Aufbauanleitung zur Fast-RAM-Karte für die PAK68/3 und PS/2-SIMMs Impressum Fast-RAM-Karte für die PAK68/3 und PS/2-SIMMs Entwickler: Holger Zimmermann, Roland Skuplik Copyright © 1993-2000, Holger Zimmermann Alle Rechte vorbehalten. Das Copyright an der Hardware-Erweiterung FRAK/2, einschließlich der GAL-Gleichungen, liegt bei den Entwicklern. Vervielfältigung ist ausschließlich zu privaten Zwecken erlaubt! Distributor/Bezugsquelle: WRS Software-Design W. Rohmann & R. Skuplik GbR Humboldtstraße 12 45886 Gelsenkirchen Email: info [ at ] wrsonline [ dot ] de Dokumentation: R. Skuplik, H. Zimmermann, M. Kehr HTML-Version vom 13.03.2000 Achtung! Update in Arbeit, die beschriebenen Patches sind zwar funktionstüchtig, aber nicht mehr auf dem aktuellen Stand! Einschränkung der Gewährleistung Änderungen an der Hardware, den GAL-Gleichungen oder der Dokumentation behalten wir uns ohne Einschänkung vor. Es wird keine Haftung für die Richtigkeit des Handbuches oder Schäden, die sich aus dem Gebrauch der Hardware ergeben, übernommen. Für Hinweise zur Verbesserung des Handbuches sind wir jederzeit dankbar. Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 1.1 Einführung 1.2 Lieferumfang 1.3 Voraussetzungen 1.4 Verwendbare PS/2-SIMM-Module 2. Aufbau der FRAK/2 2.1 Bestücken der Leerplatine 2.2 Der Hardwarepatch 2.3 Die FRAK/2-GALs 3. Änderungen an der PAK 3.1 Zusätzliche Leiterbahnen 3.2 Update des PAK-GAL-Satzes 3.3 Taktpufferung auf der PAK 4. Inbetriebnahme der FRAK/2 4.1 Letzte Handgriffe 4.2 Endmontage 4.3 Zugriffszeit der PS/2-SIMMs 4.4 Konfigurationsmöglichkeiten 4.5 Burst-Modus und EDO-SIMMs 4.6 FRAK/2 und PAK/3-020 5. Vorgehensweise bei Problemen Anhang A Bestückungsplan B Bestückungsliste 1. Einleitung 1.1 Einführung Lesen Sie bitte die Anleitung zum Auf- und Einbau der FRAK/2 genau durch, bevor Sie mit der Arbeit beginnen. Die meisten Fehler lassen sich auf unzureichende Kenntnis der Anleitung zurückführen! Wer die FRAK/2-Platine gekauft hat, sollte wissen, worauf er sich eingelassen hat. Ich spare mir deshalb alles Weitere in diesem Zusammenhang, bis auf den Hinweis, daß man etwas Erfahrung im Aufbau von Schaltungen haben sollte. Für absolute Anfänger oder Leute mit wenig Hardware-Erfahrung gibt es ein Fertiggerät. 1.2 Lieferumfang Standard: Leerplatine FRAK/2 mit Leiterbahnunterbrechungen für den Hardwarepatch Optional: FRAK/2-GAL-Satz (aktuell) PAK-GAL-Satz (aktuell) diverse Bauteile Alle noch fehlenden Bauteile (Bestückungsliste) sind selbst zu beschaffen. Einen Komplettbausatz gibt es also nicht. Die JEDEC-Dateien für die FRAK/2-GALs und der aktuelle PAK-GAL-Satz sind auch hier erhältlich: Zur Downloadseite 1.3 Voraussetzungen Hauptvoraussetzung für den Betrieb der FRAK/2 ist das Vorhandensein einer funktionierenden PAK68/3 mit dem gepatchten TOS 3.06 oder MagiC in den PAK-EPROMs, da sonst der zusätzliche Speicher nicht erkannt wird. Es ist von der PAK-Frequenz abhängig, welche Zugriffszeit die verwendeten PS/2-SIMMs haben müssen. Für ein sauberes Timing wird die Pufferplatine empfohlen. Diese ist allerdings nicht unbedingt notwendig, hier kommt es auf einen Versuch an. Es ist bekannt, daß einige wenige Rechner sogar nur ohne Pufferplatine laufen. 1.4 Verwendbare PS/2-SIMM-Module Es können folgende PS/2-SIMM-Module mit jeweils 72 Pins benutzt werden (Anmerkung: einseitig bzw. zweiseitig bezieht sich auf die Beschaltung der Speicherbausteine, also die interne Organisation der SIMMs, was leider rein gar nichts damit zu tun hat, auf welcher Seite des Speicherriegels Bausteine aufgelötet sind!): einseitig zweiseitig 4 MB 16 MB 8 MB 32 MB Dabei spielt Parity keine Rolle, es laufen also SIMMs mit 32 oder 36 Bits "gleich gut". Die Zugriffszeit ist von der Taktfrequenz abhängig. Neu gegenüber der FRAK/1 ist, daß nun auch der EDO-Modus unterstützt wird. Es sind also nicht nur FPM, sondern auch EDO-SIMMs einsetzbar. Der EDO-Modus ist eine Weiterentwicklung des FPM-Burst-Modus. Das bedeutet, daß der EDO-Modus nur mit eingeschaltetem Burst-Modus aktiv wird! Der Burst-Modus bringt einen Geschwindigkeitsvorteil bei Lesezugriffen in das Fast-RAM, wobei der EDO- schneller als der FPM-Modus ist. Der Geschwindigkeitsgewinn beläuft sich auf ca. 3% im FPM-Modus ("normaler" Burstmode), und bei EDO-Modus auf ca. 14%. An dieser Stelle noch ein Hinweis: Bei Mischbestückung ist es sinnvoller, daß größere der SIMMs im EDO-Modus zu betreiben (dazu sollte es dann aber auch EDO-fähig sein). Ausführlicheres dazu in Kapitel 4.4. 2. Aufbau der FRAK/2 2.1 Bestücken der Leerplatine Wie schon in der Einleitung erwähnt, ist eine gewisse Erfahrung im Auf- und Zusammenbau einer Schaltung erforderlich. Es empfiehlt sich, zuerst mit den "flachen" Bauteilen zu beginnen, also den Widerständen und den "kleinen" Kondensatoren. Dann kommen die GAL-Sockel, die Sockel für den Quarzoszillator, den HCT221, den ACT86, die PS/2-SIMMs und dann die Elkos sowie der Stromanschluß. Hier gibt es einen wichtigen Layoutfehler: Die Kontakte für +5V und +12V sind bei dem 5¼"-Stromanschluß vertauscht. Soll so eine Buchse zum Einsatz kommen, dann einfach die Pins "auf die andere Seite" biegen, einsetzen und befestigen (z.B. mit Heißkleber). So sind die Pins wieder korrekt angeschlossen. Der 3½"-Stromanschluß ist fehlerfrei layoutet. Jetzt fehlen noch die Stiftleisten für die Jumper (2er-Stiftleiste für JB nicht vergessen) und die Sockel für die F541er sowie die SIL-Streifen für den Kontakt zur PAK auf der Platinenunterseite. Diese SIL-Streifen lötet man zuerst ein, da die Sockel auf der Oberseite sonst die Lötaugen verdecken. Ein Tip am Rande: Wer die etwas höheren Kosten für die SIL-Steifen sparen will, kann auch normale IC-Sockel verwenden, wenn man die Stege herausnimmt. Der zweite Masseanschluß (GND2) neben dem 68000er-Sockel ist für ein möglichst dickes und möglichst kurzes Massekabel gedacht, das in der Nähe des 68000-Sockels am Mainboard befestigt werden muß. Das geht am besten mit einem 6mm Flachstecker (Stichwort "Auto"), wobei der eigentliche Stift direkt an der Mainboardmasse angelötet und der Stecker am Kabel zur FRAK befestigt wird. So ist diese Verbindung trennbar, hat aber trotzdem den nötigen Kontakt. 2.2 Der Hardwarepatch Leider hat sich bei den ersten Tests der Platine gezeigt, daß diese nur mit Modifikationen einwandfrei läuft! Aus diesem Grund befinden sich bereits einige Leiterbahnunterbrechungen auf der Platine. Dazu die Lagepläne: Leiterbahnunterbrechungen auf der Bestückungsseite Leiterbahnunterbrechungen auf der Lötseite Der Grund für diese Änderungen ist der 74ACT86, der eine ausgesprochen hohe Treiberleistung hat. Diese ist für den Takt, gerade bei 50MHz, sehr willkommen. Allerdings handelt man sich damit leider auch einige Probleme ein (O-Ton Holger: "Ganz schöner Giftzwerg, der Kleine... möchte mal wissen, wer den erfunden hat - und wozu!"). Die Hardwarepatches fügt man am besten nach dem Bestücken der Platine ein. Unterbrechung der Leiterbahn zwischen C1 und REQ Die Unterbrechung befindet sich zwar auf der Bestückungsseite, aber das Kabel für den Patch bringt man am besten auf der Lötseite an. Vom Quarzoszillatoranschluß (kleine Bauform) ein Kabel zum +5V-Anschluss legen (nahe am Stecker). Unterbrechung der Leiterbahn an GAL F6, Pin22 Einen Widerstand 68 Ohm dicht am GAL einfügen, so daß die Leitung "durch" den Widerstand an den GAL-Pin führt. Unterbrechung der Leiterbahn zwischen GAL FR9, Pin24 und ACT86, Pin1 Ein Kabel vom +5V-Anschluß des Kondensators C1 an C4 legen. Mit einem Kupferdrahtstück verbindet man ab dem Kondensator C4 die Pins 1-7 des ACT86 und führt das Drahtstück so nahe an Pin14 heran, daß ein SMD-Kondensator von 100nF eingefügt werden kann. Der Kondensator sollte in SMD- Bauform vorliegen, da hier bereits Hochfrequenzeffekte eine Rolle spielen, und die SMD-Bauform sich dabei positiv auswirkt. Vorsicht beim Löten an dem SMD-Kondensator! Er reagiert allergisch auf übermäßige mechanische Belastung und zu große Hitze. Unterbrechung der Leiterbahn zwischen QSZ und IC3 Vom Masseanschluß des F541 ein Kabel hinter die Masse-Durchkontaktierung in der Mitte des SIMM-Slots A legen. Unterbrechung der Leiterbahnen zwischen REQ und SIMM-Slot B Zwischen C4 und dem ACT86, Pin7 ein Kabel zum GND-Anschluß legen (direkt am Stecker, am besten an einen der beiden GND-Pins). Pull-Up-Widerstand an A26 Zwischen Pin4 und Pin24 an GAL F6 einen 1,5 kOhm Widerstand einfügen (Lötseite). Zusätzliche Masseverbindung zur PAK Von der FRAK GAL FR9, Pin12 (Lötseite) zur PAK, J4, Pin1 ein möglichst dickes, möglichst kurzes Kabel ziehen, am besten mit einer Pfostenbuchse am Ende, damit die Verbindung noch trennbar bleibt. J4, Pin1 hat das quadratische wLötauge. Abschlußwiderstand für die Taktleitung auf der FRAK Einen 150 Ohm Widerstand von GAL F7, Pin1 zur ACT86-Masse legen (Lötseite). Widerstände in den Datenleitungen der SIMMs Diese Modifikation ist nicht unbedingt notwendig. Bis 50MHz Taktfrequenz läuft die FRAK/2 mit den vorherigen Patches stabil. Wer allerdings mit der Taktfrequenz herumspielen möchte oder zwei ältere SIMMs (viele Chips - viel Stromverbrauch) verwenden will, der sollte sich diesen Patch überlegen. Der Grund ist die hohe Belastung der Masse-Leitung, wenn 32 Datenleitungen gleichzeitig den Pegel wechseln, aber nur 2 GND-Leitungen dagegen halten. Um diesen Hardwarepatch zu machen, müssen die Datenleitungen der F541-Bustreiber unterbrochen werden. Die Platine ist dazu vorbereitet, da die entsprechenden Verbindungen nur auf der Lötseite liegen. Es werden jeweils 100 Ohm SMD-Widerstände "über" diese Trennstellen gelegt, so daß die Datenleitungen zur FRAK hin "durch" diese Widerstände laufen. Als Bauform für die SMD-Widerstände empfiehlt sich 08/05, nicht die normalen 12/06, da sonst die Widerstände für den Abstand der Lötaugen zu groß sind! Auch sollte man diesen Patch vor der Bestückung der SIL-Streifen sorgfältig überdenken, sonst wird's fummelig. Wie der geneigte, aber in Basteleien etwas unerfahrene Leser vielleicht bemerkt haben mag, ist dieser Patch nur etwas für Lötakrobaten, die die ersten Symptome eines Geschindigkeitsrausches verspüren, gedacht. Wer also nicht mindestens eine Pinbelegung der F541er auftreiben kann, sollte diesen Patch vielleicht besser lassen. Weiterhin ist mit diesem Patch eine PuPla/? praktisch zwingend, da die Widerstände die CPU noch zusätzlich belasten. Auch sollte das Mainboard-RAM maximal 80ns Zugriffszeit haben. 2.3 Die FRAK/2-GALs Es fehlen noch die GALs für die FRAK/2. Die JEDEC-Dateien sind öffentlich, deren Verwendung aber nur zu privaten Zwecken gestattet. Die JEDEC-Dateien für die FRAK/2-GALs und der aktuelle PAK-GAL-Satz sind auch hier erhältlich: Zur Downloadseite. Eine weitere Bezugsquelle ist z.B. die MAUS DO2, öffentlicher Programmteil, Dateiname WRSGAL??.LZH. Übertragen Sie die JEDEC-Dateien in die GALs und beschriften Sie diese sofort. Falls die GALs bereits im Lieferumfang enthalten waren, brauchen Sie diese jetzt nur noch laut Bestückungsplan in die Sockel auf der FRAK zu stecken. Damit ist die FRAK/2 fast komplett! Bitte darauf achten, daß GAL F6 in die entgegengesetzte "Richtung" zeigt, wie die beiden F9er GALs! In diesem Zusammenhang möchte ich noch auf etwas hinweisen, daß nur für die Leute wichtig ist, die sich die GALs selbst brennen möchten und den unveränderten Maxon-GAL-Prommer am Atari verwenden. Dieser ist nur für normal- und A-Typen ausgelegt! Da mittlerweile aber nur noch B-Typen erhältlich sind (wenn überhaupt, die D-Typen werden nicht mehr lange auf sich warten lassen), ist der original Maxon-Prommer nicht mehr geeignet! Vorsicht mit den PALCEs von AMD, die sind zwar funktions-, aber nicht programmierkompatibel! Ich muß dringend davon abraten, den original Maxon-Prommer an andere GALs heran zu lassen, als die, die er mit eingeschalteter automatischer Erkennung akzeptiert! Die Hardware dieses GAL-Programmierers ist nicht für neuere GALs geeignet, da mit einer viel zu hohen Spannung für die neuen Typen (bis zu 40% mehr als spezifiziert!) und nicht korrekten Programmierimpulszeiten gearbeitet wird. Wer das ignoriert und trotzdem B- oder gar D-Typen mit dem originalen Maxon-Prommer (oder einem gleichwertig veralteten Gerät) bearbeitet, schädigt diese Bausteine. Das muß nicht einen Totalausfall des GALs zur Folge haben; eine Teilschädigung oder - viel schlimmer - unzureichende Ladungsmenge in den Zellen reicht bereits aus, um die einwandfreie Funktion zu beeinträtigen. Wer Interesse an einem aktuellen Programmiergerät für PLDs am Atari hat, dem kann ich unser GABI-Projekt empfehlen. Noch einmal unmißverständlich: GALs (nicht korrekt!) brennen und "funktioniert doch", ist auf Dauer der falsche Weg! 3. Änderungen an der PAK 3.1 Zusätzliche Leiterbahnen Falls Sie das Layout PAK/3-030A besitzen, sind keine weiteren Änderungen am Layout nötig. Hier sind die zusätzlichen Leiterbahnen bereits im Layout integriert. Für die Benutzer des PAK/3-030-Layouts, also des "ersten" Layouts der Platine, sind noch einige Leiterzüge zu ergänzen. Die Versionsnummer der Platine steht am Rand auf der Lötseite. Falls bisher eine FRAK/1 auf einer "alten" PAK-Platine im Einsatz war, dann sind bereits vier der fünf neuen Leiterbahnen gezogen. Allerdings ist evtl. die Verbindung von CON1, Pin19 nicht an J9, Pin2 gelegt, das bitte überprüfen. Dieser "Trick" wird in Kapitel 3.3 näher besprochen! Hier also die Fädelskizze: Lötseite PAK68/3 Die zusätzlichen Verbindungen im einzelnen: /CSP19 von CON1, Pin1 an U6, Pin21 /CIIN von CON1, Pin2 an U6, Pin17 /STERM von CON1, Pin3 an U1, Pin19 A26 von CON1, Pin7 an U8, PinA5 CPUCLK von CON1, Pin19 an J9, Pin2 3.2 Update des PAK-GAL-Satzes Es ist leider notwendig die GALs auf der PAK auszutauschen. Das ist kein Nachteil, sondern eigentlich eher ein Vorteil, da die neuen Gleichungen der PAK deutlich mehr Stabilität verleihen. Von dem Update sind alle GALs betroffen. Die JEDEC-Dateien befinden sich mit in dem Archiv der FRAK/2-GALs. Diese also brennen, gleich beschriften und austauschen. Falls die PAK-GALs bereits im Lieferumfang enthalten waren, diese also noch austauschen, dann ist die PAK für den Einsatz der FRAK/2 voll gerüstet. Dieses PAK-GAL Update ist nicht nur speziell für die Benutzer einer FRAK/2 gedacht. Die neuen Gleichungen verleihen jeder PAK etwas mehr Stabilität und laufen deshalb auch selbstverständlich mit der FRAK/1. Für den Betrieb ohne FRAK ist das GAL P6-F gegen ein P6-ST zu tauschen! 3.3 Taktpufferung auf der PAK Der Takt wird auf der FRAK/2 durch einen 74ACT86 gepuffert, so daß die Pufferung auf der PAK theoretisch entfällt. Falls man, wie in Kapitel 3.1 erwähnt, die Taktleitung CPUCLK von dem Erweiterungsstecker an Pin2 von J9 angeschlossen hat, kann man mehrere Vorteile nutzen: Falls auf der PAK der 74F02 zur Taktpufferung eingesetzt wurde, muß dieser nicht wieder entfernt werden. Es reicht die Verbindung zur CPUCLK-Leitung zu unterbrechen, indem einfach kein Jumper auf J9 gesteckt wird. Der zweite Vorteil ist ein nun möglicher, asynchroner Takt für die FPU. Dabei gilt es allerdings zwei Dinge zu beachten: Als erstes sollte der FPU-Takt nicht geringer sein als der CPU-Takt, und zweitens muß die FPU-Taktleitung evtl. direkt an der FPU durch einen eigenen Widerstand von 150 Ohm gegen GND terminiert werden. Möchte man dagegen die FPU taktsynchron zur CPU betreiben (was wohl der Standardfall ist), dann muß der Jumper J9 auf 1-2 gesteckt und die Verbindung zum evtl. vorhandenen 74F02 getrennt werden. Durch den 74ACT86 muß allerdings die Terminierung der CPU-Taktleitung auf der PAK geändert werden. Für den Fall des PAK/3-030-Layouts ist ein 100 Ohm Widerstand von GAL U1, Pin1 zu GAL U5, Pin12 einzulöten (evtl. vorhandene Terminierung [Bauteile zwischen diesen beiden Pins] entfernen). Beim PAK/3-030A-Layout sind bereits ein Widerstand und ein Kondensator im Layout vorgesehen. Diese, wenn bestückt, entfernen und vom äußeren Pin des Widerstandes zum äußeren Pin des Kondensators einen 100 Ohm Widerstand einlöten. 4. Inbetriebnahme der FRAK/2 4.1 Letzte Handgriffe Es fehlen nur noch die Bauteile, die von der PAK übernommen werden. Das sind die beiden F541-Bustreiber, der Quarzoszillator und evtl. Erweiterungen im 68000er-Sockel, oder der Notantrieb selbst (die 68000)! Nun muß noch kontrolliert werden, ob die FRAK genügend Abstand zur PAK hat. Wenn nicht, müssen noch eine oder zwei Lagen Sockel aufgesteckt werden. 4.2 Endmontage Die FRAK/2 ist jetzt auf die PAK zu stecken. Dazu müssen natürlich die IC-Adapterstreifen in den Sockeln auf der Unterseite der FRAK/2 sitzen! Diese werden am besten mit der "dicken" Seite in die FRAK gesteckt, so daß bei einer eventuellen Demontage von PAK und FRAK die Adapterstreifen an der FRAK verbleiben. Beim Zusammenstecken ist etwas Fingerspitzengefühl notwendig! Achten Sie darauf, daß die zusätzliche Masseverbindung der FRAK zu J4 auf der PAK ebenfalls Kontakt hat. Bevor weitere Erweiterungen in den 68000er-Sockel auf der FRAK gesteckt werden (z.B. ein Panther-Adapter), ist darauf zu achten, daß diese keinen Kontakt zu dem Jumperfeld haben. Notfalls also noch ein paar Sockel draufstecken... Der Panther verdeckt leider das Jumperfeld für die Konfiguration der FRAK/2. Deshalb sollte zuerst die Speicherkonfiguration eingestellt werden. Danach kann dann der Grafikkartenadapter aufgesteckt werden. Bitte die Stromversorgung der FRAK/2 nicht vergessen! 4.3 Zugriffszeit der PS/2-SIMMs Die Zugriffszeit, die die PS/2-SIMMs haben müssen, ist abhängig von der Taktfrequenz, mit der PAK und FRAK betrieben werden. Dabei ist der angegebene Wert die Obergrenze, die Zugriffszeit kann problemlos kleiner sein: bis 32 MHz 100ns bis 36 MHz 80ns bis 40 MHz 70ns bis 50 MHz 60ns 4.4 Konfigurationsmöglichkeiten Die gesamte Konfiguration der FRAK/2 wird komfortabel durch Jumper erledigt. Der Jumper-Block J1-J5 hat verschiedene Aufgaben, JB schaltet den Burstmodus ein oder aus. Ein Überblick über die Funktion: JB offen Burstmodus AUS JB gesteckt Burstmodus AN Das Jumperfeld J1-J5 ist in drei Funktionsgruppen geteilt: Mit dem Jumper J4 schaltet man die gesamte FRAK/2 ein oder aus. So ist es z.B. möglich zu Testzwecken ohne Fast-RAM zu booten, und dann das Fast-RAM nachträglich zuzuschalten. Man kann damit aber auch die FRAK/2 abschalten, falls einige ältere Programme nicht mit dem Fast-RAM zurechtkommen. Allerdings sollte das Fast-RAM nicht im Betrieb ausgeschaltet werden. Das führt unweigerlich zum Systemabsturz! Im Normalbetrieb sollte also Stellung 2-3 gesteckt sein, wozu sonst die FRAK?! J4 1-2 FRAK AUSgeschaltet J4 2-3 FRAK EINgeschaltet Mit dem Jumper J5 läßt sich die Betriebsart des JB-Jumpers einstellen. Das heißt also, daß der Jumper JB gesteckt sein muß, damit J5 überhaupt eine Funktion hat. Ist der Burst-Modus auf EDO eingestellt, dann wird bei einem Burstzyklus die EDO-Taktfolge benutzt, die schneller als der FPM-Modus ist. Burstzyklen gibt es nur beim Lesen. Der EDO-Modus gilt in diesem GAL-Satz für beide SIMM-Slots! Ist also der Burstmodus aktiv und auf EDO eingestellt, es steckt aber mindestens ein nicht-EDO-SIMM drin, gibt es einen Absturz! Man kann allerdings alle EDO-SIMMs als FPM betreiben, und generell alle SIMMs ohne Burstmodus. Ein spezielles GAL für Mischbestückung, also für eine dynamische EDO-Umschaltung, ist auf Anfrage erhältlich. Solange also nur ein SIMM verwendet wird oder beide SIMMs den gleichen Burstmode unterstützen, gibt es mit diesem GAL-Satz keine Probleme. Der Jumper JB ist standardmäßig nicht gesteckt, Standard für J5 ist die Stellung 1-2. J5 1-2 FPM-Burst-Modus J5 2-3 EDO-Burst-Modus Die Jumper J1-J3 bilden einen Block, mit dem die RAM-Konfiguration eingestellt wird. Dabei ist eine Regel zu beachten: Das SIMM mit mehr Speicherkapazität kommt immer in Slot A! Aus der folgenden Tabelle geht die nötige Einstellung für die gewünschte SIMM-Konfiguration hervor: Jumper Slot A Slot B Gesamt J3 1-2 J2 1-2 J1 1-2 4 MB 4 MB 0 MB 4 MB 4 MB 8 MB J3 1-2 J2     2-3 J1 1-2 8 MB 8 MB 8 MB 0 MB 4 MB 8 MB 8 MB 12 MB 16 MB J3 1-2 J2 1-2 J1     2-3 16 MB 16 MB 16 MB 0 MB 4 MB 8 MB 16 MB 20 MB 24 MB J3 1-2 J2     2-3 J1     2-3 32 MB 32 MB 32 MB 0 MB 4 MB 8 MB 32 MB 36 MB 40 MB J3     2-3 J2 1-2 J1     2-3 16 MB 16 MB 32 MB J3     2-3 J2     2-3 J1     2-3 32 MB 32 MB 16 MB 32 MB 48 MB 64 MB 4.5 Burst-Modus und EDO-SIMMs In diesem Abschnitt soll kurz die Funktionsweise des Burst-Modus erläutert werden. Bei ausgeschaltetem Burst-Modus laufen Speicherzugriffe ganz normal ab. Wird der Burst-Modus eingeschaltet, dann kann die CPU bei einem Lesezugriff der Speicherhardware einen sogenannten Burst-Zyklus vorschlagen. Wird dieser akzeptiert, dann wird nicht nur das gewünschte Langwort eingelesen, sondern die drei darauffolgenden werden "vorsorglich" auch geholt (landen aber erstmal im Cache). Falls die CPU diese Daten kurze Zeit später sowieso geholt hätte, liegen sie schon im Cache und die zeitaufwendigen Buszyklen entfallen! Dazu kommt, daß das aufeinanderfolgende Lesen in einem Burstzyklus schneller abläuft, als vier "normale" Buszyklen. Allerdings sind nicht alle RAM-Bausteine dazu in der Lage, sie müssen den FPM-Modus (Fast-Page-Mode) unterstützen. Heutzutage sind allerdings kaum noch RAM-Bausteine zu finden, die den FPM-Burst-Modus nicht mitmachen. Es ist schwer zu sagen, wieviel Geschwindigkeitsgewinn der Burstmodus bringt. Zum einen schlägt die CPU nur in bestimmten Situationen einen Burst-Zyklus vor, zum anderen ist nicht klar, ob die "vorsorglich" geholten Daten auch wirklich benötigt werden! Der EDO-Modus ist eine Weiterentwicklung des FPM-Modus. Die Lesezugriffe im Burst-Zyklus laufen etwas schneller ab. Bei zwei unterschiedlich "großen" SIMMs ist es aus einem ganz einfachen Grund vorteilhaft, daß möglichst das größere SIMM den EDO-Modus unterstützt: Das Betriebssystem füllt den Speicher von "unten" nach "oben". Liegt nun das EDO-RAM "oben" (weil das "größere" SIMM ja immer in Slot A stecken muß!), so wird das EDO-RAM erst gefüllt, wenn das darunterliegende RAM "voll" ist... 4.6 FRAK/2 und PAK/3-020 Die vorliegende Version der Dokumentation behandelt den Betrieb der FRAK/2 mit einer PAK/3-030. Soll die FRAK/2 auf einer PAK/3-020 betrieben werden, dann bitte Kontakt mit den Entwicklern aufnehmen! 