21_25.PDF

Emulator pamięci EPROM do Amigi i C−64

P R O J E K T Y

Emulator pamięci EPROM

do Amigi i C−64

AVT−5053

Przedstawiamy emulator

usprawniaj¹cy uruchamianie

sterownikÛw

mikroprocesorowych.

Jak wiadomo, w†sprzedaøy

nie ma emulatorÛw pamiÍci

EPROM w†wersji

dla Amigi i†C-64.

Wielokrotne

programowanie

i†kasowanie pamiÍci

moøe doprowadziÊ do

rozpaczy nawet najbardziej

wytrwa³ych konstruktorÛw.

Emulator moøe u³atwiÊ øycie,

jest bowiem takim przyrz¹dem

w†pracowni elektronika, jak steto-

skop w†gabinecie lekarza. Emula-

tor zastÍpuje pamiÍci ROM i†EP-

ROM podczas uruchamiania sys-

temÛw mikroprocesorowych

z†tymi pamiÍciami. PamiÍci tego

rodzaju spe³niaj¹ w†nich na

przyk³ad funkcje generatora zna-

kÛw. Emulator moøe symulowaÊ

pamiÍci do 64kB, zarÛwno w†wer-

sji MOS jak i†CMOS.

z†nim 28-øy³ow¹ taú-

m¹ zakoÒczon¹ wtykiem

emulacyjnym. Dodatkowo

moøemy pod³¹czyÊ przewÛd

zeruj¹cy uruchamiane urz¹dze-

nie. G³Ûwnymi blokami emula-

tora s¹ dwie pamiÍci o†pojemnoú-

ci 32kB kaøda. Poniewaø emulator

przewidziano do uruchamiania

systemÛw z†8-bitow¹ szyn¹ da-

nych, 32kB jest przewaønie mak-

symaln¹ wielkoúci¹ pamiÍci EP-

ROM/ROM.

NiektÛrych CzytelnikÛw zdziwi

moøe to, øe po³¹czenia uk³adu

US11 z†US6, 7, 8 od strony pa-

miÍci RAM nie s¹ oznaczone (brak

etykiet). Nie jest to b³¹d w†druku.

Po prostu wyprowadzenia te s¹

po³¹czone z†uk³adami US2, 3, 4, 5

znajduj¹cymi siÍ w†lewej czÍúci

schematu. Taki sposÛb przedsta-

wiania niektÛrych po³¹czeÒ przyj¹³

siÍ w†schematach bardziej skompli-

kowanych urz¹dzeÒ, np. mikropro-

cesorowych. Tak narysowany

schemat jest bardziej zwarty i†bar-

dziej czytelny.

Charakterystyka emulatora

1. Praca z każdym komputerem Amigą

(OS2.04+) i C−64, za pośrednictwem portu

równoległego.

2. Szybkość transferu z komputera 4kB/s.

3. Program transmisji danych napisany w as−

semblerze.

4. Pełna kontrola błędów programowych.

5. Praca programu w trybie wielozadaniowym.

6. Wbudowany port Arexxa.

7. Zabezpieczenie od strony złącza emulacyjne−

go buforami 74HCT245.

8. Zasilanie z uruchamianego systemu, podtrzy−

manie pamięci z komputera.

Opis uk³adu

Schemat elektryczny emulatora

pokazano na rys. 1 . WspÛ³pracuje

on z†komputerami za poúrednic-

twem portu PARALLEL w†Amidze

lub USER w†C-64. Zasilanie emu-

latora jest pobierane z†uruchamia-

nego systemu. Emulator ³¹czymy

Elektronika Praktyczna 2/2002

Emulator pamięci EPROM do Amigi i C−64

Rys. 1. Schemat elektryczny emulatora pamięci.

