ZX Hard #01 06 мая 1999

Железо

Fast Memory Access (FMA) - схема ускорения работы с памятью.

┌────────────────────────────────────────┐
│       Fast Memory Access (FMA).        │
└────────────────────────────────────────┘
 
(c)VTS'99

    Fast, а не Direct Memory Access - т.к.
работу  с памятью осуществляет по-прежнему
старый добрый Z80.
    Сей метод предлагается к использованию
в  периферийных (равно как и любых других)
устройствах  на Z80 для увеличения их про-
изводительности при работе с массивами па-
мяти (графика, например).

    Итак,  можно  кидать  память-память со
скоростью  10.5  тактов/ байт. Кхе-хе, уже
вижу  ухмылки кодящей братии ;). Угу, енто
опять любимый стек. Правда, нормальный DMA
качает  байт  за 8 тактов (по крайней мере
8237, по Zilog информацией не располагаю),
но  зато  он  бооольшой  и прожорливый ;).
Правда,  он еще умеет выкачивать и закачи-
вать данные извне, и немножко пошустрее. В
нашем  случае  можно  где-то  в памяти Z80
"прогрызть"  дырку  и  подставить туда ре-
гистры  этого  самого  "извне",  и не оби-
жаться за скорость, близкую к IN/OUT (хотя
в турбе будет получше, т.к. IN/OUT работа-
ют в норме - я имею ввиду KAY).

    Ну а теперь поконкретней.

    Я  думаю,  общеизвестно,  что  за один
фрейм спектрумовский экран кидают так:

        LD      HL,XXXX ;10 тактов
        PUSH    HL      ;11 тактов
        LD      HL,YYYY  ---------
        PUSH    HL       21т./2байта
        LD      HL,ZZZZ  (10.5т./байт)
        PUSH    HL       ---------
        ....             21*3072=64512т.
        всего 3072 раза

XXXX, YYYY, ZZZZ - это экран.

    Как  видно,  экранная информация через
каждые  два  байта прорежена другими двумя
байтами:

..E5 21 XX XX E5 21 YY YY E5 21 ZZ ZZ...
     │        │
  LD HL,XXXX  PUSH HL

    Чтобы подготовить такую кашу в обычной
памяти,   нужно  трудиться  дольше  одного
фрейма,   посему  требуется  основательный
декрюнчинг и прорва памяти.
    Но есть способ лучше! ( (с)реклама ) И
он требует железячного вмешательства. Зак-
лючается он в перепутывании разрядов адре-
са,  к  примеру,  A14 и А1, можно еще и по
условию A15=1. Тогда получаем следующее:

    ┌─────────┐0000     ┌─────────┐0000
 16k│сегмент 0│      16k│сегмент 0│
    ├─────────┤4000     ├─────────┤4000
 16k│сегмент 1│      16k│сегмент 1│
    ├─────────┤8000     ╔═════════╗8000
 16k│сегмент 2│         ║══ FMA ══╣
    ├─────────┤C000  32k╠═════════╣
 16k│сегмент 3│         ╠══ AREA ═╣
    └─────────┘FFFF     ╚═════════╝FFFF


    Т.е.  2'ой  и 3'ий сегменты наложились
друг  на  друга  через каждые два байта. И
если  теперь во 2'ой сегмент записать под-
ряд  кучу  (16кб) E5 21 (а по адресу #BFFD
занести C9 - RET) и сделать call на #8001,
то  на  стек  выгрузиться 16382 байта :-).
Остается  только  странички верхней памяти
щелкать...

    Ну и под конец сосчитаем, насколько же
нас все-таки обходит 8237:

  K(8237) = (10.5-8)*100/10.5 = 23.8%

    Не так уж и много...


p.s.:  Здесь  описан  только принцип, т.к.
применить его к центральному Z80 несколько
проблематично  (и  дело  вовсе  не в желе-
зе...). Т.е. это для ПЕРИФЕРИИ !!!


    isdos  23-04-99  22:47msk