Universal Cartridge 1.5: Unterschied zwischen den Versionen
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| − | [[File: | + | [[File:UC15-Foto-blau.GIF|right|thumb|200px|Universal Cartridge 1.5 SMD]] |
__TOC__ | __TOC__ | ||
<br /> | <br /> | ||
== Die Universal Cartridge 1.5 (UC1-SMD) == | == Die Universal Cartridge 1.5 (UC1-SMD) == | ||
| + | Die '''Universal Cartridge''' (UC Modul) ist ein Modul für den C64 Homecomputer. Mit dem UC Modul kann sich jeder eine eigene Sammlung von Programmen erstellen, und diese bequem per Knopfdruck starten. | ||
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| − | + | Weitere Infos auf der Seite: [[Universal_Cartridge|C64 Universal Cartridge]] | |
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| + | Die Version UC-1.5 gibt es in zwei Arten: | ||
| − | + | * UC-1.5 SMD | |
| + | * UC-1.5 THT | ||
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| − | + | Die SMD Bauweise ist elegant, braucht weniger Platz und die Bauteile sind preislich günstiger, - aber leider sind die SMD IC auch etwas schwieriger zu löten. | |
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| − | + | Die THT Bauweise ist leichter zu löten und eignet sich besser für Hobbyisten. Aber auch die THT Version ist aus Platzgründen nicht vollständig "THT", die zwei poligen Bauteile sind SMD der Bauart 0805. Mit einer guten Pinzette sollte das aber für jeden machbar sein. | |
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== Aufbau und Inbetriebnahme == | == Aufbau und Inbetriebnahme == | ||
| − | Der Aufbau des UC1 Modul ist sehr simpel. | + | Der Aufbau des UC1.5 Modul ist sehr simpel. Ein GAL 16v8 und zwei TTL Bausteine steuern die beiden Speicherbausteine. Das Modul kann selbst nachgebaut werden. Die Bauteile sind günstig und gut erhältlich. Die beiden TTL und der GAL sind bei der SMD Version in SMD Bauweise. Das erfordert fortgeschrittene Löt Kenntnisse, aber der Schwierigkeitsgrad ist nicht sehr hoch. Bei der TFT Version sind nur die zwei poligen Bauteile (Kondensatoren, der Widerstand und die Diode) in SMD Bauweise. |
<br /> | <br /> | ||
=== Technische Spezifikation === | === Technische Spezifikation === | ||
| − | Es gibt nur wenige Bauteile auf der UC1 Platine: | + | Es gibt nur wenige Bauteile auf der UC1.5 Platine: |
| − | * ein EPROM mit | + | * ein EPROM mit 128, 256 oder 512K (zB. W27C010 oder W27E040) |
| + | * bei der TFT Version kann auch ein FLASH Speicher AM29F040 verwendet werden | ||
* ein SRAM mit 32KB | * ein SRAM mit 32KB | ||
| − | * | + | * zwei TTL Bausteine 74LS273 |
* ein GAL 16v8 | * ein GAL 16v8 | ||
| − | * | + | * 6 Stück Kondensatoren (100nF) |
| − | * | + | * 1 Widerstand (10K Ohm) |
| + | * optional eine Diode | ||
| + | * optional zwei Reset Taster | ||
| − | Für die Programmierung des EPROM und des GAL wird ein Programmiergerät benötigt (zb. der gängige TL866). | + | Für die Programmierung des EPROM und des GAL wird ein Programmiergerät benötigt (zb. der gängige TL866). Für den GAL wird zusätzlich ein SOIC-20 Adapter benötigt. |
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=== Aufbau === | === Aufbau === | ||
| − | Notwendige Werkzeuge für den Aufbau des | + | Notwendige Werkzeuge für den Aufbau des UC Modul sind: |
* Lötkolben oder Lötstation + Zinn | * Lötkolben oder Lötstation + Zinn | ||
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| − | Die IC sollten gesockelt werden, zumindest das EPROM | + | Die IC sollten gesockelt werden, zumindest das EPROM. Wenn man alle Bauteile direkt einlötet, sollte man das EPROM und den GAL vorher programmieren, in der Schaltung ist das ziemlich kompliziert. |
