Super Spectrum - Super Spectrum глазами Melted Snow на базе Z80.

<b>Super Spectrum</b> - Super Spectrum глазами Melted Snow на базе Z80.

  █▓▒▒▒▒▒▒▓██     ·          ·          ░                  D-MaN
 █           █  ▄░░▄        ▄░▄       ▄▒▒▒▄     ·            ▄░░
█  ▓▒▒▓█████ █ ▄▒▒▒▒▄      ▄▒▒▒▄      ▓▓▓▓▓▄    ░░▄         ▄▒▒
█ ▓▒▒▓██████ █▓▓▓▓▓▓▓██▄▄██▓▓▓▓▓▄   ▄███▓▓██▄ ▄▒▒▒▒▄ ▓▓▓▄  ▄▓▓▓
█  ▒▓██ ▄▄▄▄▄████▓▓███████████████████████████▓▓▓▓▓▓███████████
▄▓ ▓██▓           ██  ▀▀  ██    ▀▀▀▀   █       ▀▀▀▀      ▀▀▀  █
░▒  █▓▒▒▓███ ██▓▒  █ ████ █  ▓▒▒▓██▓▒▒   ▓▒▒▓██▓▒▒  ▒▒▓██▓▒▒▓ █░
▀▓█ ▓▒▒▓████  ▓▒▒▓ █ ████   ▓▒▒▓██▓▒▒▓█ ▓▒▒▓██▓▒▒  ▒▒▓██▓▒▒▓  █
  █      ██▓▓ ▒▒▓█    ████  ▒▒▓█   ▒▓██ ▒▒▓█      ▒▒▓██      ██░
 ▒▓█████ █▓▒▒  ■■■█■■■█▓▒■■■▓▓■■■ ▒■■■ ■▓▓■█▓▒    ▓▓███ ███████
░▒▓       ▒▒▓█■████■  ■▓■▓  █■▓▓▒▒■███ ■██■▓▒▒▓   ██▓▓  ████▀
▀▒▓ ████  ▒▓██ ■■██■  ■▒■■■██■▓▒▒▓■██  █■■■       █▓▒▒ █████
 ▀▓  ██▓▒▒▓██   █■█■■■▒▓■█ ██■▒   ■   ████■▓▒▒▓██ ▓▒▒▓ ██████
  ▀█  ▓▒▒▓███ ■■■██■▒▒▓██■■■▓▒■■■  ■■■█■■■▓▒▒▓██ ▓▒▒▓  █████░
 ░▄▓█  ▄▄▄   ▄▄▄                 ▄▄▄                  ████  ░
 ░▒▓████▓▓███████████████████████████████████▓▓██████▓▓███
  ▒▓█ ▓▓▓▓▓█████▓▓▓▓█▀     ▀███▓▓▓█████████▓▓▓▓▓▀ ▀▓▓▓▓▓▓█
       ▀▒▒▀ ▄▄  ▀▒▒▒  ▄▒▒▒▄  ▓▓▓▓▓▓▓▀ ▄▄▄▄  ▀▒▒    ▀▒▒▒▒▒
         ░ ▒▓▓▒   ░  ░▓▓▓▓▓░   ▀▒▒▒ ▄▓▒▒▒▒▓▄  ░ ▄▓▄   ░░ 
         ·  ▀▀    ·  ·▓███▓·     ░ ░▒▓▓▓▓▓▓▒░    ▀
                       ▀▀▀       · ░▒▒▓▓▓▓▒▒░
                                    ▀▓▒▒▒▒▓▀
                                      ▀▀▀▀
(C) MELTED SNOW, 1998


            SUPERSPECTRUM на базе процессора Z80000.
                    Перспективы развития.                     


   В  последнее  время  все чаще можно услышать разговоры о том,
что Спектруму нужно новое железо,которое хоть как-то продлит ему
жизнь  и  приблизит его к более совершенному классу компьютеров.
Оставшиеся   фирмы-проиводители   Спектрумов,  стараясь  разными
способами  привлечь  к себе покупателей, придумывают все новые и
новые причиндалы не совместимые с другими версиями компьтеров, и
тем  самым вносят еще большую неразбериху в компютерный рынок. У
пользователя     (потенциального     покупателя)     развивается
своеобразный  комплекс  неполноценности,  а именно,боязнь купить
дорогой  компьютер, который вполне может не переварить имеющийся
спектрумовский  soft.  Выход  из  порочного  круга только один -
договориться лидирующим фирмам-производителям hard'а об основных
концепциях развития Spectrum'а и ввести обязательный стандарт на
производимый  продукт  (например, компьютер KАY 256 фирмы NEMO в
полне совместим со Scorpion 256, т.е. можем если захочем).
   То,    что    предлагают    сегодня    в    качестве   модели
будущего-вызывает  только  усмешку.  Например,  цитирую:  "Новый
Spectrum-совместимый   компьютер   это  -  процессор  Z80H,  ОЗУ
512-1Мб,  винчестер,  covox ..." (смешно сказать, но Z80H должен
был  стоять  на  компьютере  "Локки"  аж  в  1987  году и сейчас
устраивает  разве  что АОН'ы). Или,например, предлагаемый сейчас
компьютер  "Спринтер"  -  это что гибрид IBM XT со Спектрумом (и
совместимость  будет  не  полной  и PC устаревшее). Фирма NEMO в
последнее время серьезно (?) взялась за этот вопрос и предложила
создать  новый  копьютер  (TRANSFORMER),  а  не  портить  старый
Speccy. TR-R по ее словам необходимо основать на базе процессора
Z186.  Но  во-первых,  он  не дает полной совместимости с Z80, а
во-вторых  относительно  дорог.  Я  же  хочу предложить вам свой
вариант  будущего  Спектрума  на  базе процессора Z80000. Но для
начала  расскажу  что  это за процессор и чем он лучше других. И
так:
   32-битный  ЦП Z80000 совместим с 16-битными микропроцессорами
семейства  Z8000  и  8-битными  семейства  Z80.  Поэтому в части
внутренних  возможностей  он  является наиболее мощным 32-битным
процессором,   поскольку   обладает   внутренней  кэш-памятью  и
устройством  управления  памятью,  а  его  частота синхронизации
составляет 25МГц. В ЦП имеется 6-каскадный командный конвейер, а
его  производительность  соответствует  4-5  млн.  оп/сек.  В ЦП
сохранены  команды  блочных  передач и поиска цепочек. У прибора
имеются  9  режимов  адресации, причем в вычислении адреса могут
учавствовать   базовый  рагистр,  индексный  регистр  и  регистр
смещения.  Определяемый  в команде адрес памяти интерпритируется
одним из следующих трех способов в зависимости от состояния двух
бит в слове флажков и управления:
   а)  компактное представление - 16 бит (обеспечивает адресацию
64 кбайт);
   б)  сегментное  представление  - 32 бита (15-битный сегмент с
16-битным смещением  для первых 2 Гбайт или 7-битный с 24-битным
смещением для следующих 2 Гбайт;
   в) линейное представление - 32 бита (адрессация 4 Гбайт). При
этом, в адресном представлении адресные вычисления влияют только
на поле смещения.
   Адрес,    определенный   в   команде   называется  логическим
адресом,  а  устройство  управления  памятью  преобразует  его в
физический   адрес.   Преобразование   осуществляется  следующим
образом:
   1)  с  привлечением  внутреннего  буфера  преобразования, где
хранятся тэговые адреса и информация о 16 последних страницах, к
которым  производилось  обращение, анологично кэш-памяти команд/
данных;
   2)  если буфер преобразования не фуикцирует соответствия тэга,
то  ЦП  обращается к таблицам преобразования в памяти, используя
для этого один из четырех регистров таблиц дескрипторов, а затем
пердает  нужную информацию в этот элемент буфера преобразования,
к которому дольше всего не было обращения.
Кроме  того, устройство управления памятью обеспечивает средства
зашиты,  например,  обращения  только для выполнения, разрешение
считывания и записи.
   Внутренняя  кэш-память  состоит  из  16  элементов по 16 байт
каждый.  Она  регистрирует  информацию  о  16  ячейках памяти, к
которым  происходит  последнее  обращение.  Когда  в  кэш-памяти
получается  промах,  при  выборке команд из смежных ячеек памяти
передается  целый  пакет, что оптимизирует процесс считывания из
памяти.
   Кроме   всего  прочего,  микропроцессор  Z80000,  как  и  его
16-битные  предшественники,  работает  с процессорами расширения
EPU  (т.е.  попросту  говоря  с  сопроцессорами).  Сопроцессор с
плавающей  точкой  Z8070  функционирует  с 16 и 32-битными МП (в
результате  можно  получить  машину,  которая по 3D-играм вполне
обгонит  "голую"  Амигу  и  пиблизиться  к пресловутым PC486). К
Z80000  можно  подключать  и  другие вспомогательные микросхемы,
например  контроллер  DMA  Z8016  (для  соединения компонентов в
большие  конфигурации  фирма  Zilog  использует  свой  стандарт,
называемый Z-шиной).
   На  базе  Z80000  можно и создать SUPERSPECTRUM со следующими
характеристиками и железом:
  1) производительность процессора 25 МГц;
  2) математический сопроцессор;
  3) объем   оперативной  памяти  (ОЗУ) от 4 Мбайт и выше (SIMM,
расширение через слот);
   4)   видеоконтроллер  позволяющий  отображать  на  экране  80
колонок  по  25  строк  и  графическое изображение с разрешением
640x480  точек (такое разрешение выбрано по нескольким причинам:
во-первых,  оно  соответствует  стандарту  VGA,  т.е.  не  будет
проблем  при  конвертации графики с PC; во-вторых, отечественные
видеомониторы  и ТВ не позволяют получить более четкую картинку;
и  в-третьих,  при  более  высоком разрешении компьютер будет не
успевать выводить целый экран за одно прерывание);
   5) количество цветов выдаваемое видеоадаптером 256 из палитры
65535   цветов,   объем  видеопамяти  512  Кбайт  (более  крутые
характеристики приведут к нецелесообразному увеличению стоимости
компьютера;  еще  один  вариант  -  разместить видеоконтроллер в
отдельном слоте для смены его в будущем на более мощный);
   6)   аппаратный   скроллер   экрана   (для   более   плавного
скролирования экрана);
   7)  16-битная  звуковая  плата с собственной памятью не менее
512  Кбайт для digital эффектов (все остальное должно находиться
в  ОЗУ  компьютера, чтобы не накладывались ограничения на размер
музыкальных  файлов; плата должна вставляться в 16-битный слот в
который можно будет вставлять и 8-битный GENERAL SOUND);
   8)  контроллер  IBM-совместимой  клавиатуры  и активной мыши,
последовательный и параллельный порты;
   9)  контроллер  дисковода  (советую  устанавливать  в готовое
изделие дисковод на 3,5''и дешевле и надежней);
  10) наличие интерфейса  IDE  с  возможмостью  подключения  как
жесткого   диска,  так  и  CD-ROM'а  (возможность  в  нем  может
появиться);
  11) корпус для компьютера желателен MiniTower (в  него  всегда
все влезает и стоит недорого);
  12) операционная система  для  нового  Спектрума  должна  быть
многозадачной  (что-то  вроде  AmigaOS  со  встроенной эмуляцией
режима  Spectrum  128  и  TR-DOS,  а  так  же  поддержка формата
MS-DOS);
  13) цена основной  платы не должна превышать 100$ (в противном
случае  общая цена  компьютера будет не по карману потенциальным
клиентам).
   Поскольку одной фирме не подсилу в короткие сроки реализовать
такой    проект,    то    необходимо    ведущим   производителям
Спекрумовского железа объединится для разработки общей концепции
нового компьютера и конкурировать только в плане технологической
реализации   данных   характеристик   и  себестоимости  готового
продукта.

Другие статьи номера: