__________________________________________
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".
------------------------------------------
Other articles:
