АВТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА

КАК ДОРАБОТАТЬ ВАШ КОМПЬЮТЕР, ЧТОБЫ ОН ПРЕВРАТИЛСЯ В SCORPION 256.

(Подробный разбор схемотехнических решений Scorpion ZS 256).

О С.Зонов, А Ларченко На страницах ZX Ревю неоднократно поднимался вопрос о стандартизации в решении тех или иных вопросов, касающихся Sp'.'elrum-coBjuec'niMbix компьютеров Единая операционная система, единые графические стандарты на расширенные экраны, единые способы адресации расширенной памяти (свыше J _'окБайт), единые вызовы под-iipoipaMM из ПЗУ, единые.. Продолжать можно еще долго.

К сожалению, количество предложений, какими бы они не бичи правильными и разумными не может перейти в качество; p.-ajn.Hoe появление того или иного стандарта. Основная причина этого, на наш взгляд, это то, что все эти предложения делаются не производителями компьютеров, а отдельными талантливыми разработчиками, поэтому ничего реального за их предложениями не стоит. Конкретный пример - разработки

С.Веремеенко. Они хороши на бумаге. Но многие ли самостоятельно повторили то, о чем он писал? Думаем, что реально единицы или в крайнем случае десятки, это на всю-то страну. (Будем рады, если наши оценки ошибочны).

Другой причиной, является то, что во многих предложениях из-за нехватки информации повторяется то, что давно реализовано в других компьютерах. Например, гибкая система вызовов готовых подпрограмм из ПЗУ давно реализована в Scorpion ZS 25t> через вызовы RST8. Более подробно см ZX Ревю 4-5/96..

Мы предлагаем другой способ введения того или иного стандарта. Это появление стандарта де-факто, то есть принятием за стандарт, того, что является наиболее удобным и, самое главное, распространенным на сегодняшний день. Доказательством, того , что стандарты вводятся и таким образом является, например, то, что нет нескольких способов адресации 12ИкБайт, нет другого способа адресации портов клавиатуры, джойстика и т.д. Был серийно выпускаемый компьютер, под него писались программы, и все стали повторять, то что максимально распространено, несмотря на какие-то недостатки (нет в $кизни совершенства) На наш взгляд на сегодня в России, да и в СНГ наиболее популярными и распространенными являются два компьютера Pentagon и Scorpion. Но, к сожалению, первый из них остановился в своем развитии на уровне 2-3 летней давности и популярен лишь потому, что выпускался всеми, кому ни лень. Кроме этого, этот компьютер просто не предназначен для ка-ких-либо расширений. Scorpion же постоянно развивается на протяжении уже 4 лет, для него появляются все новые и новые устройства. Более того, после проведения исследования рынка Spectrum - совместимых компьютеров наша фирма решила изменить свою маркетинговую по-читику. Здесь речь идет прежде всего о том. что если ранее все наши разработки предназначали г*, исключительно для Scorpion ZS 25t> фирменного изготовления, то сегодня мы делаем ставку на подключении всех наших устройств к любому Scorpion 256, -как "левому", так и "правому " и более того, практически к любому Spectrum - совместимому компьютеру. Говоря о наших разработках, мы имеем прежде всего Профессиональное ПЗУ с Теневым Сервис-Монитором изюминкой нашего компьютера, а также универсального контроллера периферии SMUC (поддержка жесткого диска в системе TRDOS. ISDOS, CMOS -часов, NVRAM , IBM-периферии: SoundBlaster-ы, HAYE'-s модемы и т.д.), а также другие разнообразные контроллеры: IBM клавиатуры и Kempston-Mouse, MIDI. Программатор. На сегодня ситуация такова, что количество • периферийных устройств, разработанных для Scorpion и вы пускаемых серийно. намного превышает количество таковых для других компьютеров. Более того новые. Spectrum-совместимые компьютеры, которые еще только разрабатываются. изначально рассчитаны на системную шину Scorpion й на совместимость с распределением портов и памяти, используемую в Scorpion ZS 256.

Для совместимости со всеми компьютерами мы переработали Проф.ПЗУ (объем от 128Кб до 512Кб) так, что начиная с версии 4.0 оно может в принципе работать на любых Spec t rum -совместимых компьютерах, совместимых по архитектуре со Scorpion-oM. О том как добиться такой совместимости будет рассказано чуть ниже.

Далее хотим отметить, что с появлением накопителя на жестких дисках, работающего как в TR DOS, так и в ISDOS начнется новый этап в развитии Spectrum-совместимых компьютеров. Как бы мы ни казались самоуверенными, к сожалению, других контроллеров жестких дисков, нормально работающих в TR DOS не появится, поскольку это требует очень больших затрат по доработке стандартного ПЗУ (нам на это понадобилось 2 года). То, что предлагает С.Веремеенко (см. ZX Ревю N4-5/96) работает "ну очень" медленно. кроме этого, все это на уровне любительского творчества без должной программной поддержки и стандартом стать не может хотя бы потому, что не сможет широко распространиться (пример - совмещение Dendy и Spectrum - об этом не знает даже модератор, т.е. самый главный распорядитель/ файл-эхи по тематике ZX Spectrum, распространяемой по всему СНГ, проживающий в Екатеринбурге).

Из. всего сказанного выше вытекает следующее. Существует огромное количество разнообразных Spectrum-совместимых и не очень совместимых компьютеров. Существует немалое количество компьютеров Scorpion (по нашим оценкам более 50тысяч), для которых серийно выпускаются разнообразные периферийные контроллеры, разрабатываются новые, постоянно развивается „ встроенное программное обеспечение. Мы предлагаем всем желающим доработать свои компьютеры до максимальной совместимости со Scorpion ZS 256 (хотя бы в пределах, необходимых для работы Проф.ПЗУ v. 4.0) и даем нею необходимую для этого информацию, как говорится,- из первых рук Все остальные способы стандартизации, на наш взгляд, ни к чему положительному не приведут, поскольку массовое появление нового Spectrum-совместимого компьютера с какими-то уникальными параметрами просто не реально экономическим соображение ям(нет; крупных и богатых фирм, занимающихся такими разработками. нет необходимого количества платежеспособных покупателей и тд), а доработка уже существующих компьютеров до совместимости с каким-либо другим Spectrum-совместимыми компьютерам (не совместимым со Scorpion ZS 256) не даст никакого эффекта (при тех же затратах на доработку), ввиду отсутствия такого же разнообразия периферийных устройств и большого объема встроенного и полезного программной) обеспечения. ,

Данная статья предназна-' чека для более глубокого и детального ознакомления со схемотехникой компьютера Scorpion ZS 256, что необходимо для проведения работ по модификации и доработке других компьютеров. Следует сразу оговориться, что эти работы , могут быть проведены лишь опытными пользователями, имеющими практический опыт по работе с микропроцессорной техникой. Дорабатывать следует только компьютер, уже имеющий контроллер дисковода, работающий в системе TR DOS. Также очень желательно, чтобы такой компьютер имел память не менее 12НкБ. Доработка компьютеров, не удовлетворяющих этим минимальным требованиям, как показал нйш опыт, экономически и практически нецелёсообразна. Стоимость работ но доработке платы, подключению контроллера дисковода, расширению памяти, установке системного разъема и т.д. будет сопоставима со стоимостью новой современной платы Scorpion ZS 256 Турбо+, не говоря уже о качестве и надежности. Основная цель всех доработок, обеспечить работу на других Spedrum-совместимых компьютерах Профессионального ПЗУ для компьютера Scorpion ZS 256 (начиная с версии 4.0), в которое встроена поддержка контроллера SMUC (HDD, CMOS-часов, а также многие, многие другие полезные и интересные возможности). Кроме этого на сегодняшний день все периферийные устройства, разрабатываемые и выпускаемые в нашей стране более или менее серийно, а это контроллеры 1ВВД клавиатур, мышей, программаторы, контроллер MIDI, контроллер General Sound (правда еще только проектируемый) и др. рассчитаны на подключение к системному разъему(системной шине) компьютера Scorpion ZS 256 или аналогичным. Данный системный разъем стал де-факто стандартным. Поэтому доработка Вашего компьютера до возможности использовать все эти разработки может оказаться привлекательной. Кроме этогр и пользователи Scorpion-oB также найдут много интересного в данной статье, что позволит им лучше разобраться со схемой своего компьютера.

Условно, любой Spectrum-совмедтимый к<5мпыЬтер, с точки зрения схемотехники, можно разделить на следующие основные блоки:

• Блок видеоконтроллера схемы, отвечающие за формирование TV -растра и вывода данных из видеоОЗУ на экран.

• Блок синхронизации работы ЦП *и видеоконтроллера. Сюда же можно'отнести различные схемы для турбирования МП.

• Блок дешифрации портов ввода-вывода, и сами порты ввода-вывода.

• Блок управления расширенной памятью - 12ПкБайт и выше.

• Блок¹ управления работой контроллера дисковода и сам контроллер.

Как правило первый и второй блоки есть в каждом Spectrum-совместимом компьютере. Их построение в значительной степени влияет на качество компьютера, с точки зрения его работоспособности, надежности, устойчивости к броскам напряжения и т.д. Но на совместимость с другими компьютерами эти блоки практически не влияют. Исключением являются .такие параметры, как период кадровой развертки, положение и длительность сигнала INT, быстродействие работы компьютера и т. Д. Но они в основном влияют на работоспособность некоторых игровых и DEMO-программ. На работу нового Проф.ПЗУ (версия 4.0 и выше), в котором многие программы переработаны, убраны защиты, связанные с особенностями именно фирменных компьютеров Scoipion ZS 256, эти параметры никак не влияют. Справедливости ради, следует сказан», что если Ваш компьютер не турбирован, то многие программы из Проф.ПЗУ будут _N рабстлъ в 2 раза медленнее, что. конечно же, снизит эффективность работы и, прежде всею, с HDD., Но с другой стороны, не-турбированные компьютеры менее капризны к качеству построения схемы, значительно менее жестки требования к временным параметрам используе-

АвТРЮРСКАЯ

мых микросхем, и, следовательно, легче выполнить различные доработки и модификации.

Блоки дешифрации портов ввода-вывода во многих компьютерах очень похожи, поскольку в каждом компьютере есть порт ввода с адресом FEh для ввода данных с клавиатуры, порт вывода с адресом FEh для атрибутов Бордюра, магнитофона и звука Среди других более-менее стандартных портов следует выделить порт Kempston-Джойстика. имеющий адрес lFh, хотя уже здесь проявляется все многообразие схемотехнических решений Все остальные порты в различных компьютерах, как правило, сделаны по-разному, следовательно совместимость программ, использующих эти порты, зачастую, очень невысокая Это относится к порту принтера и вспомогательным сигна-'ым необходимым для его работы к портам расширения памяти п управления работой музыкального сопроцессора и т.д Даже стандартный порт имеющий ад-ре» 7FFDh, в разных компьютерах организован гю разному, ('тюров и дискуссий на тему пор-га 7FFDh(win FDh- кому как Польше нравится) было более чем достаточно

Поэтому, если ставится задача обеспечить совместимость жечеза" того или иного компьютера с Проф ПЗУ, то необходимо привести адресацию всех портов, пспользуемых для работы Проф ПЗУ, в соответствие с адресацией в Scorpion ZS 2f>(j Ниже мы приводим точные данные on адресации всех портов в

РАЗРАБОТКА

Scorpion ZS 256, с информацией о том, какие адресные сигналы используются при дешифрации топ) или иного порта, а также о назначении тех или иных разрядов в этих портах Также эти сведения будут полезны разработчикам программной) обеспечения, которые зачастую испытывают информационный голод но точным данным о программной модели топ) или иного компьютера. Обладатели фирменных Scorpion ZS 256 имеют эту информацию в руководстве пользователя, прилагаемому к компьютеру или плате, и могут пропустить данный раздел.

Распределение портов ввода/вывода

РСомпьютер Scorpion, наряду со стандартными портами ввода/вывода, содержит ряд дополнительных В этом разделе приводится сводная информация обо всех задействованных портах, и. кроме этого, даётся маска выбора, то есть состояние разрядов микропроцессора (МП) и управляющих сигналов при которых происходит обращение к порту.

Шорт 7FFDH (32765 у полная совместимость с компьютером ZX Spectrum 128

Выборка порта происходит при: аО, а2. а5, а 14 = лог. 1; al, а 15. WR-, IORQGE- = лог 0 Назначение разрядов этого порта:

D0-D2 - задается номер страницы ОЗУ, включаемой в область адресов COOOh-FFFFh; Do - выбор расположения экранов области Ноль в

этом разряде устанавливает экран в 5 банке ОЗУ (всегда с адреса 4000h), единица Еызывает вывод на экран области памяти, расположенной в начале 7 банка ОЗУ;

D4 - переключение ПЗУ: О- ZX128, 1- ZX48; D5 - блокировка дальнейшего вывода в порт 7FFDh до тех пор, пока не пройдет аппаратный сброс компьютера. Обычно этот разряд устанавливается при переходе в режим BASIC-48, что обеспечивает отключение дополнительной памяти. Обращение к порту 7FFDh может происходить только на уровне машинных кодов. Запись любой информации при помощи оператора Basic OUT приведет либо к сбросу, либо к зависанию компьютера. При работе с портом на уровне кодов необходимо запрещать прерывания на время изменения его содержимого. При сбросе все разряды порта 7FFDh устанавливаются в 0.

2. Порт IFFDh (8189) -дополнительный порт для управления ресурсами компьютера. Выборка порта происходит при: М1-, аО, а2, а5 = лог.1; al, а14, а 15, IORQGE- = лог. 0. Этот адрес соответствует второму системному регистру компьютера ZX Spectrum +2А, однако назначение разрядов другое:

DO - разряд блокировки ПЗУ в области 0-3FFFh;

запись 1 разрешает запись и чтение нулевой страницы ОЗУ;

D1 - выбор ПЗУ Теневого Сервис-Монитора; D2 - в настоящее время не используется; D3 - используется для вывода по RS-232C D4 - расширение ОЗУ; установленный разряд подключает в область адресов COOOh-FFFFh страницу ОЗУ с номером от 8 до 15. Конкретный номер страницы определяется разрядами D0-D2 порта 7FFDh; Do - сигнал стробирования для интерфейса

CENTRONICS, для формирования стробирующего импульса надо программно сформировать в этом разряде единичный импульс; D6- в настоящее время не используется; D7 - в настоящее время не используется.

При сбросе все разряды порта IFFDh устанавливаются в 0. Обращение к этому порту может происходить только на уровне машинных кодов. Запись любой информации при помощи оператора Basic OUT приведет либо к сбросу, либо к зависанию компьютера. Исключение составляет управление разрядом D2 и D5.

З.Порг 0FFh(255)~ порт текущих атрибутов экрана. Выборка порта происходит при М1-, аО, al, а2, а5, DOS- = лог. 1; IORQGE- = лог. 0. При чтении из порта OFFh процессор Z80 осуществляет ввод значения атри-

АДОТФРСКАЯ

бута того знакоместа, отображение которого происходит на экране дисплея в момент обращения к порту FFh. Если в момент чтения происходит отображение бордюра(сигнал BRD- = 0, см рис.1), то вводится значение Offh. Аналогичные данные будут вводится в МП, если будет выполнена команда чтения из любого несуществующего порта, то есть порта с таким адресом, что он не подходит ни под одну маску выбора ни на плате "Scorpion", ни на платах периферии, подключенных к Scorpion ZS 256 Если будет происходить обращение к порту ввода отсутствующему на нла^е Scorpion, но имеющемуся на периферийной плате, последняя выставляет уровень лог.1 на проводе IORQGE-, блокируя тем самым обращение к порту FF. Этот порт введен в плату компьютера для обеспечения более полной программной совместимости с компьютером ZX Spectrum 48.

4.Порт OFEh (254)-Чтение: Выборка порта происходит при Ml-, al, а2, а5, DOS- = лог 1; аО, IORQGE-, RD-= лог. 0.

D0...D4 - ввод данных клавиатуры;

D6 - ввод данных с магнитофона;

D5 - используется для ввода по RS-232C; D7 - используется для анализа сигнала BUSY интерфейса CENTRONICS. Запись : Выборка происходит при al, а2, а5, DOS- = лог. 1; АО, IORQGE-, WR- = лог. 0

РАЗРАКФТР С&А

5.Порт OlFh (31)-чтение данных от Kempston-Джойстика. Выборка порта происходит при Ml-, аО, al, а2, DOS- = лог. 1; а5, IORQGE-, RD- = лог. 0.

6. Порт данных принтера (CENTRONICS) - OFFDDh (65501). Выборка порта происходит при аО, а2 = лог. 1; al, а5, WR-, IORQGE- = лог. 0. В этот порт происходит запись кода символа, выдаваемого на принтер. Возможно использование этого порта для других целей в качестве дополнительного канала вывода, например, для нестандартного расширения клавиатуры, для управления дополнительными периферийными устройствами без использования системного разъёма и т. д. Необходимо отметить, что встроенное в компьютер программное обеспечение использует этот порт, как порт данных принтера

7 Порты музыкального сопроцессора AY-3-8912. Эта микросхема содержит в себе 16 регистров, выбор которых осуществляется путем записи номера регистра в порт OFFFDh (65533)_у а затем чтением содержимого этого регистра по тому же адресу, либо записью нового содержимого выбранного регистра по адресу OBFFDh (49149) Выбрав номер регистра один раз, можно затем сколько угодно раз записывать/считывать информацию в/из него И только при переходе к другому регистру требуется переустановить его адрес путем записи в порт OFFFDh Выборка портов происходит при М1-, аО, а2, а5, а14, а15 = лог. 1; al, IORQGE- = лог. 0. Дополнительно, сигналы а 14 и WR- определяют по какому из отведенных музыкальному сопроцессору адресов и какая операция (чтение или запись) выполняются.

8 Порты системы TR DOS. Эти порты становятся доступными только при переходе в систему TR DOS (сигнал DOS- = лог. 0), при этом отключаются все вышеперечисленные порты за исключением портов, оканчивающихся на OFDh (у которых адрес А1 равен лог. "0"). Выборка портов контроллера TR DOS происходит при IORQGE-, DOS-= лог. 0, Ml-, аО, al = лог. 1.; Разряды а5, а б, а 7 определяют конкретный адрес порта.

Порт OlFh (31)- регистр ком а нд/ состоя ния 1818ВГ93;

Порт ()3Fh (63)- регистр дорожки 1818ВГ93; Порт 05FH (95)- регистр сектора 1818ВГ93; Порт 07Fh (127)- регистр данных 1818ВГ93 Порт 0FFh(255) -Запись: системный регистр TR DOS:

DO - номер дисковода D1 - не используется D2 - сброс 1818ВГ93 D3 - готовность D4 - выбор стороны дискеты

D6 - метод записи (0 - FM; 1 - MFM).

Чтение' состояние сигналов DRQ и INTRQ 1818ВГ93: D6 - состояние сигнала DRQ (38 вывод 1818ВГ93); D7 - состояние сигнала INTRQ (39 вывод 1818ВГ93).

Распределение памяти

Компьютер Scorpion ZS256 имеет в своем распоряжении 64 Кб ПЗУ (128, 256 или 2*256 Кб для Профессионального ПЗУ) и 256 Кб ОЗУ, разделенных на страницы по 16 Кб. Одна из страниц ПЗУ расположена в адресном пространстве от 0 до 3FFFh. В качестве ПЗУ обычно используется микросхема 27512 (либо 27010, 27020, 27040 для Проф.ПЗУ). Внутри ПЗУ страницы расположены в следующем порядке: Basic 128, Basic 48, Monitor, TR DOS. Страница Monitor предусмотрена для включения сервис-монитора. В Проф.ПЗУ все дополнительные страницы используются иод нужды Теневого Сервис Монитора. Переключением дополнительных страниц Проф.ПЗУ занимается специализированный диспетчер памяти, установленный на плате Проф.ПЗУ. Его основное назначение обеспечить работоспособность микросхем ПЗУ большого объема (до 1 Мбайта) при помощи сигналов предназначенных для ПЗУ 27512 (64Кбайта).

ОЗУ компьютера разделено на 16 страниц. Страницы с номерами от 0. .7 работают точно также, как и в ZX Spectrum 128 - страница 5 всегда расположена в области адресов 4000-7FFFh, страница 2 - в области 8000h-BFFFh, а в области C000h-FFFFh может находиться любая страниц с номером 0. 7, в зависимости от разрядов D0-D2 порта 7FFDh Другие 8 страниц ОЗУ с номерами от 8 до 15 могут подключаться в область СОООЬ-

Запись в системный регистр TRDOS (ТМ9)

FFFFh ири записи единицы в разряд D4 порта расширения компьютера IFFDh. Например, странице с номером б, соответствует код 110 в разрядах D2...D0 порта 7FFDh и 0 в разряде D4 порта IFFDh; после записи единицы в разряд D4 порта расширения (IFFDh) в области С000-FFFFh окажется страница 14 (6+8=14) Кроме этого, на плате предусмотрена возможность отключения ПЗУ и подключения на его место 0-ой страницы ОЗУ(или 8-ой страницы). Для этого необходимо в разряд DO порта IFFDh записать 1. При выполнении этой операции необходимо помнить о корректной работе системы прерываний.

Для того, чтобы вся вышеприведенная информация воспринималась наглядно, приводим подробные схемы отдельных функциональных узлов компьютера Scorpion ZS 256, и прежде всего тех, которые имеются только в нем.

На рис. 1. приведена схема основного системного дешифратора Он предназначен для формирования сигналов записи/чтения во все порты ввода/вывода, для формирования сигнала CSFD (выборка дешифратора портов с адресом, оканчивающимся на FD), для разделения обращений к ПЗУ и ОЗУ. Как видно из схем обращение ко всем портам ввода/вывода происходит, если одновременно IORQGE- = 0 и Ml- =1, что важно для обеспечения правильной работы цикла подтверждения прерываний типа IM2 (Попутно заметим, что о сигнале Ml- зачастую забывают, более того по незнанию публикуют неправильные схемы различных доработок, например ZX Ревю N4-5/96 стр. 83.) Резисторы R56 и R57 служат для обеспечения синхронной работы и в то же время разделения сигналов CSR- и RDR-(R56) и IORQ- и IORQGE-. При повторении данной схемы или доработке другой схемы до этой, следует учитывать, что для надежной работы компьютера необходимо использовать ИМС 555 или, еще лучше , 1533серии, так как они имеют невысокие входные токи по логическим входам. Использование резисторов совместно с такими ИМС не приводит к выходу уровней сигналов после резисторов за пределы допустимых границ, и в то же время, позволяет надежно развязать сигналы на разных выводах резисторов, в те моменты, когда эти сигналы имеют различное значение

На рис. 2 приведены схема дешифрации и построения системных портов 7FFDb и IFFDh, коммутатор адресов А14 и А15, в зависимости от страницы ОЗУ, подключаемой в верхнюю область памяти, схемы, отвечающие за переключение различных банков ПЗУ(по 1бкБайт, внутри пространства в 64кБайта), схемы перехода в ПЗУ TR DOS и обратно, а также мультиплексор сигналов для старшего адресного сигнала ИМС ОЗУ - МА8. Для того что бы на Вашем измененном компьютере заработало Проф.ПЗУ для Scorpion ZS 256, необходимо точно повторить эти схемы Имеется ввиду точное соответствие логики работы

6»

©

&

ч е.

я «з

з

о &

@ &>

в

«9

(РАЗГУЛ®©ТГС1Л

вашей схемы и схемы Scorpion-a. Остановимся более подробно на работе всех этих узлов

На микросхемах D64 и D66 (здесь и далее приведена нумерация микросхем, используемая в схеме НПО Графика-М) собран селектор окна 3D00-3DFFh, через которое происходит переключение триггера DD50A между TR DOS и SOS (Spectrum Operation System, а более конкретно Basic-ом 48) Цепочка R64 и С17 необходима для устранения возможных "иголок " на выходе DD64 При переключении в TR DOS на выходе DD58.1 устанавливается сигнал DOS=l. Этот сигнал выводится также на внешний системный разъем платы Scorpion и используется, как правило, для разделения портов ввода/вывода, принадлежащих контроллеру дисководов и не принадлежа щих ему. Вторым способом переключения триггера DD58.1 в TR DOS является нажатие кнопки "Magic". По этой действительно волшебной кнопке в Scorpion ZS 256 сделан выход в Теневой Сервис-Монитор. При нажатии кнопки "Magic" происходит установка лог. О на входе D триггера D58.2. Как только произойдет выборка кода команды из ОЗУ (цикл Ml), на проводе RAMM1 сформируется отрицательный импульс и по его окончанию произойдет переключение триггера D58 2 в 0, и начнется цикл немаскируемого прерывания центрального процессора. Резистор R56 необходим для того, чтобы на проводе NMI лог.О мог появиться и от другого источника, например, от какого-нибудь периферийного устройства, поскольку провод NMI выведен на системный разъем После начала цикла обработки NMI на проводе RAMM1 появляется второй импульс, по окончании которого происходит установка триггера D58.1 в лог. 1 и переход в систему TR DOS, на адрес 066h (так устроен механизм обработки NMI в Z80). Как только произойдет чтение из ПЗУ по адресу 066h, на проводе RDR- (чтение из ПЗУ) появится лог.О и триггер D58.2 переключится в состояние лог. 1, тем самым закончится сигнал NMI-. Если в вашем компьютере уже есть контроллер дисковода, то описанная выше схема в том или ином виде присутствует. Постарайтесь ее найти и убедиться, что логика ее работы совпадает с ьышеописанной Если, обнаружите отличия, то постарайтесь их устранить. Без правильной работы узла обработки кнопки Magic, невозможно будет правильно выполнять выход в Теневой Сервис Монитор. Для информации сообщаем, что триггер D58.1 собран в компьютере Profi на двух элементах ЗИНЕ (D32 но фирменной схеме Profi), причем сигнал DISK эквивалентен сигналу DOS в схеме Scorpion. В компьютера NEXT это триггер D8, а сигнал SROM"' - это сигнал DOS в Scorpion ZS 256 Аналогичный триггер есть и Pentagon-128 В других компьютерах найти триггер эквивалентный D58 1 также очень просто Необходимо в схеме контроллера TR DOS найти микросхему Л А 2, а затем пройти по цепочке логических элементов, подключенных

АВТОРСКАЯ

к выходу JIA2. После 2-4 элементов Вы найдете RS- триггер, собранный либо на микросхеме ТМ2, либо на логике типа 555JIA3. Этот триггер и будет эквивалентен триггеру D58.1. Сигнал эквивалентный сигналу DOS будет на том выходе найденного триггера, который устанавливается в лог.1 при появлении лог.О на выходе ЛА2

Назначение разрядов порта 7FFDh абсолютно совпадает с тем, как это сделано в ZX Spectrum 128, +2А, +3 и поэтому подробно не рассматривается. Заметим, что в Scorpion ZS 256 как и в этих компьютерах разряды D6 и D7 не используются. Так же не используются эти разряды и во втором системном порту IFFDh Это необходимо как раз для корректной работы с данными портами по укороченному адресу FDh. При использовании укороченной адресации на старшую часть шины адреса МП выдает содержимое данных, записываемых в адресуемый порт. Поскольку значение двух старших разрядов записываемых данных в этом случае влияет на то, какой из портов будет выбран, в самих портах эти разряды должны быть незадействова-ны, чтобы дать возможность доступа к любому из четырех портов: FFFDh, BFFDh (порты AY8910/12), 7FFDh, IFFDh. Отсюда можно сделать вывод, что использование двух старших разрядов во всех этих портах крайне нежелательно, особенно для расширения ОЗУ, как это часто предлагается (например, в схемах от В.М.Г из Украина).

При доработке вашего компьютера следует иметь ввиду, что сам порт 7FFDh, как правило, уже есть, если у Вас Spectrum-128. Необходимо изменить лишь схему дешифрации и выборки этого порта, а также, возможно, те схемы, которые подключены к выходам этого порта.

Далее остановимся на работе и назначении разрядов порта IFFDh Это второй системный порт Scorpion ZS 256 Его назначение - это управление отдельными системными ресурсами компьютера. Как показал анализ схем наиболее популярных компьютеров, этот порт присущ только Scorpion-y, поэтому при доработке Вашего компьютера придется поставить сам порт (ИМС 1533ТМ9), схемы его дешифрации, а также схемы, подключенные к выходам этого порта. Исключением является компьютер KAY-256. Поскольку сам порт и его дешифрации совпадают со Scorpion-oM, пользователям KAY придется добавить лишь некоторые схемы на выходе порта. Остановимся более подробно на назначении отдельных разрядов порта IFFDh (D4f), рис. 2).

Разряд DO - отвечает за блокировку ОЗУ в адресном пространстве 0- 3FFFh Если он установлен в 1, то в этом адресном пространстве вместо одного из выбранных банков ПЗУ будет находится ОЗУ (либо 8-ая, либо 0-ая страницы). Это необходимо прежде всего для обеспечения работы некоторых операционных систем: СР/М, МикроДос, IS DOS (версия Shick), в которых

ядро системы находится в младших адресах, то есть "под ПЗУ" Резистор R63, стоящий между проводом RB и выходом разряда DO порта IFFDh, дает возможность совместить программную и аппаратную (через системный разъем) блокировку ПЗУ

Разряд D1- предназначен для быстрого перехода в ту об-

DD2S	27512
АО	R	DO
А1	О	D1
А2	М	D2
A3		D3
А4		D4
А5		D5
А6		D6
А7		D7
А8
А9
А10
А11
А12
А13
СЕ
ОЕ
PR
VPR

Проф.ПЗУ любого обьема (128, 256, 512кБайт) вставляются в панельку для 27512. Никаких доработок платы при этом не требуется.

РИС. 4.

ПЗУ 27512 (см рис 4) При комбинации 01 на проводах CS27 и CS1 будет выбран Банк-2 ПЗУ (отсчет ведется от 0-го банка), а это и есть банк для Теневого Сер-вис-Монитора Назначение банков ПЗУ в Scorpion ZS 256 следующее* БанкО' Basic48. Банк-1" Basic -128, Банк-2' Теневой монитор, Банк-3' - TR DOS.

Разряд D2 -не используется

Разряд D3 - используется для передачи по RS232C (формирование сигнала TxD) Для обеспечения работы

Проф ПЗУ - не важен

Разряд D4 - предназначен для выбора старших 8 (из 16) страниц ОЗУ При установке лог1, происходит подключение в адресное пространство МП С000-FFFFh страницы с номером на 8 большим, чем было до этого

Разряд D5 - ис-пользуется для формирования сигнала Strobe-

АДОГФРСС1АЯ РАЗРАБОТКА

для интерфейса Centronix. Для того, чтобы программно сформировать сигнал Strobe-, необходимо в этом разряде сформировать единичный импульс, т.е. сначала вывести 1, а затем 0. Данный разряд никак не используется для обеспечения работы Проф.ПЗУ, но советуем все же сделать необходимые доработки, связанные с этим сигналом и с сигналом BUSY (см. рис. 5), поскольку после этого Вы получите возможность использовать интерфейс принтера, используемый в Scorpion ZS 256, а следовательно и многие сервисные возможности по работе с принтером, имеющиеся в Теневом Сервис -Мониторе и программах, написанных под Scorpion ZS 256. При этом следует не забыть подключить сам порт данных для принтера (в Scorpion ZS 256 используется регистр на ИМС 555ИР23, -на схемах не показан), запись в который производится по сигналу WRPRT- (см. рис. 1).

Разряды D6, D7 - как уже было сказано, не используется.

Две половинки мультиплексора КП12 работают независимо друг от друга и предназначены для разных целей. Верхняя по схеме (рис.2) половинка служит для формирования старшего Табл 1 адресного сигнала МА8 для ИМС ОЗУ(565РУ7).

Другие адресные сигналы МА0-МА7 для ОЗУ формируются при помощи мультиплексоров DDI5-19 (см. рис. 6). Лучше всего использовать ИМС 1533КПГ1. Данная схема и распределение адресов процессора, сигналов TV развертки (H2-H7,V0-V7) в основном совпадают со схемой Ле-нинграда-1 ("ЗОНА") и "Композита", но есть и отличия, связанные с использованием ИМС 565РУ7 и необходимостью их правильной регенерации. Поэтому при выполнении доработок советуем Вам досконально сравнить схему Вашего компьютера и приведенную на рис. 1 и 6, и сделать необходимые изменения. Проверить правильность подачи сигналов на мультиплексоры вы можете, используя таблицу распределения адресов, поступающих на адресные входы ОЗУ МА0...МА8. При рассмотрении таблицы следует понимать, что в колонках под названием RAS- и CAS- находятся те сигналы, которые поступают на соответствующие выводы ОЗУ в момент отрицательного фронта сигналов RAS- и CAS-

Сигналы Q0-Q3 обозначают выходы портов номеров страниц Соответственно Q0-Q2 порт 7FFDh, Q3 -порт IFFDh Через дробь показано значение сигнала при обращении МП к ОЗУ но адресному окну С000-FFFFh Сигналы НЗ.. Н7, VO V7 -выходы счетчиков горизонтальной и вертикальной развертки

Нижняя но схеме на рис 1 половинка КП12 используется как элемент ПЛИ и служит для блокировки дальнейшей записи в порт 7FFDh, при установке лог 1

+5В

DD8B

DD67C

1

ТТ

ЛЕ4

13

Н1

3D12D

RD-

RFSH-

При доработке Вашего компьютера следует не забыть изменить схему формирования сигнала записи в ОЗУ Необходимо сделать так, чтобы при попытке записи в ПЗУ, эта запись не происходила, Для этого в схеме Scorpion ZS 256 при формировании сигнала WE- (рис 3)

используется и сигнал ROM. Если ROM = 1 (т.е. происходит обращении МП к памяти по адресам 0-3FFF, и ПЗУ не заблокировано сигналом BLK), то формирование WE- не происходит, даже если выполняется цикл записи в память (т.е. одновременно сигналы MREQ- =0, a RD-,RFSH- = 1). Здесь следует помнить, что в Scorpion ZS 256 как и во многих других Spectrum-совместимых компьютерах выявление цикла записи в ОЗУ выполняется не по сигналам WR- и MREQ- =0, а по сигналам RD-,RFSH- =1 и MREQ-=0 из-за того, что сигнал WR- появляется на такт позже и при его использовании операция записи происходила бы неверно

Среди других доработок, которые придется Вам сделать для обеспечения работы Проф ПЗУ -^- на Вашем компьютере следует остановиться на правильном подключении ПЗУ Как правило, в Spectrum-совместимых компьютерах, имеющих контроллер дисковода используется микросхема 27512 или 2 микросхемы 27256, причем одна установлена на плате ком-

ХХ-Реаю 96/М

KL0...4 -сигналы от клавиатуры ZX, JO...J4 - сигналы от Kempston

Джойстика, INR- с ЗЭвыв ВГ93,

DRQ- с 38 выв. ВГ93, РИС. 5. DSR- ввод по RS232, BUSY- готовность Centronix, TIN - ввод с магнитофона.

ZX-Рсюю 96/7-8

АДОСРСКАЯ РАЗРАБОТКА

4_МД0 7 MA1

Y5		2
SCR		3
Y3		5
НЗ	ь
		1U
Y4		14
RAS	+5ВСХ	Д-1
Н1-		1&
Н5		2

A1 B1

A2 B2

A3 B3

A4 B4

11

14

"ТГ

Y1	4	МА7
Y2	7	МА5
Y3	9	МАО
Y4	12	МА6

JHA2

JMA3

9 MA4

12 MA1

,DD13C

Н2. Н7 - выходы счетчиков строчной развертки, V6 ³

vo --

МАО

АО . А13 - 14 разрядов адреса Z80_t a0a14',a15' - выходные сигналы коммутатора страниц ОЗУ,

ARF -сигнал для формирования МА8, Н1 - разделение доступа к ОЗУ ме)кду ЦП и TV -контроллером (Н1=0 - CPU, Н1=1 - TV), Н2 - разделяет вывод графики и атрибутов

(Н2=0 - графика, Н2=1 атрибуты), SCR-выбор экрана (SCR=0-3KpaH 5,SCR=1-экран 7),' RAS - сигнал, инверсный сигналу RAS-, подаваемому на выв.4 ОЗУ.

РИС. 6.

ASTPOtPCEiASO 0>А2ИРА©ШР!&А

пьютера, другая на плате контроллера дисковода. В последнем случае необходимо ПЗУ, установленное на плате контроллера убрать. Подключение основного ПЗУ следует выполнить в соответствие со схемой на рис. 4. Изменения могут коснуться лишь выводов 27,1,22,20,26. Остальные выводы ПЗУ Вашего компьютера, как правило, подключены также как и в Scorpion ZS 256. Здесь необходимо напомнить еще раз, что Проф.ПЗУ представляет из себя небольшую платку, на которой установлена панелька на 32 контакта, в которую вставляется любая из ПЗУ 27010 (12$Кбайт), 27020 (256Кбайт), 27040 (512Кбайт). Под это панелькой (вернее, внутри ее) установлена специализированная БИС диспетчера Проф.ПЗУ, разработанная фирмой Scorpion. Назначение этой БИС - управление дополнительными адресными выводами ПЗУ большого объема через стандартные 28 выводов, предназначенных для установки обычной ПЗУ 27512. Платка Проф.ПЗУ как раз и имеет 28 выводов, при помощи которых она вставляется в стандартную Таблица 2.

28-выводную панельку. Для облегчения работ по доработке Вашего компьютера, а также для обеспечения возможности полного его тестирования (проверка памяти(основной и расширенной), системных портов, клавиатуры, Kempston-джойстика, принтера, магнитофона, контроллера TR DOS и т.д.) Вы можете приобрести в фирме Scorpion тест-ПЗУ выполненное на ИМС 27512. Если такое ПЗУ будет работать на Вашем компьютере и не давать никаких ошибок, то можно смело сказать, что Вы добились совместимости со Scorpion ZS 256.

Последней доработкой, необходимой для подключения контроллера SMUC, а также многих других периферийных устройств, уже разработанных и серийно выпускаемых, является установка системного разъема на Ваш компьютер. Вернее, сегодня уже следует говорить не о системном разъеме, а о системной шине, представляющей из себя 2 или более запараллеленных разъема.

Разъём расширения компьютера Scorpion ZS 256 (системный разъём)

Системный разъем полностью, поконтактно совпадает с разъёмами компьютеров ZX Spectrum-48 и ZX Spectrum 128 и ZX Spectrum 2+. поэтому к плате Scorpion ZS 256 вы можете подключать любые устройства, подключавшиеся ранее к фирменным ZX Spectrum. Конструктивно системный разъем выполнен в виде печатного разъема непосредственно на плате Кроме этого, на материнскую плату можно установить врубные разъемы типа ОНП-КС-23-Р, либо разъемы от IBM ХТ(сделав необходимые коррекции, связанные с дюймовым шагом последних). На платах Scorpion ZS 256 Turbo+ уже установлено два системных разъема (или есть место для их установки), одноименные контакты этих разъемов полностью запараллелены. Периферийные платы просто "врубаются" в разъемы системной шины. При установке нескольких системных разъемов следует предусмотреть расстояние не менее 20мм между ними, с тем, чтобы периферийные платы не мешали друг другу. Для подключения 3 и более плат фирмой Scorpion разработана и серийно выпускается плата расширения и буферизации, предназначенная для установки дополнительно от 3 до б периферийных плат.

Ниже дано краткое описание сигналов, выведенных на системный разъём компьютера Scorpion ZS 256. Черта в названии сигнала означает, что у сигнала активный уровень - лог. 0.

А0...А15 - адресная шина процессора Z80. Шина не буфе-ризирована, поэтому при подключении дополнительных устройств следует выполнять все необходимые в таких случаях требования.

D0...D7 - шина данных процессора Z80, также не буфе-ризирована.

RD-, WR-, Ml-, RFSH-, IORQ-, MREQ-, HALT-, ВАК- -выходные сигналы МП Z80, соответственно: ЧТЕНИЕ, ЗАПИСЬ, ЦИКЛ ВЫБОРКИ КОДА КОМАНДЫ, РЕГЕНЕРАЦИЯ, ОБРАЩЕНИЕ К УСТРОЙСТВАМ ВВЬДА/ВЫВОДА, ОБРАЩЕНИЕ К ПАМЯТИ, ОСТАНОВ, ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ЗАПРОСА НА ПРЯМОЙ ДОСТУП. Все сигналы снимаются непосредственно с процессора. Везде активный уровень лог. 0.

Рис 7.

46В

EI

555Л П8

скольку эти сигналы используются непосредственно в плате, то для обеспечения бесконфликтной работы платы совместно с внешними источниками этих сигналов необходимо использовать схемы с открытым коллектором для формирования этих сигналов в периферийных устройствах.

IORQGE- - сигнал, вырабатываемый периферийным устройством для блокировки обращения к портам ввода/вывода, расположенным на плате. На этом входе должен быть выставлен уровень лог. 1 тогда, когда выбрано одно из внешних устройств. Во всех других случаях этот вход должен быть отключен от внешних схем. Примерный вариант схемотехнического решения данной задачи приведен на рис. Периферийное устройство, когда оно выбрано по сигналам IORQ-,RD-, + комбинация адресных сигналов, формирует сигнал лог.О на выв.1 микросхемы ЛП8. При этом на выв.З ЛП8 (подключен к проводу IORQGE- на системном разъеме) формируется лог.1, которая блокирует выборку портов на материнской плате.

На материнской плате сигнал IORQGE-формируется из IORQ- (как показано на рис.1) Если вы подключаете какое-либо периферийное устройство, не имеющее механизма блокировки по проводу IORQGE- , то при выполнении операций ввода данных из нор-тов вашего периферийного устройства, будет возникать конфликт между портом FFh (атрибуты экрана) и выбираемым портом на вашем периферийном устройстве.