Zaleønie od stanu linii BUSY

uaktywniane s¹ rejestry US2, US3

(poziom niski BUSY) lub bramy

US6, US7 (poziom wysoki BU-

SY). Przyjmijmy, øe BUSY znaj-

duje siÍ w†stanie ì0î. Na wyjúciu

bramki B1 pojawi siÍ wÛwczas

poziom wysoki, wskutek czego

wyjúcia buforÛw US6, US7 znaj-

duj¹ siÍ w†stanie trzecim, nato-

miast wyjúcia rejestrÛw US2, US3

s¹ aktywne. Liniami POUT i†SEL

przesy³any jest do rejestrÛw ad-

res wpisywanej komÛrki pamiÍci.

NastÍpnie do postu wpisywana

dana. Powoduje to automatyczn¹

zmianÍ (na chwilÍ) poziomu linii

STB na niski, co spowoduje, za

poúrednictwem B2 i†B3, pojawie-

nie siÍ impulsu na linii WR

pamiÍci. DziÍki bramce B2 uk³ad

US5 jest w†stanie aktywnym. Na-

stÍpstwem tego jest wpisanie da-

nej do pamiÍci RAM. NastÍpnie

wysy³any jest do rejestrÛw kolej-

ny adres (przewaønie o†jeden

wiÍkszy), wysy³any dan¹ do portu

itd. Gdy wpiszemy wszystkie da-

ne, zmieniamy poziom linii BU-

SY na wysoki. Spowoduje to

przejúcie rejestrÛw w†stan trzeci,

natomiast bufory US6, US7 zo-

stan¹ uaktywnione. Brama US5

zostanie rÛwnieø ustawiona

w†stan trzeci. Bramka B4 nie

pozwoli na wpisy do pamiÍci

RAM (impulsy z†STB nie bÍd¹

przepuszczane). Adres generowa-

ny przez mikroprocesor, z†uru-

chamianego systemu, zostanie

przeniesiony na wejúcie adresowe

pamiÍci RAM. Bufory, poza

funkcj¹ odciÍcia linii adresowych

od procesora, likwiduj¹ zak³Ûce-

nia mog¹ce pojawiÊ siÍ w†d³ugim

kablu sondy emulacyjnej. NastÍ-

puje to za spraw¹ bramek Schmi-

tta wbudowanych w†uk³ad. Usta-

wienie na liniach CE i†OE

poziomu niskiego, za poúrednic-

twem bramek B9 i†B10, uaktywni

wyjúcia pamiÍci RAM (linia OE)

oraz bufora US8. Po czasie okreú-

lonym w†katalogach jako czas

dostÍpu , na wyjúciach danych

pamiÍci pojawi siÍ bajt danych.

Inne kombinacje wartoúci syg-

na³Ûw OE i†CE powoduj¹ przej-

úcie US8 w†stan trzeci. DziÍki

temu emulator zachowuje siÍ jak

ìprawdziwaî pamiÍÊ EPROM.

Bramki B2, B11 i†B12 steruj¹

diodami LED. Odczyt pamiÍci

przez mikroprocesor powoduje

zaúwiecenie diody ìReadî. Po-

niewaø s¹ to krÛtkie impulsy,

zastosowano kondensator C3, ktÛ-

ry powoduje przed³uøenie czasu

úwiecenia LED. DziÍki temu ob-

serwujemy ci¹g³e úwiecenie pe³n¹

jasnoúci¹. Dioda oznaczona jako

ìWriteî úwieci podczas wysy³a-

nia danych przez port. Konden-

sator C2 zastosowano w†tym sa-

mym celu co C3.

Dioda ìLoadî úwieci, gdy na

linii BUSY jest poziom niski,

a†wiÍc w†czasie, gdy jest moøliwy

zapis danych do RAM. ObwÛd

z†tranzystorami T1 i†T2 generuje

sygna³ ìResetî do uruchamianego

Elektronika Praktyczna 2/2002

Emulator pamięci EPROM do Amigi i C−64

Rys. 3. Sposób wykonania kabla

emulacyjnego.

Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej emulatora.

okno pokazano na zrzucie ekranu

na rys. 5 . Program poinformowa³

o†wys³aniu danej $5555 do rejes-

trÛw US2 i†US3 (4094). Naleøy

wÛwczas sprawdziÊ stany logicz-

ne na poszczegÛlnych wyprowa-

dzeniach uk³adÛw scalonych.

Okno podzielono na dwie czÍú-

ci. W†tym przyk³adzie wyszcze-

gÛlniono pierwsze wyprowadze-

nia, na ktÛrych powinien byÊ

poziom H, w†drugiej czÍúci wy-

szczegÛlniono wyprowadzenia, na

ktÛrych powinien byÊ poziom L.

Jeúli sprawdzone poziomy s¹ pra-

wid³owe naciskamy przycisk

ìOKî, a†jeúli nie, wycofujemy siÍ

z†testu naciskaj¹c ìCancelî.

Testy u³oøone s¹ w†okreúlonym

porz¹dku. Najpierw sprawdzane

s¹ linie BUSY, POUT, SEL (uk³a-

dy US1, US4). Jeúli wynik jest

pozytywny sprawdzane s¹ rejestry

US2 i†US3, nastÍpnie brama US5,

a†na koniec obwÛd zapisu RAM

(bramki B3, B4 uk³adu US4).

Jeúli wiÍc jakiú test wypad³

niepomyúlnie, procedurÍ naleøy

przerwaÊ i†usun¹Ê usterkÍ. Gdy-

byúmy testy przeprowadzali dalej,

z†pewnoúci¹ ich wyniki bÍd¹ ne-

gatywne, bo np. gdy uszkodzony

bÍdzie US1, nie ma mowy o†po-

prawnym dzia³aniu US2 i†US3.

DziÍki wyúwietlonym podpowie-

systemu. DostÍpne jest wyjúcie

z†aktywnym poziomem niskim lub

wysokim.

maksymalna d³ugoúÊ nie powinna

przekraczaÊ 30cm.

Do po³¹czenia emulatora

z†komputerem uøyjemy typowego

przed³uøacza DB25 (w przypadku

Amigi) lub kabla przejúciÛwki

(w†przypadku C-64).

Wtyk DB25 zaciskamy na kab-

lu i†³¹czymy z†p³yt¹ emulatora za

pomoc¹ z³¹cza IDC34. Jeúli nie

posiadamy wtyku DB25 zaciska-

nego na kabelu, moøna taúmÍ

przylutowaÊ bezpoúrednio do sty-

kÛw z³¹cza DB25. SposÛb po³¹cze-

nia przewodÛw ze z³¹czem przed-

stawiono na rys. 4 .

Po doprowadzeniu zasilania,

ale bez zamontowanych uk³adÛw,

sprawdzamy napiÍcie na ich wy-

prowadzeniach zasilaniowych. Na-

stÍpnie wk³adamy wszystkie uk³a-

dy scalone. Uruchamiamy pro-

gram EmulatorTest . PostÍpuj¹c

zgodnie z†jego poleceniami testu-

jemy urz¹dzenie. Przeprowadzone

testy s¹ kolejno wyúwietlane na

oknach z†opisami. Przyk³adowe

Montaø i†uruchomienie

Schemat montaøowy p³ytki

emulatora pokazano na rys. 2 .

W†pierwszej kolejnoúci montuje-

my wszystkie podstawki i†elemen-

ty bierne. NastÍpnie zaciskamy

z³¹cza i†sondÍ symulacyjn¹ na

taúmie 28-przewodowej. Zastoso-

wano tak¹ taúmÍ, aby istnia³a

moøliwoúÊ symulowania pamiÍci

2716 oraz mniejszych, czy teø

innych, nietypowych. Typ symu-

lowanej pamiÍci zaleøy od zasto-

sowanego kabla. Przy kablu zapro-

ponowanym w†tym emulatorze is-

tnieje moøliwoúÊ symulowania pa-

miÍci 2764, 27128, 27256, 27512

w†typowych uk³adach aplikacyj-

nych. Kabel naleøy zacisn¹Ê tak,

aby jego pierwsza øy³a by³a po-

³¹czona z†drugim wyprowadze-

niem z³¹cza IDC ( rys. 3 ). Taúma

nie powinna byÊ zbyt d³uga - jej

Rys. 4. Sposób wykonania kabla

połączeniowego.

Elektronika Praktyczna 2/2002

Emulator pamięci EPROM do Amigi i C−64

dowany skrypt Arexxa umoøliwia

sterowanie emulatorem z†ze-

wnÍtrznych programÛw. Do³¹czo-

no takøe program wysy³aj¹cy dane

z†Amigi do CA80 oraz programy

rozdzielaj¹ce dane 16-bit na

2*8bit. Podzia³ moøe nast¹piÊ na

bajty parzyste i†nieparzyste lub

bity parzyste i†nieparzyste. Dodat-

kowo polecam kompilatory Fran-

kenstein zawieraj¹ce miÍdzy inny-

mi kompilatory dla 6502, 6805,

6809, 6811, 8048, 8051, 8096, Z8,

Z80 oraz skrypty Arexxa u³atwia-

j¹ce kompilacje dla 6502, 8051

i†Z80. Skrypty te po kompilacji

powoduj¹ wysy³anie danych do

emulatora EPROM i†generowanie

sygna³u zeruj¹cego dla urucha-

mianego systemu. Dodatkowo na

p³ycie zamieúci³em skrypty umoø-

liwiaj¹ce wysy³anie danych do

AVT-497, AVT-870, AVT-995,

AVT-2250. Ca³y pakiet moøna

úci¹gn¹Ê z†www.ep.com.pl lub

www.home.mck.pl/~r-mik/kompi-

latory.htm. Jest on takøe dostÍpny

na p³ycie CD-EP02/2002B. Szcze-

gÛ³owe informacje o†sposobie in-

stalacji pakietu kompilatorÛw znaj-

duj¹ siÍ w†pliku ìCompi-

ler.DokPL.î.

Jeúli uruchamiany mikroproce-

sor nie wykorzystuje ca³ej pamiÍ-

ci, to nieuøywane linie adresowe

naleøy po³¹czyÊ z†mas¹ lub szyn¹

zasilania. Unikniemy w†ten spo-

sÛb oscylacji na niewykorzysta-

nych liniach adresowych. Pro-

gram przy emulowaniu pamiÍci

mniejszych od 27512 wpisuje da-

ne we wszystkie moøliwe bloki.

Po ustawieniu typu pamiÍci 27128

i†wys³aniu danej z†RAM Amigi

pod adres $0000 zostanie ona

zapisana pod adresami: $0000,

$4000, $8000, $6000. DziÍki temu

nie trzeba sobie ìzawracaÊ g³owyî

offsetami.

Rys. 6. Okno programu sterującego

pracą symulatora.

Rys. 5. Widok okna programu

testowego.

nitor czy innym programem,

a†emulatorem. Program jest przy-

gotowany w†dwÛch wersjach. Pier-

wsza - EMULATOR.EXE - zawiera

monitor asemblera (na dane jest

przeznaczony obszar

$3000...$FFFF). Druga wersja -

EMULATOR-A.EXE - nie zawiera

monitora, wykorzystuje monitor

w†ActionReplay (na dane przezna-

czony jest obszar $1200...$FFFF).

Po uruchomieniu program zapa-

miÍtuje adres Basic. DziÍki temu

przy wyjúciu (klawisz strza³ka

w†lewo) wraca do niego lub jeúli

startowaliúmy z†monitora (np.

w†Action), to do monitora. Naciú-

niÍcie Restore spowoduje przejúcie

do Turboassemblera (jeúli jest

w†RAM). Wyjúcie z†programu przez

CTRL+STOP powoduje restart Ac-

tionreplay, Final, Black Box. WiÍ-

dziom znalezienie ewentualnego

b³Ídu bÍdzie ³atwe. Po sprawdze-

niu uk³adu moøna uruchomiÊ pro-

gram. Pozosta³o jeszcze wyjaúniÊ

rolÍ z³¹cza JP1. Jeúli zastosujemy

dwie pamiÍci (symulacja maks.

64kB) jumper naleøy ustawiÊ tak,

aby zwiera³ piny 1-2 (jumper przy

napisie 64kB). Przy logicznym ì0î

na wejúcie bramki NOR, neguje

ona sygna³ pochodz¹cy z†linii ad-

resowej A15. DziÍki temu do

adresu $7FFF wybrany jest uk³ad

US10, a†od adresu $8000 uk³ad

US11. Gdy jumper ustawimy tak,

aby zwiera³ piny 2-3, na bramkÍ

NOR zostanie podany poziom

H†(symulacja maks. 32kB). Wtedy

bez wzglÍdu na stan linii adre-

sowej A15 zawsze jest wybrany

uk³ad US11. Podstawka pod US10

musi byÊ pusta! W†przeciwnym

przypadku moøe dojúÊ do kolizji

danych pomiÍdzy US10 i†US11

(jednoczesne wybranie obu pamiÍ-

ci). Mog³oby wydawaÊ siÍ, øe JP1

jest niepotrzebny, ale tak nie jest.

Za³Ûømy, øe bramka B13 pracuje

jako inwerter, a†uk³adu US11 nie

ma w†podstawce. Gdy np. symu-

lowana jest pamiÍÊ 8KB, na piny

1 (Vpp) i†27 (PGM) podawany jest

poziom H. WÛwczas dane w†emu-

latorze zostan¹ wpisane pod ad-

resy: $0000, $2000, $4000, $6000

oraz w†nieistniej¹cy obszar: $8000,

$A000, $C000, $E000.

System mikroprocesorowy wy-

generuje adresy $C000...$FFFF

(Vpp=A15, PGM=A14), co spo-

woduje wybranie uk³adu US11,

ktÛrego przecieø nie ma w†pod-

stawce.

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1, R3, R5...R8: 100k

R2, R4, R16: 10k

R9, R10: 2,2M

R11...R14: 470

Ω

Kondensatory

C1: 100nF

C2, C3: 2,2nF

C4, C11, C12: 47

F/16V

C5...C10: 100nF

Półprzewodniki

D1, D4: LED zielona

D2: LED żółta

D3: LED czerwona

T1: BC547

T2: BC557

US1: 74HC14

US2, US3: 4094

US4: 74HC132

US5...US8: 74HC245

US9: 74HC02

US10, US11: 62256

Różne

CON1, CON2: gniazdo IDC34

JP1: listwa goldpin 1*3

Wtyki zaciskane IDC34 na kabel

FLAT (2 szt.)

Wtyk DB25PIN−F na kabel FLAT

Wtyk emulacyjny 28DIP

Oprogramowanie dla C-64

Program steruj¹cy prac¹ emu-

latora wspÛ³pracuj¹cego z†C64 ob-

s³ugujemy z†klawiatury. Klawisza-

mi F1, F3 ustalamy obszar w†pa-

miÍci RAM komputera, ktÛry zo-

stanie przepisany do emulatora

pod adres ustawiony za pomoc¹

F5. Klawiszem F8 jest urucha-

miana transmisja.

Program napisano tak, aby

wspÛ³pracowa³ z†innymi progra-

mami. Moøna wiÍc ìprzechodziÊî

miÍdzy Turboassembler, Basic, Mo-

Oprogramowanie dla

Amigi

Obs³uga programu steruj¹cego

prac¹ emulatora (jego okno poka-

zano na rys. 6 ) jest ³atwa, a†ewen-

tualne w¹tpliwoúci rozwieje in-

strukcja umieszczona na CD-EP02/

2002B.