Am besten man fängt mit den 4 IC Sockel an (niedere Bauteile zuerst). Danach kommen die vier Kondensatoren. mit dem Seitenschneider werden die überstehenden Drähte gekürzt nach dem einlöten. Dann kann man den TTL (74LS273) in den Sockel setzen, die Nase des IC muss nach links gerichtet sein. Als nächstes kommt der RAM Chip in den Sockel, Vorsicht dass kein Pin verbogen wird beim rein drücken in den Sockel. | Am besten man fängt mit den 4 IC Sockel an (niedere Bauteile zuerst). Danach kommen die vier Kondensatoren. mit dem Seitenschneider werden die überstehenden Drähte gekürzt nach dem einlöten. Dann kann man den TTL (74LS273) in den Sockel setzen, die Nase des IC muss nach links gerichtet sein. Als nächstes kommt der RAM Chip in den Sockel, Vorsicht dass kein Pin verbogen wird beim rein drücken in den Sockel. | ||
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Wenn das Board fertig gelötet, der GAL geflashed und eingesetzt ist, dann steht einer Inbetriebnahme nichts mehr im Wege. | Wenn das Board fertig gelötet, der GAL geflashed und eingesetzt ist, dann steht einer Inbetriebnahme nichts mehr im Wege. | ||
| − | Der Inhalt des EPROM sollte eine garantiert funktionierende Image Datei sein. Ich verwende dazu die Datei ''''MENU.BIN'''' aus dem ZIP Archiv mit den 'Beispiel Images'. Das Image enthält alle Arten von Programmen und auch den UC-FB, der mit der Taste <F1> gestartet werden kann. Wenn nun das UC-Menü erscheint, dann kann es schon mal nicht mehr allzu weit fehlen. Man kann kurz alle Programme starten und damit prüfen, ob das | + | Der Inhalt des EPROM sollte eine garantiert funktionierende Image Datei sein. Ich verwende dazu die Datei ''''MENU.BIN'''' aus dem ZIP Archiv mit den 'Beispiel Images'. Das Image enthält alle Arten von Programmen und auch den UC-FB, der mit der Taste <F1> gestartet werden kann. Wenn nun das UC-Menü erscheint, dann kann es schon mal nicht mehr allzu weit fehlen. Man kann kurz alle Programme starten und damit prüfen, ob das UC Modul einwandfrei arbeitet. |
Wenn das UC-Menü nach dem einschalten nicht erscheint, dann bitte sofort abschalten. Ich teste dann den C64 ohne Modul, ggf. den EPROM Inhalt und auch den Inhalt des GAL. | Wenn das UC-Menü nach dem einschalten nicht erscheint, dann bitte sofort abschalten. Ich teste dann den C64 ohne Modul, ggf. den EPROM Inhalt und auch den Inhalt des GAL. | ||
| − | Falls EPROM und GAL alles in Ordnung sind, kann man mal ganz ohne jeden IC am | + | Falls EPROM und GAL alles in Ordnung sind, kann man mal ganz ohne jeden IC am UC Modul starten. Der C64 sollte normal starten, als wenn kein Modul angesteckt wäre. Man kann auch den GAL in den Sockel stecken und der C64 sollte normal starten. Der 74LS273 darf NICHT gesteckt werden, denn dann ist das UC im 16K Modus, der C64 meldet sich mit blauem Schirm ohne Cursor (weil kein BASIC da ist). Wenn also der 74LS273 auf der Platine gesteckt ist, dann muss auch der EPROM mit einem funktionierenden UC-Image gesteckt sein! |
Der SRAM hingegen muss nicht gesteckt sein. Das UC-Menü sollte trotzdem kommen, auch wenn das SRAM nicht vorhanden ist. Man kann auch alle PRG (OneFiler) starten, nur für die CRT Dateien die im Cartridge Modus laufen, benötigt man den SRAM Baustein. Der UC-Filebrowser ist auch eine 8KB CRT Datei, deswegen benötigt der auch ein funktionierendes SRAM. | Der SRAM hingegen muss nicht gesteckt sein. Das UC-Menü sollte trotzdem kommen, auch wenn das SRAM nicht vorhanden ist. Man kann auch alle PRG (OneFiler) starten, nur für die CRT Dateien die im Cartridge Modus laufen, benötigt man den SRAM Baustein. Der UC-Filebrowser ist auch eine 8KB CRT Datei, deswegen benötigt der auch ein funktionierendes SRAM. | ||
