Black Crow #02 01 ноября 1998

Железо

Очумелые_ручки - схема турибирования процессора Z80.

  ТУРБИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОРА Z80   
    НА Pentagon-128 ДО 7MHz.    
                                          
(C) В.M.Г.                      
------------------------------------------
   Без  значительного повышения производи-
тельности компьютера "ZX-Spectrum" практи-
чески  невозможно решить две важнейших за-
дачи:  принципиального улучшения графики и
качественного синтеза музыки. В то же вре-
мя  опыт показывает, что Л Ю Б О Й процес-
сор Z80 может работать на в два раза боль-
шей  частоте  - 7 MHz, выполняя при этом в
два  раза быстрее все операции, не связан-
ные  с  работой ОЗУ. При операциях чтения/
записи  ОЗУ процессор приходится несколько
подтормаживать,  уступая время циклу реге-
нерации телевизионного изображения. Однако
и  при  неблагоприятной последовательности
операций   производительность   процессора
обычно  не  ниже,  чем 155% от нормального
режима 3,5 MHz.                           























                                          
   Сигнал RAMRQ берётся в Pentagon`е с 12-
ой  ноги DDS, инверсный 7MHz - с 9-ой ноги
DD2,  3.5MHz  с  8-DD1,  а HLD с 28 вывода
1818  ВГ93.  Сигнал  _WAIT_ и CLK подаются
соответственно   на   24-й  и  6-й  выводы
процессора Z80 вместо старых сигналов.    
                                          
   Для  тех, кто предпочитает делать дора-
ботку  навесным монтажом, укажем, что D1.3
выполняет  роль инвертора и может быть за-
менён  любым  свободным  элементом  ЛН1 из
имеющихся  на  плате, а D1.4 заменяется на
последовательно    соединённые   свободные
элементы  ЛЛ1  и ЛН1. Теперь для доработки
требуются всего две дополнительные микрос-
хемы,  которые  можно напаять на имеющиеся
(D2,  например, на DD15). Другой вариант -
использовать два свободных элемента ЛЕ1 из
доработки ОЗУ до 512К, если таковое имеет-
ся;-)                                     
                                          
   ПРИНЦИП РАБОТЫ И НАЛАДКА.    
                                          
   В  состоянии "отключено" на 9-ом выводе
ТМ2 поддерживается высокий уровень и муль-
типлексор  КП11 коммутирует на входы CLK и
_WAIT_ процессора соответственно 3,5 MHz и
"1".  Когда  переключатель  замкнут, то на
12-ом  выводе  ТМ2  появляется низкий уро-
вень,  который передаётся на выход 9 ТМ2 в
момент совпадения фаз сигналов 7 MHz и 3,5
MHz. В этот момент происходит переключение
КП11,   и  теперь  на  процессор  подаётся
соответственно  7  MHz  и сигнал ожидания.
Сигнал  ожидания  активизируется  в момент
запроса  процессором разрешения на обраще-
ние к ОЗУ (при этом RAMRQ переходит в "1")
и  продолжается до аппаратного снятия зап-
роса  плюс ещё полтакта. Аппаратное снятие
запроса на доступ в ОЗУ производят микрос-
хемы  компьютера в момент переключения ад-
ресных мультиплексоров на Z80.            
                                          
   При включении мотора дисковода турборе-
жим  блокируется  сигналом HLD, иначе воз-
можны (хотяи не обязательны) сбои при чте-
нии и записи диска. Журнал "Радиолюбитель"
#9  за 1994 год уверяет, что для некоторых
экземпляров ВГ93 блокировка турборежима не
нужна.  Тогда вместо HLD подключи "землю".
                                          
   Убедитесь,  что  ваш процессор работает
без  сбоев  на  частоте 7 MHz (например, в
чужом компьютере). У многих процессоров на
такой частоте сильно уменьшается амплитуда
выходных сигналов, и это может быть причи-
ной  сбоев.  В  таком случае рекомендуется
"подпереть" шины на питание через резисто-
ры  или повысить напряжение на процессоре.
В последнем варианте, чтобы не перегревать
остальные  элементы,  подайте напряжение с
источника  (до  5,6В)  непосредственно  на
процессор,  а  остальную плату запитайте с
него  через  мощный  диод,  на  котором  и
произойдёт падение напряжения до необходи-
мого для работы остальных микросхем уровня
в 4,9 ... 5,1В.                           
                                          
   Если  ваш  компьютер сбоит в момент пе-
реключения тумблера OFF/ON, то на 11-й вы-
вод  ТМ2 доработки подайте сигнал с выхода
свободного элемента ЛЛ1 на плате компьюте-
ра  (DDS2.2  или DDб5.3), а на входы этого
элемента  сигналы 3,5 MHz и С40 с выхода 6
микросхемы DD15.                          
                                          
   Можно  несколько сократить время ожида-
ния  на  процессоре,  если  на 3 ноге D2.1
доработки  подать  14  MHz  с  4  ноги DD1
компьютера,  но не на всех компьютерах это
получается. Можно также попробовать запус-
тить компьютер на частоте 14 MHz, подав на
5  ногу  D3 доработки сигнал С31; в случае
положительного  результата такого экспери-
мента  сообщите, пожалуйста, об этом авто-
ру ;-)))