ową i namawiam suchego na podobną konstrukcję tzn. tak, żeby bankowanie było:

512 KB STATIC

1. Pod $8000 widoczny do odczytu wybrany 8KB bank - jeden z 64ech w 512KB (tylko odczyt) - 6 bitów (linii do sterowania adresem) przyjmie 64 wartości w zakresie 0 do 63
2. Pod $de00 (I/O#1) widczny wybrany jeden z 32 bloków 256 bajtowych w danych 8KB - potrzeba 5 linii na sterowanie (od 0 do 31)
3. W I/O#2 z 2 komórki na bankowanie
4. Możliwośc PROGRAMOWEGO wyłączenia widoczności carta pod $8000 i $de00
5. Przełącznik R/W (ewentualnie R/W/OFF) nie wpływający na widoczność carta (jeżeli z OFF to of coz, że wpływający na widoczność :] )

Ad1 i 2 - ewentualnie i tak by elektronicznie pewnie prościej było

- czyli 11 linii sterujących (wartości od 0 do 2047) podpiętych do najstarszych 11 linii adresowych STATICA dawałoby możliwość widoczności 8KB bloków "przesuwanych" (tudzież z "rastrem") w zakresie 256 bajtów i wówczas blok 256B "widziany" pod $8000 byłby widoczny też pod $de00 do odczytu i do ZAPISU - i takie rozwiązanie zadowoliłoby pewnie suchego


Podziękowania dla suchego za teorię, dokumentację, hardware'ową robotę i koncepcję. Ze swojej strony mogę dodać, że opóźnienie z tym modem było spowodowane skrzaczoną pamięcią, która przechodziła testy a nie trzymała później danych. Suchy wspominał mi, że może jest także przy niektórych pamięciach zbyt duże obciążenie szyny danych w trakcie dualnego zapisu - proszę to wziąć pod uwagę przy montażu i próbach...

W wolnej chwili pocisnę instrukcję jak musi być zaprogramowany EPROM dla ROM/DYSKU

[suchy]

Noo, kurczaki , ja się tu produkuję, piszę "poezję" o działaniu hardu, a Ty wegi nic nie wspominasz o swoim kodzie do moda 2. Napisz coś o setupie dla RAMdysku/UCarta via BB8, o utrudnieniach w związku z "dualnym" zapisem do RAMów, o opcji testowania i wykrywania typu pamięci SRAM (zainstalowanej na carcie) po uruchomieniu setupu, jak wygląda menu, jak się z tego korzysta, skrobnij coś o wariancie (bo mamy taki równiez opracowany i sprawdzony) sterowania cartem po szynie danych komcia, a nie przez "latchowanie adresów" -  no krótko mówiąc - zrób podsumowanie spraw programistycznych tego moda, tak żeby chłopaki pojeli w końcu, iż udało nam się spłodzić wspólnie całkiem klawe i sprawne urządzonko na bazie BB8, dodajac do oryginału tylko jeden układ cyfrowy (+ parę drobnych elementów z wymianą EPROMa na SRAM.! ) no i uzupełniając, rzecz jasna, projekt tego carta (dzięki Twoim koderskim zdolnościom) o fajny/intuicyjny soft do jego obsługi!

wegi:

... Samo rozwiązanie z dostępem jest i dobre i złe - ja optuję za wersją cartridge'ową i namawiam suchego na podobną konstrukcję tzn. tak, żeby bankowanie było: ...

Jak tylko nie stracisz wegi ochoty do kodowania cartów, to pociągniemy ten projekt (bo juz łyknąłem bakcyla ), ale dopiero po wakacjach, jesienią, a realniej to pewnie nie wcześniej jak w długie zimowe wieczory!

[Raf]

ja jesli moge tyko luzno cos zasugerowac: mysle ze dobrze by bylo abyscie starali sie projektowac rozszerzenia zgodne z czyms co juz istnieje, moze jakis kolaborcyjny hardware sie z tego wykluje dla uzytkownikow portalu i mimo wszystko uwazam, ze wiekszy bedzie pozytek jest soft/sprzet bedzie kompatybilny z jakims istniejacym cartem/rozszerzeniem ramu.

[kenji]

DObra Panowie, to co ja mam wysłać do firmy plytkowej ?

Aha! Przy okazji, to czy któryś z Was może na szybko zrobić projekt płytki uniwersalnej. Tak żeby można było "toto" wetknąć w port C-64 i kombinować co dusza zapragnie?

Bym przy okazji zrobił obie płytki za jedne pieniądze.

[StaryMarabut]

kenji
Coś w ten deseń ?

Simple prototyping cartridge
http://digitalaudioconcepts.com/vanessa/hobbies/projects.html
Czy większą ?

[kenji]

Dla mnie ok, ale niech się tutaj wypowiedzą inni, co bardziej się grzebią w hardware.

W każdym razie szacuję że koszt obu wyniesie 5zł+przesyłka  A nie jakieś 7,95 USD

[Psychik]

kenji

wchodze i biere kilka.

[Raf]

Kenji, ale chcesz aby to byly tylko styki do expansion + metalizowane otwory?

[kenji]

No myślałem o czymś takim, ale jak już pisałem mi to "tito" ważne, żeby dla wszystkich co bardziej się w sprzęcie bawią to było coś przydatnego. Także do końca tygodnia uzgodnijcie co potrzeba, niech ktoś mi wrzuci na maila pliki z płytką i jadziem!

[Raf]

no to serio zastanow sie czy warto akurat to robic, skoro naprawde dobrym zamiennikiem jest karta prorotypowa uniwerslana pod ISA czy to 8 czy 16 bit. pila do metalu, 5 min zabawy i masz zajebista plyte prototypowa za pare zeta (wspominalem wczesniej ze moglem zakupic takie PCB dla Was - niestety w klepie w sosnowcu tego nie mieli ale w ostatecznosci moze uderze do procudenta, tez w sosnowcu)

wrzucilbym nawet fotke tyle ze zaginelo mi to pcb gdzies w akcji.
podobnie wykonany byl prototyp easyflash, niestety nie moge znalezc fotografii w sieci.

moze rozsadniej zrobic uni pcb z miejscem na rom, ttle, tak zeby czesc polaczen byla zrobiona "od recy" a ewentualne mody mozna bylo cisnac kabelkami + ttlami na jakims obszarze uniwersalnym. wyjsciowo moglo by to nawet miec schemat bb8 czy fc3 z polem do dalszego popisu.

[suchy]

BB8 MOD NR 2-3

Jest to wersja rozwojowa moda 2-2 (czyli nadal z "dualzapisem"). Kto zrobi moda 2-2, to w prosty sposób z wykorzystaniem nieśmiertelnego PCB BB8 (bez konieczności robienia dodatkowej płytki i z nieznacznymi zmianami w popełnionym modzie 2-2), może sobie rozbudować RAMdysk/UCart do 512KB. Dodatkowy rejsetr IC5, konieczny do bankowania większej pamięci, jest identycznym układem jak młodszy brat z moda 2-2, więc bez problemu można go zamontować na "baranka" na bracie. Piny adresowe A16, A17, A18 większej pamięci SRAM łączymy do IC5, zgodnie ze schematem:



Mod nietestowany, bo:

primo/ nie mam póki co pamięci 512KB,
secundo/ wegi musiałby rozbodować setup, obsługujący carta (i pewnie to zrobi, bo na takiego zawodnika nie ma mocnych   ),

... ale na 99,9% bedzie działać, bo w zasadzie niczym nie różni sie od moda 2-2, a ten DZIAŁA WYŚMIENICIE (nadal jestem w szoku - bo na początku nawet nie miałem takiej świadomości - dopóki nie potestowałem, że coś tak funkcjonalnego, niewielkim nakładem udało nam się z wegim opracować!).

KONIEC MODÓW BB8

Co się tyczy płytki uniwersalnej do prototypów cartów (przydałaby się na pewno, bo najprawdopodobniej będziemy z wegim pracować nad nowymi cartemi po wakacjach, już poza modami BB), to pomyślę nad tym (do końca tygodnia) i się odezwę.

PS Jak będzie zainteresowanie, to w wolnych chwilach pociągnę opis szczegółów technicznych konstrukcji moda 2-2 (może jakiś mały tutorial z fotkami, jak będę miał jeszcze fantazję i "napęd" do tegoż)

[wegi]

OK - suchy chce opis to zaczynam:

1. Mod z Romem - jak zaprogramować EPROM - ściągnąłem sobie kapitalny programik HHD Hex editor Nero i on w zasadzie załatwia wszystko. Tak więc faktycznie zgłasza się ostatnie 16KB od adresu $c000 w EPROM i tam jest umieszczony starter - zajmuje mniej niż blok ale cały blok jest dla niego przeznaczony. Za wzór niech posłuży mod z Olli & Lisa - co należy zrobić:

- wkleić dane pliku prg do epromu
- usunąć 2 pierwsze bajty loadadresu
- skopiować dane spod $c000 d0 $feff
- wkleić je pod $c100 (jakby rozcinamy teraz program tworząc miejsce dla startera)
- skopiować dane z bina Olli & Lisa spod adresu $c000 do $c0ff i wkleić je do własnego bina pod ten sam adres czyli $c000

Tak spreparowany bin można zapisać i zaprogramować EPROM. Pierwsza linia programu w Basicu jest obowiązkowa - starter przepisuje dane z EPROMU do RAM i startuje program

2. Systemik do RAM moda - tu idealnie zaprezentował go suchy na filmiku doszło kilka drobiazgów jak pisał suchy - programik stara się rozpoznać co jest włożone do carta i znalezioną wielkość STATICA sam wybiera. W przypadku gdy wykrył 64KB pozwala zmienić, że jest zainstalowane 128 KB - tego programowo nie wykryje. Doszedł test STATICA przy pierwszym wbijaniu systemiku i... to chyba wszystko co można o nim powiedzieć - no jakoś to działa po prostu po dalsze szczegóły odsyłam do filmiku suchego - cały ten mod bardzo mi się spodobał i ukłony dla suchego jeszcze raz