ZX-Backplane

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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 29.03.2017, 15:59

Ich vermute ja auch, dass Du mit abgeklemmten /BUSCS nicht auf die Ressourcen des ZXblast zugreifen kannst.
FlashROM, RAM, USB Schnittstelle und RTC.
Es reicht aus, wenn man /BUSCS sperrt sobald /ROMCS aktiv ist. :wink:
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 29.03.2017, 17:47

Hallo und erstmal Danke für die vielen Tests...

ich hab momentan keine Zeit, da meine Frau gestern kollabiert ist und dann heute früh ins Krankenhaus kam.

Wenn ich es richtig lese, dann scheint ja der Bus Driver zu funktionieren und die Mini Backplane auch. D.h. dann, dass ich demnächst dann einen Schwung Platinen inkl. dann auch der grossen Backplane ordern werde. Hinsichtlich Bauteile unter IC... man könnte auch Sockel mit integriertem Kondensator nehmen, ansonsten habe ich irgendwas mit X7... haste nicht gesehen genommen. Die sind super klein und passen ohne umlegen oder sonstiges verbiegen super unter Standard oder gedrehte IC Sockel. Den Widerstand als auch die Kondensatorlötaugen habe ich etwas mehr nach innen verschoben, so dass ein einlöten unterhalb der ICs jetzt ohne Probleme gehen sollte. Vorher lagen die zu sehr am schmalen Rand was dann nur mit viel Mühe und beim Widerstand mit Bearbeitung ging.

Wenn Ihr also ansonsten zufrieden seid, dann kann es demnächst losgehen. Lötaugen bei den VG Leisten muß ich mal schauen, aber das war hart am DRC Error und muß ja auch nur einmal verlötet werden :mrgreen:

Bis denne...
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von Joachim » 30.03.2017, 09:51

Hallo Torsten, privat geht vor!

Zu den Lötaugen: vielleicht könntest du eine andere Form auswählen ich nehme in solchen fällen ovale oder quatratische Formen. Da ist dann mehr Fläche zum Löten vorhanden und es ändert sich nichts am Abstand zu den Leiterbahnen.
Siggi erwähnte, dass bisher nur eine Platine auf dem Bus läuft, mehrere aber nicht und es müßten Abschlusswiderstände ausgetüftelt werden. Müßte man die nicht noch integrieren?
Viele Grüße!
Joachim


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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 30.03.2017, 09:59

Hallo Joachim,

ich schau was ich machen kann. Hinsichtlich der Widerstände... die Frage ist wo ich die einfügen sollte. Eigentlich müssten die am Ende der Kette liegen. Das wäre rein theoretisch die Backplane und hier am letzten Slot. Da stellt sich die Frage ob ich die direkt auf die Backplane packe oder lieber einen kleinen Extender designe der angesteckt werden kann und die Widerstände enthält.

Ich wäre ehrlich gesagt für die Version eines kleinen Extenders. Das wird oder wurde auch häufig so in anderen Bus Systemen z.B. dem MFA Computer entsprechend gelöst. Dann bleibt die Frage welche Signale... meiner Meinung nach müsste die /Clock, die Adressleitungen und die Datenleitungen solch einen Anschluß bekommen.

Ideen nehme ich gerne an.
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von Joachim » 30.03.2017, 10:06

Ich bin ja wirklich kein Elektroniker und richte mich meist nach Versuch und Irrtum. Aus meine Erfahrung weiß ich nur: Ich habe bisher drei ZX96 mit Bustreiber und durchschnittlich 7 Platinen auf dem Bus aufgebaut. Ich weiß auch von anderen Teamkollegen und deren Aufbau. Wir haben nirgends Abschlußwiderstände gebraucht. Dass die nützlich und nötig sind, weiß ich. Irgendwie habe ich aber das Gefühl, dass etwas nicht stimmt, wenn es schon bei zwei Platinen nicht richtig läuft. Aber wie gesagt: ich habe keine Ahnung und es ist nur ein Gefühl.
Viele Grüße!
Joachim


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Re: ZX-Backplane

Beitrag von siggi » 30.03.2017, 10:23

Hallo Joachim
ich habe mit Mr. X und ZeddyNet-Karte 2 zusammen "kritische" Karten ausprobiert, die beide über recht lange Leiterbahnen das /Clock-Signal benutzen. Diese Kombination habe ich an 4-Slot ungepufferter Backplane ja auch nur ans Laufen gekriegt, nachdem ich Pullup-Widerstand ans Ende der /Clock-Leitung als Abschluß dran lötete. Andere Karten sind da wesentlich unkritischer, denn die brauchen oft keine Clock.

@Karl: machst Du noch was am /BUSCS des ZxBlast? Wollte den ohne viel Firlefanz einfach an die Backplane stecken können....

Gruß
Siggi
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 30.03.2017, 11:22

siggi hat geschrieben:
30.03.2017, 10:23
@Karl: machst Du noch was am /BUSCS des ZxBlast? Wollte den ohne viel Firlefanz einfach an die Backplane stecken können....

Gruß
Siggi
Ja - irgendwann übers Wochenende werde ich dazu kommen. Noch ein klein wenig Geduld. Anschliessen ohne Firlefanz kannst Du dann aber eh erst mit einem neu programmierten CPLD. Also wird es vermutlich eine Woche dauern bis Du den dann in Händen hältst. :wink:
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 30.03.2017, 12:41

Mir ist beim Nachmessen gerade aufgefallen, dass der kurze 2-Port Bus hervorragend geeignet ist, um die halben Europakarten (100x80 mm) auf Europaformat zu bringen, wenn man sie in Reihe mit der kurzen Busplatine setzt. Die hat 55mm und die abgewinkelten Stecker (Buchse/Stecker) ungefähr 15mm, so dass man auf gut 150mm kommt und damit besser an den Chassis Rand. Zum Beispiel kommt man da besser an die USB Buchse ran. Also für alle, die 19 Zoll Systeme besitzen.

Ich weiß nicht, ob der kurze Bus explizit für diesen Zweck designed wurde ...

Bild
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von siggi » 30.03.2017, 12:45

Die kurze Backplane wurde so ausgelegt, daß sie zusammen mit der Treiberplatine auf volle Länge kommt. Für andere halbe Portionen kann man das aber auch nutzen :wink:
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von siggi » 30.03.2017, 12:53

PokeMon hat geschrieben:
29.03.2017, 15:59
Ich vermute ja auch, dass Du mit abgeklemmten /BUSCS nicht auf die Ressourcen des ZXblast zugreifen kannst.
FlashROM, RAM, USB Schnittstelle und RTC.
Es reicht aus, wenn man /BUSCS sperrt sobald /ROMCS aktiv ist. :wink:
Hi Karl
m. E. reicht es nicht aus, nur beim /ROMCS das /BUSCS zu unterdrücken. Denn beim Z80 (also vor der Treiberkarte) kann ja noch viel mehr sein als nur das Rom, das von einem aktiven Treiber nicht gestört werden soll: Ram und EPROM im ZXNU, Mini-Mefisdos-Platine ggf. auch, eine Minibackplane mit Wackelsteckeradapter, an dem der Sinclair-Drucker hängt.Vielleicht hängt ja auch ein Chroma noch vor dem Treiber.
Generell sollte ZXBlast (wie alle anderen Karten auch) NUR dann /BUSCS runterziehen, wenn ZxBlast Datenquelle oder -Senke für den aktuellen Buszyklus ist, sonst nie.

Gruß
Siggi
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von tokabln » 30.03.2017, 17:09

Wie Siggi schon schrieb... Bus Driver plus Mini Backplane = 160mm also genau für 19" Racks. Leider konnte ich den Bus Driver nicht auf halbe Europakarte bekommen... daher ist die Mini Backplane etwas kürzer und somit kommt man dann nur auf knapp 150mm. Ich wollte aber Siggis Wunsch nach Europakartenformat von 160mm entsprechen. Ich werde mal noch einen kleinen Extender mit Abschlußwiderstand (ständen) designen. Beim MFA Computer System haben die auch noch Keramikkondensatoren verbaut. Ich muß mal schauen was die da gemacht haben. Ggf. könnte man ja DIP Schalter zum zu- oder wegschalten mit einsetzen, dann wäre man äusserst flexibel.

Wenn ich etwas Luft habe versuche ich mal ein wenig rum.
Lieben Gruß Torsten
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von sbetamax » 31.03.2017, 12:46

Was mir beim ansehen des Schaltbildes aufgefallen ist, das du die Bustreiber für Adresse und die Steuerleitungen (U2 U3 U4 )über /BUSACK aktiviert. Das ist anders als beim ZX96 Design. Hier sind die ja immer aktiv.
Ohne jetzt das Datenblatt des Z80 studiert zu haben. Ist BUSACK low während RFSH low ist?
Gruß Stephan
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 31.03.2017, 13:56

Nein - /BUSACK ist immer high, es sei denn jemand legt /BUSREQ auf low (für DMA Zugriffe). Ein eigentlich nicht benutztes Feature. Also die Adressbustreiber sind dauernd aktiv. Auch bei Refresh.
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 01.04.2017, 23:31

So - das ZXblast läuft nun nach einigem hin und her mit dem Busdriver und der kurzen Bus Platine. Die habe ich ein wenig zweckentfremdet, weil ich die passenden Steckverbinder, insbesondere das Flachband (noch) nicht da hatte. Da ich den kurzen Bus sowieso nicht wirklich verwenden kann oder das nicht für sinnvoll halte, ist es nicht schlimm. Die Busdriver Platine kann ich weiterverwenden und paßt auch hochkant auf einen Zeddy.

Dazu habe ich die Power Jumper auf die andere Seite platziert (Lötseite) und auch die Widerstände und Dioden. So trägt die Platine dann nicht auf. Spannungsregler muss ich mal schauen - vielleicht setze ich mir später einen Schaltregler auch auf die Rückseite. Je nachdem wie es passt. Für den Moment habe ich die internen Spannungen vom Zeddy genommen und die entsprechenden Jumper für 5V und 9V gesetzt.

Die Konstruktion mutet vielleicht etwas abenteuerlich an - tut es aber für diesen Zweck (Funktionstest).
Ich habe übrigens so wie siggi überall 74AHCT245 eingesetzt als Bustreiber, da ich davon genügend dahabe. Pin 1 abgetrennt überall und auf 5V gelegt und die Unterbrechungen zwischen Pin 19 bei den unidirektionalen Treibern mit 2 Kupferlackdrähten nachgezogen.
ZXBUS1.jpg
ZXBUS1.jpg (139.89 KiB) 1166 mal betrachtet
ZXBUS2.jpg
ZXBUS2.jpg (184.85 KiB) 1166 mal betrachtet
ZXBUS3.jpg
ZXBUS3.jpg (125.44 KiB) 1166 mal betrachtet
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 01.04.2017, 23:35

Ein Wattestäbchen als Abstandshalter verhindert, dass der Reset Taster versehentlich betätigt wird. Für den USB Stick hat der Platz nicht mehr gereicht, man kann die generelle Kommunikation aber auch ganz ohne Testen, wenn die Versionsnummer abgefragt wird oder ob ein Stick vorhanden ist - da kommen in der aktuellen Version entsprechende Fehlermeldungen zurück.