Program rozpoznaje pliki bi-

narne i†w†formacie IntelHex. Wbu-

Elektronika Praktyczna 2/2002

R15: 100

Emulator pamięci EPROM do Amigi i C−64

cej szczegÛ³Ûw moøna znaleüÊ

w†instrukcji (READ ME.EXE) na

dyskietce do³¹czanej do kitu.

podczas programowania rÛwnieø

pamiÍci w†programatorze. Gdyby

linia PGM by³a zwarta z†mas¹,

wtedy adresy dla 27256 zawarte

by³yby w†zakresie $0000...$3FFF.

Tak jednak prawdopodobnie ni-

gdy nie bÍdzie, poniewaø niewy-

korzystane linie adresowe ìwiÍk-

szychî pamiÍci, a†co za tym idzie

linie steruj¹ce ìmniejszychî pa-

miÍci ³¹czymy z†+5V.

Emulator pod³¹czamy do kom-

putera przy wy³¹czonym zasilaniu

komputera i†emulatora. SondÍ

emulacyjn¹ moøna umieszczaÊ

w†uruchamianym systemie tylko

przy wy³¹czonym zasilaniu uru-

chamianego urz¹dzenia.

2. KrÛtszy czas dostÍpu do

pamiÍci emulatora (100ns) w†po-

rÛwnaniu z†EPROM (200ns).

3. Duøa obci¹øalnoúÊ dyna-

miczna, spowodowana d³ugimi

przewodami po³¹czeniowymi.

4. WiÍkszy pobÛr pr¹du przez

emulator w†porÛwnaniu do EPROM.

Cechy te mog¹ spowodowaÊ,

øe urz¹dzenie bÍdzie dzia³aÊ pra-

wid³owo z†emulatorem, przesta-

nie po zainstalowaniu pamiÍci

EPROM. W†dotychczasowej pracy

nie zauwaøy³em jednak jakich-

kolwiek nieprawid³owoúci w†pra-

cy emulatora. Zosta³ sprawdzony

w†wielu systemach opartych na

procesorach Z80 jak i†szybkim

6502.

S³awomir Skrzyñski, AVT

slawomir.skrzynski@ep.com.pl

Uwagi koÒcowe

Jeúli zastosujemy niepe³ne de-

kodowanie adresÛw, naleøy pa-

miÍtaÊ o†odpowiednim ustawieniu

offsetu (przycisk ìAdres EPROMî

dla Amigi lub klawisz F5 dla C-

64). Przyk³adowo, jeøeli w†uru-

chamianym systemie zastosujemy

pamiÍÊ 27256 (ze wzglÍdu na tÍ

sam¹ cenÍ co 27128, czy 2764),

procesor nadal bÍdzie obs³ugiwa³

tylko jej pocz¹tkowe 16kB. Dla

pamiÍci 27128 linia Vpp i†PGM

musi byÊ zwarta z†+5V. Wejúcie

PGM dla 27128 jest na wyprowa-

dzeniu, na ktÛrym jest bit adre-

sowy A14 dla 27256. Procesor

wystawiaj¹c adresy $0000...$3FFF

bÍdzie wiÍc odwo³ywa³ siÍ do

adresÛw EPROM zawartych w†za-

kresie $4000...7FFF. W†emulatorze

naleøy wiÍc ustawiÊ offset =$4000.

O†tym offsecie naleøy pamiÍtaÊ

OdmiennoúÊ kopii

w†stosunku do orygina³u

Emulator rÛøni siÍ od prawdzi-

wej pamiÍci EPROM kilkoma ce-

chami:

1. WiÍksza obci¹øalnoúÊ wyjúÊ

emulatora dziÍki buforom 74HCT245

od rzeczywistej dla pamiÍci EPROM.

Wzory p³ytek drukowanych w for-

macie PDF s¹ dostÍpne w Internecie

pod adresem: http://www.ep.com.pl/

?pdf/luty02.htm oraz na p³ycie

CD-EP02/2002B w katalogu PCB .

Elektronika Praktyczna 2/2002

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: