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Text File  |  2000-01-08  |  8KB  |  150 lines
  1. *******************************************************************************
  2. (c) 1993-1998   Holger Zimmermann @ SZ2, Beethovenstrasse 11, 31141 Hildesheim
  3.  
  4. Erläuterungen zu den PAK-GALs (Stand: 30-10-98)
  5.  
  6. Grundsätzlich: Die GALs für den Betrieb der PAK mit 16 MHz werden nicht mehr 
  7. weiter gepflegt. Ein Grund: Mangelndes Interesse. Ein weiterer Grund: Die FRAK 
  8. ist nur ab 32 MHz aufwärts einsetzbar. Im folgenden werden die 16 MHz GALs 
  9. deshalb nicht mehr berücksichtigt.
  10.  
  11. Für U1 und U2 sollte man bei 50 MHz 10ns-GAL nehmen, sonst reichen 15ns-GALs.
  12.  
  13. -------------------------------------------------------------------------------
  14. U1:  Abhängig vom Prozessortyp (68020 oder 68030).
  15.  
  16.      Bedingt abhängig vom PAK-Takt (bestimmt Timing für L2-Cache und ROM).
  17.      Dauer der Buszyklen (as_20 aktiv): L2 3 CPU-Clocks, PAK-ROM 6 CPU-Clocks.
  18.      Das bedeutet für die ROMs bei 32MHz: 180ns, bei 50MHz: 120ns Zugriffszeit.
  19.      Mit speziellen GALs geht es auch schneller, passende ROMs vorausgesetzt.
  20.  
  21.      Beide GALs funktionieren mit FRAK/1, FRAK/2 oder PAK pur.
  22.      Bei 50 MHz wird für U1 ein 10ns-GAL empfohlen.
  23.  
  24.      P13_50d  für 68030 (L2 3clk, ROM 6clk)
  25.      P12_32a  für 68020 (L2 3clk, ROM 6clk)
  26.  
  27. -------------------------------------------------------------------------------
  28. U2:  Keine Abhängigkeiten.
  29.  
  30.      Bisher waren die Schreibsignale für die SRAMS nur solange aktiv, wie das
  31.      Strobe-Signal (aus U4) anstand. Seit P4_50a war dieses Signal nur noch 
  32.      einen 8-MHz-Halbtakt aktiv, sonst gab es Fehler bei read miss, wenn die 
  33.      CPU bereits den nächsten Buszyklus gestartet hatte, während as_00 noch 
  34.      vom vorhergehenden Buszyklus aktiv war. Allerdings müssen die Daten aus 
  35.      dem ST-RAM jetzt schon früher stabil sein (60ns bei 8 MHz). Mit langsamen 
  36.      RAM-Chips (besonders bei 12 MHz Mainboardtakt) oder 3MByte-Bastellösungen 
  37.      kann das schiefgehen. Dann bleibt nur: Das ST-RAM mit neuen Chips 
  38.      schneller machen oder unter Verzicht auf 12 MHz Boardtakt.
  39.  
  40.      Seit Okt.98 neu: Schreibsignale für die SRAMS bleiben über das Strobe-
  41.      Signal (aus U4) hinaus aktiv, bis as_20 inaktiv wird. Auswirkungen: 
  42.      Jetzt laufen auch langsame (ST-)RAMs auf schnellen (12 MHz) Mainboards.
  43.      Bei 50 MHz wird für U2 ein 10ns-GAL empfohlen.
  44.  
  45.      P2_51 ist das neue Standard-GAL.
  46.  
  47. -------------------------------------------------------------------------------
  48. U4:  Abhängig davon, ob mit oder ohne PuPla. Die alte Abhängigkeit vom Takt-
  49.      verhältnis besteht jetzt (in Verbindung mit P2_51) nicht mehr.
  50.      
  51.      Seit P4_50 ist das Signal q1 kürzer (Strobe für den L2-Cache, geht zum 
  52.      GAL U2). Sonst gab es Fehler bei read miss, wenn die CPU bereits den 
  53.      nächsten Buszyklus gestartet hatte, während as_00 noch vom vorhergehenden 
  54.      Buszyklus aktiv war. Die damit verbundenen Probleme mit langsamen RAMs 
  55.      oder mit 12 MHz Boards wurden jetzt durch Änderung in U2 (s.o.) behoben.
  56.  
  57.      Buserror und Autovektor-Interrupt führten bisher zu einem verkürzten 
  58.      Mainboardzyklus. In diesen Fällen war der kürzest mögliche Mainboard- 
  59.      Zyklus nur einen Halbtakt lang. Beim VBL-Interrupt war z.B. as_00 nur 
  60.      zwei Halbtakte aktiv, im Vergleich zu mindestens 5 Halbtakten bei einem 
  61.      "echten" 68000er. Dieses Verhalten war übrigens schon bei der PAK/2 so.
  62.  
  63.      Seit Okt.98 neu: Mit P4_51 führen Buserror und Autovektor-Interrupt jetzt 
  64.      zu einem Mainboard-Zyklus mit mindestens 3 Halbtakten (immer noch 
  65.      schneller als ein 68000er, hört aber jetzt mit der gleichen Flanke des 
  66.      Taktsignals auf). Und noch etwas: Falls bei einem Zugriff in den Bereich, 
  67.      den der L2-Cache abdeckt, ein Buserror auftrat, wurden die (Schrott)- 
  68.      Daten trotzdem in den L2-Cache übernommen. Das hatte zwar keine 
  69.      Auswirkungen, weil dieser Fall beim ST nicht vorkommt. Aber prinzipiell 
  70.      war das nicht richtig, weswegen das gleich mit behoben wurde.
  71.  
  72.      Und jetzt der Haken an der Sache: Leider funktioniert das Ganze nur in 
  73.      Verbindung mit einer PuPla, weshalb bei einer PAK ohne PuPla weiterhin 
  74.      P4_50a benutzt werden mu₧.
  75.           
  76.      P4_51   falls mit PuPla (egal, welche)
  77.      P4_50a  falls ohne PuPla
  78.  
  79. -------------------------------------------------------------------------------
  80. U5:  Keine Abhängigkeit
  81.  
  82.      Neu: Die "Sicherheitslücke" im alten V5_32 wurde beseitigt: Theoretisch 
  83.      war es möglich, da₧ bgack_20 erst dann aktiv wurde, nachdem br_00 
  84.      (=br_20) bereits wieder deaktiviert wurde. Das Ganze hängt ab vom 
  85.      br_00-Timing. Da dieses aber aus dem 8MHz-Takt abgeleitet wird, konnte 
  86.      ich diesen Unfall in der Praxis nie beobachten. Aber sicher ist sicher! 
  87.      Randeffekt: Da jetzt für die CPU br_20 in jedem Fall noch lang über 
  88.      bgack_20 hinaus ansteht, versucht diese eine Neuarbitrierung (bg_20 wird 
  89.      deaktiviert und erneut aktiviert. Dies wird aber von der Statemachine 
  90.      ignoriert, also kein Problem.
  91.      Noch mehr Sicherheit: Die Statemachine wartet nach Ende eines DMA-Zyklus 
  92.      noch einen 8MHz-Takt länger, bis die CPU wieder ran darf. Dabei doppelte 
  93.      Abfrage, ob bgack_00 auch ganz sicher deaktiviert wurde. Kleiner 
  94.      Nachteil: Etwas Zeit verschenkt!
  95.  
  96.      P5_50a ist das aktuelle Standard-GAL
  97.  
  98. -------------------------------------------------------------------------------
  99. U6:  Abhängig davon, ob eine FRAK (egal ob /1 oder /2) auf der PAK sitzt.
  100.  
  101.      Neuerungen gab es nur im Zusammenhang mit der FRAK.
  102.  
  103.      Dieses GAL ist zuständig für die Adressdekodierung auf der PAK. Mit 
  104.      aufgesetzter FRAK müssen jetzt bei einigen Signalen auch Adressleitungen 
  105.      oberhalb a23 berücksichtigt werden, die aber nicht an dieses GAL geführt 
  106.      sind. Die Lösung: Die betreffenden Ausgänge dieses GALs werden hochohmig 
  107.      geschaltet, die benötigten Signale kommen stattdessen über den 19pol. 
  108.      Stecker CON1 aus dem GAL U6 von der FRAK, wo die höheren Adressleitungen 
  109.      anliegen. Wer hier zum falschen GAL greift, hat entweder zwei GALs, die 
  110.      gegeneinander kämpfen oder zwei Signale, die "in der Luft hängen". Beides 
  111.      würde für Bombenstimmung sorgen.
  112.  
  113.      Seit Jun.97 neu: Bisher hat die FRAK einen Buserror ausgelöst, wenn der 
  114.      RAM-Test beim Kaltstart am Ende des TT-RAMs angekommen war. Jetzt gibt 
  115.      es keinen Buserror mehr, stattdessen wird das TT-RAM nochmal gespiegelt. 
  116.      Der RAM-Test erkennt das ebenfalls als Abbruchkriterium. Vorteil: Es 
  117.      besteht keine Gefahr mehr, da₧ durch unsaubere Adre₧signale ein Buserror 
  118.      ausgelöst werden kann.
  119.  
  120.      Achtung: Ist bei der FRAK/2 Standard, eine FRAK/1 benötigt aktuelle GALs!
  121.  
  122.      Seit Okt.98 neu: Bisher kamen zwei Signale (!csp_19 und !ciin) aus dem 
  123.      GAL F6 auf der FRAK. Jetzt ist es nur noch eines (!csp_19), das andere 
  124.      (!ciin) kommt wieder aus P6 auf der PAK. Vorteil: Ist unempfindlicher 
  125.      gegenüber Störungen auf der Masseleitung.
  126.  
  127.      Achtung: Die gefädelte Verbindung von U6 Pin 17 an CON1 Pin 2 auf der 
  128.      PAK, die bisher noch benötigt wurde, entfällt jetzt. Wo diese Verbindung 
  129.      noch von den alten GALs her besteht, mu₧ sie unbedingt entfernt werden! 
  130.      Dies ist ein beliebter Fehler bei der Umrüstung der PAK auf diesen neuen 
  131.      GAL-Stand!
  132.  
  133.      P6_ST   für PAK ohne FRAK
  134.      P6_F04  für PAK mit FRAK
  135.  
  136. -------------------------------------------------------------------------------
  137. Zum Schlu₧ nochmal die Kurzübersicht:
  138.  
  139.     PAK pur        mit PuPla        mit FRAK         mit FRAK+PuPla
  140.  
  141. U1:    P13_50d
  142. U2:    P2_51
  143. U4:    P4_50a        P4_51                P4_51
  144. U5:    P5_50a
  145. U6:    P6_ST                P6_F04        P6_F04
  146.  
  147. -------------------------------------------------------------------------------
  148.  
  149. 30-10-98  Holger Zimmermann
  150.