5. Vorgehensweise bei Problemen Wie schon in der Einleitung erwähnt, lassen sich die meisten Probleme auf unzureichende Umsetzung der Anleitung zurückführen. Bitte kontrollieren Sie noch einmal sehr gewissenhaft, ob Ihr Werk im Einklang mit der Anleitung steht. Zu unseren Web-Seiten gehört auch eine FRAK/2-FAQ, die vielleicht einige Hinweise geben kann. Wenn sich dann noch Probleme im Zusammenhang mit der FRAK/2 ergeben, bitte immer zuerst Kontakt mit den Entwicklern aufnehmen. Anhang A - Bestückungsplan Der Bestückungsplan ist als GEM-Image Datei verfügbar: Zur Downloadseite. Anhang B - Bestückungsliste Position Anzahl Bezeichnung Bemerkungen F6-F9 5 GAL20V8-15ns   IC1 1 74ACT86   IC2 1 74HCT221   IC3, IC4 2 74F541 von der PAK! QSZ 1 Quarzoszillator (32 MHz - 50 MHz) von der PAK! CPU 1 Widerstand 10 Ohm   CLK 1 Widerstand 68 Ohm   WE 1 Widerstand 33 Ohm   RAS0-RAS3 4 Widerstand 33 Ohm   CAS0-CAS3 4 Widerstand 33 Ohm   MA0-MA11 12 Widerstand 33 Ohm   MFR 1 Widerstand 3,3 kOhm   PU, REQ 2 Widerstand 4,7 kOhm   C1, C2 2 Elko 220 uF, RM5   C3-C9 7 Keramikkondensator 100 nF, RM5   MFC 1 Folienkondensator 4,7 nF, RM5   D0, D1   nur für PAK/3-020! nicht bestücken Slot A+B 2 PS/2-SIMM-Sockel Wegen der knappen Platzverhältnisse Bauform für senkrechte Montage der SIMMs (90 Grad) notwendig. Unbedingt zwei einzelne Sockel verwenden! Ein "Doppelsockel" für zwei SIMMs kann wegen des Abstandes beider Sockel zueinander nicht verwendet werden. für die GALs 5 DIL-Sockel 24pin schmal   für IC3, IC4 2 DIL-Sockel 20pin   für IC2 1 DIL-Sockel 16pin   für IC1, QSZ 2 DIL-Sockel 14pin Ein Sockel 14pin ist für den Quarzoszillator vorgesehen. Dazu die mittleren Beinchen abkneifen. 68000 2 SIL-Sockel 32pin Erweiterungsstecker nach oben. Nur notwendig, wenn auf der FRAK eine weitere Erweiterung (z.B. Panther) aufgesteckt werden soll. Alternativ geht natürlich auch ein DIL-Sockel, 64pin (billiger).   2 SIL-Sockel 32pin siehe a)   1 SIL-Sockel 19pin siehe a)   4 SIL-Sockel 10pin siehe a)   2 Steckadapter SIL 32pin siehe b)   4 Steckadapter SIL 10pin siehe b)   1 Steckadapter SIL 19pin siehe b) JB 1 Pfostenleiste einreihig, 2pin   J1-J5 5 Pfostenleiste einreihig, 3pin     6 Jumper dazu   PWRCON 1 Stromversorgungsstecker Zur Auswahl steht ein 5,25"-Stecker für Printmontage (Vorsicht! +5V und +12V vertauscht!) oder ein 3,5"-Stecker für Printmontage (schwer erhältlich). GND2 1 Kabel für den GND-Anschluß     1 Flachstecker 6mm "Auto"   a) Sockel auf der Unterseite der FRAK für die Steckadapter zur PAK. b) Steckadapter zur PAK. Die Seite mit den dickeren Pins in die Sockel auf der FRAK stecken, damit die Steckadapter bei einer eventuellen Demontage von FRAK und PAK an der FRAK verbleiben. Teile für den Hardwarepatch (siehe Kapitel 2.2 / Kapitel 3) Position Anzahl Bezeichnung Bemerkungen FRCLKTERM 1 Widerstand 150 Ohm   A26PU 1 Widerstand 1,5 kOhm   CSP19TERM CPUCLKTERM 2 Widerstand 68 Ohm   C4/2 1 SMD-Kondensator 100nF   DTERM 32 SMD-Widerstand 100 Ohm Bauform 08/05, aber nicht in jedem Fall nötig, siehe Kapitel 2.2. Zuletzt geändert am 08.03.2007, RS