Тема - Новый ZX Spectrum: рассуждения на тему Спектрума нового поколения.

<b>Тема</b> - Новый ZX Spectrum: рассуждения на тему Спектрума нового поколения.

__________________________________________

zЫ(C) Рязанов М.А.
__________________________________________



   Хочу поделиться с вами своими рассужде-
ниями о ZX-Spectrum. Мысли о его совершен-
ствовании давно не давали мне покоя, и вот
две статьи  Овсянникова  Андрея - "Резервы
ZX-Spectrum" и "Резервы #2" в  Deja Vu #07
и #08 соответственно, как говорится, "зат-
ронули самое сокровенное", за что ему сер-
дечное спасибо! В этой статье я  объединил
идеи Овсянникова Андрея и свои размышления
по поводу ZX нового поколения, именно  но-
вого, т.к. принцип "all in one" - обречен.
Ну а теперь по-порядку...
   1. Т.к. сердцем ZX  является Z80, то  и
начнем с него. Лично я  считаю, что  оста-
вить Z80, как ЦП, несколько нецелесообраз-
но из-за вероятной  нехватки  ресурсов Z80
при  увеличении "мощностей  и  скоростей".
Поэтому желательно  заменить  его  другим,
причем, 16-разрядным,  например, 8088  или
даже 80386. Однако, хотя они и являются  с
Z80 совместимыми, все равно придется  глу-
боко изменить  архитектуру  ZX-компьютера,
организовать -5V (для некоторых  моделей),
и все равно неизбежна некоторая потеря со-
вместимости с настоящим ZX-Spectrum. Более
практичным будет замена  Z80 на 2xZ80A(B).
Главная проблема при включении параллельно
двух Z80 состоит в объединении выводов D0-
-D7 и A0-A15. Объединить их (D0-D7 первого
CPU с D0-D7 второго и, соответственно, A0-
-A15 первого CPU и A0-A15 второго) в  еди-
ную двоичную шину (данных и адреса) реали-
зуемо на практике очень трудно, и вряд  ли
обойдется без еще одного CPU,а его исполь-
зование не допустимо из-за снижения произ-
водительности. Поэтому я предлагаю исполь-
зовать два  процессора  совместно, причем,
каждый из них работает от одного задающего
генератора, а выполняют действия автономно
(различные или одинаковые) по одной  прог-
рамме, которая будет поддерживать оба  Z80
CPU и являться операционной системой буду-
шего компьютера. Конечно, как-то  потребу-
ется изменить систему  прерываний, сигналы
управления системой и т.д.
   2. Шина. Неплохо сделать ее по типу IBM
ISA - уж очень удачное решение, даже одно-
именные сигналы, имеющиеся в ISA и  в  ZX-
-Spectrum, пусть будут расположены в  оди-
наковом порядке  на  слоте, который  можно
также использоеать, как  в IBM PC. Однако,
следует  предусмотреть,  что  переферийное
устройство будет использовать  оба процес-
сора. Неплохо бы буферизировать ее быстро-
действующим буфером на серии K1531 для по-
лучения высокой нагрузочной способности.
   3. ОЗУ. Распределение ОЗУ несколько не-
обычное: старое ОЗУ 128Кб, 256Кб или 512Кб
будет использоваться,как обязательное сис-
темное для хранения резидентных программ и
т.д. К тому же, должно работать  только  с
одним процессором (оно и не сможет  просто
так работать с  двумя  CPU). Другая  часть
ОЗУ - практически, полностью USER'ское, за
исключением новой экранной области,о кото-
рой  будет  рассказано  ниже. Обязательным
должно быть ПЗУ (системное), КЭШ-память и,
может быть, BIOS.
   В качестве USER'ского RAM можно исполь-
зовать (и желательно) платы RAM от IBM PC,
т.к. они отличаются невысокой  стоимостью,
и подключение многим уже известно.
   4. Новый  видео-режим. Вообще-то,  тема
нового видео-режима - отдельная тема, но я
попытаюсь вкратце рассказать о своих идеях
по этому поводу. Прежде всего,видео-память
будет расположена в USER'ском RAM'е, в его
начале  (0H), и  вся  будет  занимать  1Мб
(ячейка - 16  разрядов). На  один  пиксель
отводится одна 16-разрядная ячейка. В  за-
висимости от расширения,в ней может помес-
титься  несколько  или  одна  экранная об-
ласть. По моим рассчетам, для начала, неп-
лохо было бы расширение  512x384  пикселей
при 65536 цветах. Организовать ячейку  па-
мяти предлагаю так:


 8 основных цветов x 8192 оттенков = 65536
цветов для каждого  пикселя! Конечно, если
кто-то предложит более эффективное распре-
деление - оно  несомненно  будет  принято.
Работу контроллера с Video RAM следует за-
менить на  последовательный  опрос  каждой
ячейки в зависимости от адреса - это будет
легче реализовать на практике  и  програм-
мистам будет удобнее работать  с  экраном.
Изменением шага записи двоичного  числа  в
D4(1)-D0(2) можно,при необходимости,умень-
шать число цветов. При  такой  организации
Video RAM частота опроса ОЗУ при стандарт-
ном методе (во время прерывания) будет со-
ставлять 9.830.400 Гц, что  приемлимо  для
большинства зарубежных микросхем ОЗУ и не-
которых отечественных.
   5. SOUND. Рецепт "интелектуальной" зву-
ковой карты Овсянникова  Андрея, по-моему,
очень удачный, я  только  внесу  некоторые
изменения в идею. SOUND CARD  будет  пред-
ставлять собой  отдельный  самостоятельный
компьютер на Z80 (например, "Ленинград 2")
+ 4 ЦАП (Covox, Soundrive, GS) + 2(4) АЦП+
+ RAM (желательно по-больше) + AY8910. Ес-
ли использовать за основу "Ленинград 2",то
период прерываний можно при желании умень-
шить (TV больше не понадобится) так, чтобы
осталось время на изменение состояния сис-
темной  переменной  FRAMES, которая  может
понадобиться при смене Sound-треков. Кроме
того, за счет снижения периода  прерываний
повысится   производительность  компьютера
(SOUND) и, следовательно, частота  выборки
в ЦАП и АЦП, и вместе с ним качество  вос-
производимой и записываемой музыки. Расши-
рение ОЗУ в SOUND CARD скорее всего  пона-
добится по известным причинам.Следует так-
же установить на основной  плате  один AY,
который должен  работать  только  с  одним
(с двумя сложнее) ЦП. Это сделано для  то-
го, чтобы, например, в  игровой  программе
SOUND CARD будет играть сопровождающую му-
зыку, а AY, установленный на основной пла-
те, будет воспроизводить звуковые эффекты.
Сопягаться SOUND CARD  с  основной  платой
будет подключением внутренней  шины S.C. к
главной системной магистрали через  буферы
с  Z-состоянием,  управлять  переключением
можно через обычный порт. Такое сопряжение
сделано для того, чтобы максимально увели-
чить скорость обмена данными, конечно,мож-
но сделать и как предлагает Овсянников Ан-
дрей, через порты. В  ПЗУ S.C. можно  про-
шить специальную программу с разнообразны-
ми  Sound  FX'ами. Использование  ПДП  еще
больше увеличит скорость перезаписи инфор-
мации между S.C. и  основным  компьютером,
этот режим в Z80 предусмотрен.
   6. FDD и HDD. Использование двух  ЦП  и
независимой S.C. сделает  работу  на таком
компьютере более приятной, т.к. пока будет
загружаться  оставшаяся  часть  программы,
пользователь сможет в это время работать с
загруженной  частью (программы) и  слушать
приятную музыку, как  на IBM PC. За  более
радикальное совершенствование  FDD и HDD я
не взялся за не имением должного количест-
ва информации о их работе.
   7. Остальное. Такие устройства, как,на-
пример, Kempston, Kempston Mouse, Keyboard
можно разместить как  на  отдельной плате,
так и на основной, т.к. резко придется ме-
нять  ПО. Неплохо  реализовать  внутренний
модем, как плату расширения или плату соп-
ряжения с внешним.
   Конечно, все это вокруг да  около, поэ-
тому хочется, чтобы этим вопросом занялись
бОльшие умы, нежели  я и, желательно, нес-
колько фирм,таких как: "NEMO", "Scorpion".
   Немного о стандартах. Предлагаю  в  ка-
честве слотов для плат расширения  исполь-
зовать стандартные  IBM'оские, достать  их
нетрудно, да и на платах расширения не по-
требуется устанавливать специальные разъе-
мы. К тому же, назначение выводов на разъ-
емах можно оставить таким, какое оно  есть
на PC'шниках, тогда любой смертный при же-
лании может узнать что-где в  любом  спра-
вочнике по железу для IBM PC. Хотелось бы,
чтобы те, кто займутся этим  вопросом, об-
менивались информацией друг с другом, и  с
рядовым юзером посредством электронных ma-
gazin'ов, писем и т.д.
   Если вас заинтересовала эта  статья, то
пишите по адресу:

   310085 Украина, г.Харьков,
 ул.Академика Проскуры, 9"Б"-4
         Рязанову М.А.

P.S. Схему ищите в приложении! Файл  назы-
     вается: "cxema_NS".
------------------------------------------