Buszkiterjesztő egység
több bővítőkártya ilesztésére
Mint
ismeretes, az ENTERPRISE lehetőségeit kibővítő különböző kártyák (pl. a lemezvezérlő)
a gép jobboldalán található "SYTEM BUS" (rendszerbusz) csatlakozósávra
dugaszolhatók. Ezen a csatlakozón keresztül hozzáférhetünk a gép hardveréhez,
rendelkezésre áll az összes cím-, és adatvonal, a mikroprocesszor vezérlővonalai,
külső sprite-bemenetek, és még egy pár "hasznos" vezeték, így szinte
mindent megvalósíthatunk, amire csak szükségünk lehet, sőt, néhányat a szükségtelen
dolgok közül is.
A gond akkor jelentkezik, ha több kártyát (pl. lemezvezérlő + óra/naptár)
óhajtunk egyszerre a géphez csatlakoztatni. Ehhez egyrészt nincs elég hely,
másrészt a gép vonalai sem terhelhetők tetszőlegesen. Három, vagy még több
kártya csatlakoztatásához már feltétlenül kell néhány meghajtó áramkör. Mindezek
miatt terveztem az öt+egy kártya csatlakoztatását lehetővé tévő buszkiterjesztő
egységet, amelyet a következőkben mutatok be.
Tekintsük a kapcsolási rajzot!
Mint látható, a vonalaknak mintegy a felét erősítjük. U3, U2 és U4 illeszti
a címvezetékeket (A0-A21), U1 pedig a kimenő vezérlőjeleket. C3-C6 hidegíti
az integrált áramköröket, és U5 állítja elő számukra a +5V tápfeszültséget.
C1 az ENTERPRISE-ból jövő +9V-ot szűri, C2 pedig a stabilizátort hidegíti.
Mind a +9V, mind a +5V megjelenik a kártyafoglalatokon, így a kisebb kártyák
használhatják a buszkiterjesztő stabilizátorát, a nagyobbak pedig saját maguk
stabilizálhatják tápfeszültségüket (ami a zavarérzékenységet is csökkenti)
a +9V-ból.
Említést érdemel még a kártya géppel ellentétes oldalán található panel-élcsatlakozó,
amely két célra alkalmazható. Egyrészt úgy, ahogy van, kompatíbilis a lemezvezérlő
kártya tartozékaként forgalmazott ún. "Bus Bridge"-dzsel, így egy
kányacsatlakozó fölforrasztása után közvetlenül ide dugható a gyári lemezvezérlő
kártya, vagy a Spectrum-emulátor. Másrészt némi átalakítás (egy fűrészelés,
egy vágás, egy forrasztás) után ugyanolyan panel-élcsatlakozót kaphatunk belőle,
mint a gépé, így ide az eredetileg a gépbe dugható kártyákat (gigantomániások
figyelem: akár még egy buszkiterjesztő egységet is, összesen tíz + egy kártya
számára!) tehetjük.
Fölmerülhet a kérdés: miért csak kimeneti vonalakat erősítünk, és miért pont
azokat? A válasz három részből áll.
Először. a kimaradt kimenetek vagy speciálisak (pl. HALT, RFSH), amelyeket
valószínűleg csak egy kártya használ, vagy amúgy is LS TTL áramkörökről jönnek
(ilyen a 8 MHz, ezért van szüksége valakinek az ENTERPRISE kapcsolási rajzára!),
ezért nem igényelnek külön meghajtót.
Másodszor: a számítógép digitális bemenetei legfeljebb egységnyi terhelést
jelentenek a külvilág számára, amelyekkel jól megbirkóznak a külső kártyák
rendszerint LS TTL kimenetei.
Harmadszor: a kétirányú adatbusz egy központi kártyán, kis késleltetéssel
történő erősítése komplikált. Ehhez minden bővítőkártyán ki kellene alakítani
egy olyan jelet, ami a megfelelő címtartományban az adatmeghajtót vezérli,
és ezen jeleket kell a buszkiterjesztőn logikai VAGY -kapcsolatba hozni. Ez
még nem olyan nagy feladat, hiszen az említett jelekre az egyes kártyákon
általában szükség van, ha nem a központi, akkor a kártyán lévő adatmeghajtó
vezérlésére. A probléma abban áll, hogy annak a bizonyos VAGY -kapcsolatnak
a létrehozása számottevő késleltetést okoz, így a központi kártyán történő
adatbusz-erősítés esetén célszerű lenne elhagyni a kártyákon lévő adatmeghajtókat.
A kérdést a lemezvezérlő kártya döntötte el. Mivel azon rajta van az adatmeghajtó
áramkör, én is mindegyik kártyára ráterveztem azt, ezáltal a központi meghajtó
elhagyhatóvá vált, elkerülve ezzel az adatvonalakon fellépő további jelkésleltetést.
A kártya fizikai megvalósításánál a fő szempont az volt, hogy a meghajtó-áramkörök
minél közelebb kerüljenek a számítógéphez, mivel a gép kíméletlenül megtorolja
az akár csak tíz cm-es toldó-vezetéket a rendszerbuszán: bizonytalanná válik
a működése, állandóan lefagy, stb., stb. A meghajtó-áramkörök után már viszonylag
messze is elvezethetők a jelek, a RAM-bővítő kártyát leszámítva, az ugyanis
a géphez legközelebbi foglalatban érzi legjobban magát.
Enterpress 91/6. - Mészáros Gyula
Az eredeti gyári elképzelés szerint a kártyákkal történő bővítés is olyan korrekt, rugalmas módon történt volna, mint ahogy az EP egésze is felépül. A Bridge csatlakozója nem véletlenül hosszabb, a +5V tápfeszültségen kívül 3 slot-azonosító címbitet tartalmaz. Ezek megadják a slot számát, a kártyának ennek figyelembe vételével kell dekódolni a memória és I/O portok címét. Ezáltal nem alakulhatna ki soha ütközés, hiszen minden slothoz más címek dekódolódnának.
A buszbővítő nem használja ezt a lehetőséget, hanem teljesen párhuzamos buszt valósít meg, mint az IBM PC, így még rugalmasabb. Egyrészt nincs korlátozva a bővítőkártyák száma, valamint az sem, hogy egy kártya mennyi memória- és I/O-területet kaphat. Cserébe a kártyákat úgy kell tervezni, hogy ne ütközzenek egymással. Hogy miért lettek mégis hosszabbak a panelen lévő foglalatok? Csak azért, hogy a gyári EXDOS-kártyát fűrészelés nélkül bele lehessen dugni.