Из газеты #Z80 #5, 10.03.99


                +-----------------+
                |  SIMM&Speccy.   |
                +-----------------+
 
 
(C) JtN/4D
10.03.99
 
   Так  уж получилось, но начало этой статьи было
положено в начале августа прошлого года. Лениво
было  таблички набирать:), да и кроме меня никто не
подключил   Simm  (из  тех  кому  я  посылал;),
соответственно не хотелось печатать не до конца
проверенный  материал. Теперь же все OK! у меня
дома  работает Pentagon с 1mb Simm'ом, так что
читайте мою статью и подключайте Simm (DOS 5.12F
rulezz!:).
 
   А  речь сегодня пойдет о памяти вашего ZX,
точнее  о микросхемах памяти. Как известно нет
дыма  без огня, а потому идея подключить Simm
модули и, как следствие, написание данной статьи
не   взялись  с  потолка.  Естественно  главной
проблемой явилось отсутствие "всеми любимых" РУ7
(на  данный момент в Перми их нет; post comment
спустя  полгода  их  все  равно  нет;).  Вообще-то
говоря,  идея  подключения  возникла  достаточно
давно, но отсутствие информации по данному вопросу
тормозило дело. И вот после непродолжительного
времени, прошедшего после покупки книжки по железу
ПэЦэ,  решил я прикупить этих самых Simm'ов. А
теперь  немного о ценах: РУ7 стоят (когда были)
около 1$ , на Украине столько же (как ни странно).
Непарное EDO (simm) 4mb 72pin стоит 3$, а исходя
из  стоимости РУ7 : 4mb на них будет стоить:
4*4*8*1$=128$. Выводы делайте сами:).
 
   Теперь, если вы заинтересовались, то наверное
хотите  знать как их присобачить. Может я вас
разочарую, но схем не будет. И вовсе не из-за того,
что  мне, как обычно, лень. В принципе, если вы
владелец   обычного   Пентагона,   Скорпиона,   или
"неоцветненного" (в CP/M конечно) Профи, то проблем
нет.  Из  всех  оставшихся  я  знаю  только  Профи
(версии  4  и  5).  В  них  требуется  одновременно
читать  2 байта из RAM, но и это не так сложно
(кому надо пишите/звоните постараюсь объяснить:).
   Теперь    немного    справочной    информации.
Микросхемы  DRAM организованы в виде матрицы ,
строки  и столбцы которой выбираются импульсами
RAS  (Row Access Strobbe) и CAS (Column Access
Strobe). Для сохранения информации к каждой строке
матрицы  необходимо обращаться с периодом около
300мс. В pC сигнал со счетчика, вырабатываемый
каждые 15мкс, вызывает холостой цикл обращения к
памяти   для   регенерации   очередной   строки.
Микросхемы  DRAM имеют емкость до 4Мбит, время
доступа 50-250нс и организованы по 1 или 4 бита в
корпусе.  Цифровая  часть  обозначения  микросхемы
имеет  вид: NC-T, где N=1,4 - разрядность ячеек,
бит; C=64,128,256,000... - количество ячеек (64:64К,
000:1М);  Т - время доступа в наносекундах или
десятках     наносекунд.     Микросхемы     могут
упаковываться  в DIP- корпуса, устанавливаемые в
кроватки; собираться в модули SIPP (Single In- Line
Pin Package) и SIMM (Single In- Line Memory Module),
устанавливаемые в специальные гнезда. SIPP модули
имеют  30 штырьковых выводов, SIMM 30 или 72
печатных  вывода.  SIPP  -  редко  используемые,
совпадают по разводке со стандартными SIMM 30pin.
 
                   Подключение.
 
   Если у вас обычный Спектрум без всяких цветных
(расширенных) режимов, то есть вам не надо в один
и тот же момент времени читать более одного байта
из  памяти, то подключение сводится к установке
одного  регистра или буфера (кому как удобней) и
регенерации 10 и возможно 11 бита - дополнительных
строк  модулей  (SIMM'ы  имеют  строк  в  2  (а
некоторые   в   4)   раза   больше   чем   РУ7   и
следовательно  их  нужно  регенерировать).  Но  в
принципе, если сигналы MA8, MA9 кинуть на "землю",
то  можно  обойтись  без  регенерации,  при  этом
потеряв значительную часть памяти.
   Пара  советов: т.к. во всех Спектрумах память
регенерируется видеоконтроллером (ВК), то сигналы
регенерации  следует искать там. Найдите сигналы
ВК,  которые  подаются  через  мультиплексоры  на
МА0-МА7 во время, когда /RAS=0 - т.е. активен.
Эти   сигналы   в   регенерации   не   участвуют,
следовательно их можно задействовать, выбрав из
них  тот, частота которого больше (в Профи Это
DA11,  в Скорпионе (возможно!) ARF) - назовем его
DAr. Далее отрезаем его и вешаем на "землю" вход
мультиплексора,  также  найдите  сигнал  адресной
шины процессора (обзовем его Ar), соответствующий
DAr и отрежьте от мультиплексора - этот бит (вход
мультиплексора) увеличит память в 2 раза, т.е. его
нужно повесить на какой-нибудь порт. Оставшиеся
сигналы: Ar и DAr нужно повесить на собственный
мультиплексор (см. рис.1), с которого будем иметь
еще  один бит расширения памяти. Таким образом,
прорегенерировав  один бит модуля вы учетверите
его емкость!
   Ну и наконец еще одна проблема. Она заключается
в том, что SIMM'ы не имеют раздельных входов и
выходов данных, а в большинстве Спектрумов они
раздельны, т.е. для чтения из памяти используется
внутренняя  шина, с которой данные кидаются через
регистры на видео или шину процессора (CPUmemREG).
Но и тут не все так плохо, просто ставим регистр
наоборот, относительно CPUmemREG, который будет
открываться  во время записи в память (см. рис.2).
Если    у    кого-то    возникли    сомнения    по
работоспособности  - скажу, что у меня все это
неплохо работает уже несколько месяцев.
   Замечание:  во  время  подключения  Simm  30pin
выяснилось, что его сигнал CAS инверсный, то есть
если подключаете Simm 72pin, то CAS вешаете на
CAS,  а если 30pin, то сначала не забудьте его
проинвертировать.   Теперь   поключайте   Simm   и
работайте с версией DOSа by Reanimator (4.12F).
 
 
                     Приложение.
 
 
                        Рис.1
         +--+----+-+       MA9 -> SIMM
  GND--6-+A0|    | |7      EXb -> Extended port
  DAr--5-+A1|    |A|--MA8
  EXb--4-+A2|    | |       DAr, Ar - see above
   Ar--3-+A3|КП12| |
  GND--1-+0E|    | |       CPU - active when
         +--+    | |       CPU have access to
      14-+SE|    | |       memory.
 /RAS----+0 |    | |
  CPU--2-+1 |    | |
         +--+----+-+
 
                       Рис.2
    2+----+----+----+14       +--+--+--+
 DB--+ DC |    |  D +--DB'  / | 0|RG|0 | \
     +----+DRAM+----+       | | 1|  |1 | |
   / | A0 |    |    |       | | 2|  |2 | |
   | | A1 |    |    |     DB| | 3| И|3 | |DB'
   | | A2 |    |    |       | | 4| Р|4 | |
 MA| | A3 | 565|    |       | | 5| 2|5 | |
   | | A4 | РУ7|    |       | | 6| 2|6 | |
   | | A5 |    |    |       \ | 7|  |7 | /
   | | A6 |    |    |        9+--+  +--+
   | | A7 |    |    |    +5В--+ C|  |  |
   \ | A8 |    |    |        1|  |  |  |
     +----+    |    |     WE--+0E|  |  |
 RAS-+/RAS|    |    |         +--+--+--+
     +----+    |    |
 CAS-+/CAS|    |    |
     +----+    |    |
  WE-+/WE |    |    |
     +----+----+----+
 
 
   DB - CPU DATA BUS.
   DB' - SUB DATA BUS - внутр.шина памяти.
 
 
       Таблица 1. Организация модулей SIMM.
 +--------+----------------+---------------+
 |Емкость,| С паритетом    |Без паритета   |
 | байт   +--------+-------+------+--------+
 |        |  30pin | 72pin |30pin | 72pin  |
 +--------+--------+-------+------+--------+
 | 256K   | 256K*9 |   -   |256K*8|   -    |
 |  1M    |  1M*9  |256K*36| 1M*8 | 256K*32|
 |  2M    |   -    |512K*36|  -   | 512K*32|
 |  4M    | 4M*9   | 1M*36 | 4M*8 | 1M*32  |
 |  8M    |   -    | 2M*36 |  -   | 1M*32  |
 |  16M   |   -    | 4M*36 |  -   | 4M*32  |
 |  32M   |   -    | 8M*36 |  -   | 8M*32  |
 |  64M   |   -    | 16M*36|  -   | 16M*32 |
 +--------+--------+-------+------+--------+
 
Таблица 2. Назначение выводов модулей SIMM 30pin.
  +----+-----+-----+----+-----+---------+
  |Pin | STD | IBM |Pin | STD |   IBM   |
  +----+-----+-----+----+-----+---------+
  | 1  | +5В | +5В | 16 | DB4 |  DB4    |
  | 2  | CAS | CAS | 17 | MA8 |  MA8    |
  | 3  | DB0 | DB0 | 18 | MA9 |  MA9    |
  | 4  | MA0 | MA0 | 19 | MA10|  RAS1   |
  | 5  | MA1 | MA1 | 20 | DB5 |  DB5    |
  | 6  | DB1 | DB1 | 21 | WE  |  WE     |
  | 7  | MA2 | MA2 | 22 | GND |  GND    |
  | 8  | MA3 | MA3 | 23 | DB6 |  DB6    |
  | 9  | GND | GND | 24 | N.C.|  PrD    |
  |    |     |     |    |     |  (GND)  |
  | 10 | DB2 | DB2 | 25 | DB7 |  DB7    |
  | 11 | MA4 | MA4 | 26 | DB8 |  PrD    |
  |    |     |     |    | Out | (1M=GND)|
  | 12 | MA5 | MA5 | 27 | RAS |  RAS    |
  | 13 | DB3 | DB3 | 28 | CAS |  N.C.   |
  |    |     |     |    |Parity         |
  | 14 | MA6 | MA6 | 29 | DB8 |  DB8    |
  |    |     |     |    | In  | In/Out  |
  | 15 | MA7 | MA7 | 30 | +5В |  +5В    |
  +----+-----+-----+----+-----+---------+
 
 
   STD - стандартный SIMM (SIPP)
   IBM - SIMM фирмы IBM
 
 
Таблица 3. Назначение выводов модулей SIMM 72pin.
   +----+------+----+------+----+------+
   |Pin | Name |Pin | Name |Pin | Name |
   +----+------+----+------+----+------+
   | 1  | GND  | 25 | DB22 | 49 | DB8  |
   | 2  | DB0  | 26 | DB7  | 50 | DB24 |
   | 3  | DB16 | 27 | DB23 | 51 | DB9  |
   | 4  | DB1  | 28 | MA7  | 52 | DB25 |
   | 5  | DB17 | 29 | BS0  | 53 | DB10 |
   | 6  | DB2  | 30 | +5В  | 54 | DB26 |
   | 7  | DB18 | 31 | MA8  | 55 | DB11 |
   | 8  | DB3  | 32 | MA9  | 56 | DB27 |
   | 9  | DB19 | 33 | RAS3 | 57 | DB12 |
   | 10 | +5В  | 34 | RAS2 | 58 | DB28 |
   | 11 | CASp | 35 | DP2  | 59 | +5В  |
   | 12 | MA0  | 36 | DP0  | 60 | DB29 |
   | 13 | MA1  | 37 | DP1  | 61 | DB13 |
   | 14 | MA2  | 38 | DP3  | 62 | DB30 |
   | 15 | MA3  | 39 | GND  | 63 | DB14 |
   | 16 | MA4  | 40 | CAS0 | 64 | DB31 |
   | 17 | MA5  | 41 | CAS2 | 65 | DB15 |
   | 18 | MA6  | 42 | CAS3 | 66 | BS2  |
   | 19 | Rsv. | 43 | CAS1 | 67 | PD0  |
   | 20 | DB4  | 44 | RAS0 | 68 | PD1  |
   | 21 | DB20 | 45 | RAS1 | 69 | PD2  |
   | 22 | DB5  | 46 | BS1  | 70 | PD3  |
   | 23 | DB21 | 47 | WE   | 71 | BS3  |
   | 24 | DB6  | 48 | Rsv. | 72 | GND  |
   +----+------+----+------+----+------+
 
                   Обозначения:
 
   PD - Presence Detect - индентификатор наличия
и типа.
   N.C. - No Connection - свободный вывод.
   DBi - биты данных.
   DB8 - бит паритета для SIMM30.
   DPi - бит паритета i-го байта.
   MA - мультиплексированный адрес.
   RAS, CAS - стробы выборки строки и столбца
соответсвенно.
   WE - запись.
   BS - выборка блока.
   Rsv - Reserved.
 
   В   статье  использованы  материалы  из  книги
М.Гука "Аппаратные средства IBM PC", издательство
"Питер Пресс", 1996.