Die Kabel hier im Bild sind nicht notwendig und Rückstände aus früheren Tests in der Entwicklung. Außerdem kann ich so mein eigenes ZXblast von neu produzierten besser unterscheiden. :mrgreen:
ZXBUS4.jpg
ZXBUS4.jpg (170.82 KiB) 1166 mal betrachtet
ZXBUS5.jpg
ZXBUS5.jpg (142.43 KiB) 1166 mal betrachtet

In der Bestückung paßt die Platine dann wunderbar auch auf einen "Gehäuserisierten" Standard Zeddy - konnte hier aber nicht testen. Die Tests habe ich mit dem ZX81NU gemacht.
ZXBUS6.jpg
ZXBUS6.jpg (118.64 KiB) 1166 mal betrachtet
Oben kommt bei mir ein (kurzes) Flachbandkabel als Verbindung zur langen Busplatine.
Zuletzt geändert von PokeMon am 01.04.2017, 23:56, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 01.04.2017, 23:49

Nach dem ersten Test / Einschalten hat es gar nicht funktioniert. Ursache war hier die fehlende Aktivierung der Bustreiber durch das /BUSACK Signal, welches beim ZX81NU gar nicht auf den Expansion Port nach außen geführt ist. /BUSREQ auch nicht beschaltet beim NU. :shock:

Daher meine erste Empfehlung für Änderung auf der Busdriver Platine:
Bitte noch einen Pullup Widerstand 4k7 vorsehen für /BUSACK - dann funktioniert der Bus auch ohne Umbau am NU, wo das Signal auf dem Stecker fehlt.

Danach habe ich noch Instabilität festgestellt, wenn der gepufferte Clock verwendet wurde. Eigenartigerweise wurden Tastendrücke erkannt, obwohl keiner was gedrückt hat. Und beim Starten der ZX81 Instanz 1 hing das Gerät komplett. RAM Test hat wohl noch funktioniert, wie der Profi am Bildschirm erkennen kann. Beim Umstecken des Jumpers auf den direkten CLK vom ZX81(NU) lief alles einwandfrei und stabil. Die Verdrahtung sieht richtig aus, ich habe da jetzt erstmal nicht weiter gebohrt. Wenn das Umstecken des Jumpers reicht ....

Ja und dann muss das CPLD geändert werden aus 2 Gründen.
Zunächst hat die Erzeugung des /BUSCS Signals nicht funktioniert. Um ehrlich zu sein habe ich meine Schaltung da auch gar nicht mehr verstanden und irgendwie positive und negative Logik gemischt. Wie auch immer. Aktuell wird /BUSCS in folgenden 3 Situationen aktiviert:
* Zugriff auf das ZXblast ROM (über CEROM Intern)
* Zugriff auf das ZXblast RAM (über CERAM intern)
* Zugriff auf die I/O Adresse AX (A3=0 Default), also nur für USB und RTC

Beides funktioniert auch.

Allerdings musste noch eine weitere Änderung ins CPLD weil der FTDI USB Chip eine komisch Timing Eigenart hat und mit fallender /WR Flanke die Daten liest. Die Kommunikation riss hier über den Datenbustreiber ab, weil dieser natürlich erst aktiviert werden muss und somit die Daten zu spät am USB Chip ankommen. Glücklicherweise konnte ich intern das /WR Signal für den USB Chip mit steigender CLK Flanke synchronisieren, so dass der USB Chip das Signal zeitverzögert bekommt (ca. eine halbe CLK Periode, so 150ns, das reicht dicke).
Bildschirmfoto 2017-04-01 um 23.48.33.png
Bildschirmfoto 2017-04-01 um 23.48.33.png (91.05 KiB) 1166 mal betrachtet
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 01.04.2017, 23:54

Fazit:
Busdriver läuft mit ZXblast, Busplatine (2-Port) auch.

Änderungen gewünscht:
Pullup für /BUSACK auf Busdriver Platine

Änderungen im ZXblast:
Neues CPLD notwendig für Einsatz mit Busdriver

Ich werde siggi, Torsten und Joachim mal umgehend ein CPLD zusenden, dann könnt ihr auch mal mit Datenübertragung testen. Konnte ich mangels Platz für den USB Stick nicht, die Kommunikation (Read/Write) mit dem USB Chip funktioniert aber. Ich kann Requests absenden und die Antworten empfangen.

Für alle anderen hat es ja noch Zeit bis die Platinen da sind. Ich habe momentan nicht mehr so viele CPLDs und möchte vor meinem Urlaub ab Mitte nächste Woche keine Bestellung mehr lostreten. Bin aber vor Ostern wieder zurück.
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 02.04.2017, 00:07

So - jetzt habe ich mit meinem Ultra-Mini Stick nochmal getestet, ist ein wenig eng aber es geht. Lädt ganz normal auch Programme mit der CPLD Änderung.
ZXBUS8.jpg
ZXBUS8.jpg (181.07 KiB) 1163 mal betrachtet
ZXBUS7.jpg
ZXBUS7.jpg (118.36 KiB) 1163 mal betrachtet
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von siggi » 02.04.2017, 09:44

PokeMon hat geschrieben:
01.04.2017, 23:49
Allerdings musste noch eine weitere Änderung ins CPLD weil der FTDI USB Chip eine komisch Timing Eigenart hat und mit fallender /WR Flanke die Daten liest. Die Kommunikation riss hier über den Datenbustreiber ab, weil dieser natürlich erst aktiviert werden muss und somit die Daten zu spät am USB Chip ankommen.
Deshalb hatte ich weiter oben geschrieben, daß /BUSCS möglichst schon bei Gültigkeit der Adresse(!), also /MREQ oder /IORQ aktiv, runtergezogen wird. /RD und /WR werden erst später aktiv. Wenn man da erst /BUSCS runterzieht, bleibt weniger Zeit zum stabilisieren der Daten. Bei vielen Karten klappt das dennoch, weil sie erst am Ende des /WR die Daten übernehmen. Aber bei manchen halt nicht.
Das ggf. noch im ZXBlast überprüfen ...

Gruß
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von siggi » 02.04.2017, 09:52

PokeMon hat geschrieben:
01.04.2017, 23:54
Konnte ich mangels Platz für den USB Stick nicht, die Kommunikation (Read/Write) mit dem USB Chip funktioniert aber. Ich kann Requests absenden und die Antworten empfangen.
Ähem, wenn Du die Mini-Backplane weglässt (und damit die 180° Steilkurve) und den ZxBlast direkt an die Bustreiberplatine steckst, hat Du jede Menge Luft nach oben, sofern Du nicht in die Anflughöhe von Flugzeugen gerätst :mrgreen:
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 02.04.2017, 12:29

siggi hat geschrieben:
02.04.2017, 09:44
Deshalb hatte ich weiter oben geschrieben, daß /BUSCS möglichst schon bei Gültigkeit der Adresse(!), also /MREQ oder /IORQ aktiv, runtergezogen wird. /RD und /WR werden erst später aktiv. Wenn man da erst /BUSCS runterzieht, bleibt weniger Zeit zum stabilisieren der Daten. Bei vielen Karten klappt das dennoch, weil sie erst am Ende des /WR die Daten übernehmen. Aber bei manchen halt nicht.
Das mache ich - reicht aber nicht. Wenn Du Dir den /WR Zyklus ansiehst, ist der Grund auch klar. Es wird mit fallender Flanke übernommen, was eigentlich atypisch ist für eine parallele Schnittstelle (FIFO). Und /IORQ und /RD oder auch /WR gehen fast zeitgleich low. Wenn Du Dir das Datenblatt zur Genüge führst, ist der Abstand zwischen beiden Signalen etwa 5 bis 10 ns je nach Geschwindigkeit der CPU (4/6/8 MHz).
Bildschirmfoto 2017-04-02 um 12.37.49.png
Bildschirmfoto 2017-04-02 um 12.37.49.png (54.43 KiB) 1129 mal betrachtet
Vergleiche
Signal 27 (/IORQ vor clock rise)
Signal 24 (/RD vor clock rise)
Signal 34 (/WR vor clock rise)
Bildschirmfoto 2017-04-02 um 12.42.56.png
Bildschirmfoto 2017-04-02 um 12.42.56.png (68.27 KiB) 1129 mal betrachtet
Also bleibt sinnvollerweise nichts anderes übrig, als das Signal an den USB Chip zu verzögern, bis der Bustreiber die Daten (die schon lange von der CPU anliegen) auch wirklich freigibt. Dafür musste ich ein Flipflop opfern, welches den Zustand /WR an USB erst mit steigender CLK Flanke übernimmt. Hoffen wir, dass nicht mehr künftig anzupassen ist, denn aktuell sind 62 von 64 Makrozellen verbraucht. Oder ich muss irgendein Nebenfeature wieder rausschmeissen ... :wink:
Zuletzt geändert von PokeMon am 02.04.2017, 12:45, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 02.04.2017, 12:32

siggi hat geschrieben:
02.04.2017, 09:52
Ähem, wenn Du die Mini-Backplane weglässt (und damit die 180° Steilkurve) und den ZxBlast direkt an die Bustreiberplatine steckst, hat Du jede Menge Luft nach oben, sofern Du nicht in die Anflughöhe von Flugzeugen gerätst :mrgreen:
Das geht so leider nicht, weil die Steckverbinder nicht passen. 2 mal Männchen aufeinander paßt nicht. Auch wenn das mittlerweile in der Ehe legitimiert wurde. :mrgreen:

Ich wollte meinen Busdriver aber auch nicht mit einer Buchse bestücken, weil ich ja eine Flachbandkabel anstecken will und es diese Gegenstücke nur in weiblicher Form gibt. Insofern habe ich nach langem Überlegen entschieden, so vorzugehen zumal ich für die kurze Busplatine ja auch nicht wirklich dauerhaft eine Verwendung habe. Eine lange Platine reicht mir und tut es auch, wenn ich nur eine Karte anstecken will. 8)
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von sbetamax » 02.04.2017, 14:02

Ich habe bei meiner Treiberplatine die Logik für die Datenleitungen anders aufgebaut. Bei mir ist der Treiber immer Aktiv und die Richtung ist zur Backplane gestellt. Womit /WR gut durchgereicht wird. Die Richtung wird umgedreht wenn /BUSCS und / RD oder /RFS low ist. Grundgedanke war auch Karten ansteuern zu können die nur am BUS lauschen. Könnte diese Art hier nicht helfen?
Gruß Stephan
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von PokeMon » 02.04.2017, 14:43

Ganz so einfach dürfte das nicht funktionieren.
Wenn der Treiber immer aktiv ist und bei /RD (oder (/RFSH) Richtung Zeddy arbeitet, wie funktioniert denn dann der Zugriff auf das interne ROM (lesend) ? Da würde ja die Busplatine immer das Ergebnis vom ROM übersteuern. Außer Du hast auch noch einen Adressdecoder drin oder wertest auch das Signal /ROMCS am Bus aus. :wink:

Vom Prinzip her hast Du aber Recht, man könnte bei /WR den Datenbustreiber eigentlich immer frei schalten weil nichts anderes ja auch im Zeddy passiert. Wen es nicht betrifft, der hört halt nicht hin. :wink:

Ein durchaus diskussionswürdiges Thema aber ich kann Dir jetzt schon sagen, wer aus DMA Gründen Einspruch erheben wird. Man könnte natürlich bei DMA auch noch das /BUSACK Signal miteinbeziehen. Dann würde der Datenbustreiber aktiviert wenn /BUSCS low ist - oder - </WR low und BUSACK high> ist. Vermutlich wird Torsten von der Idee aber auch nicht begeistert sein, da es ggf. weitere Prototypen/Tests nach sich ziehen würde.

Und der Sonderfall ZXblast ist ja nun gelöst.
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Re: ZX-Backplane

Beitrag von sbetamax » 02.04.2017, 16:35

Nicht ganz,
ich werte ja noch BUSCS aus, siehe oben. Nur wenn BUSCS LOW ist dürfen RD oder RFS die Richtung umkehren. Also nur Wenn eine Karte gelesen wird. Zumindest mit Mrx und zeddynet gehts.
Gruß Stephan
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