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<br /> | <br /> | ||
| − | == Technik der UC1 == | + | == Technik der UC1.5 == |
| − | Die Technik des | + | Die Technik des Modul besteht aus einem GAL, zweier Speicherbausteine und einem 16 Bit D-Latch (zwei Register). |
<gallery mode="traditional" widths=90px heights=90px perrow=9 caption=""> | <gallery mode="traditional" widths=90px heights=90px perrow=9 caption=""> | ||
| − | Image:C64- | + | Image:C64-UC15-Map.gif |
| − | Image:C64- | + | Image:C64-UC15-BlkSch.GIF |
| − | Image:C64- | + | Image:C64-UC15-Sch.png |
</gallery> | </gallery> | ||
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=== GAL 16v8 === | === GAL 16v8 === | ||
| − | Dank dieses praktischen GAL Chip (ATF 16v8) ist das Design der UC1 extrem reduziert und einfach. Der GAL ersetzt etliche TTL Bausteine und erhöht gleichzeitig die Flexibilität, weil man bei Bedarf die Logik sehr einfach und schnell ändern und anpassen kann. | + | Dank dieses praktischen GAL Chip (ATF 16v8) ist das Design der UC1.5 extrem reduziert und einfach. Der GAL ersetzt etliche TTL Bausteine und erhöht gleichzeitig die Flexibilität, weil man bei Bedarf die Logik sehr einfach und schnell ändern und anpassen kann. |
Getestet ist die Schaltung mit folgenden GAL Bausteinen: | Getestet ist die Schaltung mit folgenden GAL Bausteinen: | ||
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<u>UPDATE</u>: | <u>UPDATE</u>: | ||
| − | Auch ein weiterer GAL 16v8A läuft definitiv '''NICHT''' im | + | Auch ein weiterer GAL 16v8A läuft definitiv '''NICHT''' im UC Modul. |
Ich rate also explizit ab von dieser GAL Type. | Ich rate also explizit ab von dieser GAL Type. | ||
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| − | Der EPROM in dem | + | Der EPROM in dem UC Modul wird nur als 'Massenspeicher' benutzt. |
| − | Im Falle, der Benutzer startet ein Programm vom Typ PRG (One-Filer), wird das Programm ab $0801 in den Speicher des C64 geladen. Danach schaltet sich das UC1 ab und es wird das Programm mit RUN gestartet. Das | + | Im Falle, der Benutzer startet ein Programm vom Typ PRG (One-Filer), wird das Programm ab $0801 in den Speicher des C64 geladen. Danach schaltet sich das UC1 ab und es wird das Programm mit RUN gestartet. Das SRAM im UC Modul ist da nie involviert. |
| − | Alle anderen Programmtypen (8K, 16K und Ultimax) benötigen das | + | Alle anderen Programmtypen (8K, 16K und Ultimax) benötigen das SRAM der UC1.5. Das Programm wird in den UC RAM geladen und die Signale /GAME und /EXROM werden je nach Modul Typ gesetzt. Danach wird der RAM schreib-geschützt und ein Reset des C64 ausgelöst. Das UC1.5 Modul verhält sich dann exakt wie ein einfaches 8K oder 16K Modul. |
Im Ultimax Modus können nur bestimmte Paket Größen verwendet werden: 1K, 2K, 4K, 8K und 16K <br /> | Im Ultimax Modus können nur bestimmte Paket Größen verwendet werden: 1K, 2K, 4K, 8K und 16K <br /> | ||
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| − | Eine Stärke des | + | Eine Stärke des UC Modul ist, dass der UC RAM schreib geschützt werden kann. Dadurch erscheint das flexible RAM wie ein EPROM, das nicht überschrieben werden kann. |
Dadurch kann man beliebige Module (8K, 16k und Ultimax) auch von Diskette oder SD-Karte laden. Für diesen Zweck gibt es den modifizierten FB (file browser). Man kann damit direkt auf CRT Dateien zugreifen und diese 'starten'. | Dadurch kann man beliebige Module (8K, 16k und Ultimax) auch von Diskette oder SD-Karte laden. Für diesen Zweck gibt es den modifizierten FB (file browser). Man kann damit direkt auf CRT Dateien zugreifen und diese 'starten'. | ||
| + | |||
| + | <br /> | ||
| + | ===== Mögliche Speichertypen in der UC-1.5 SMD ===== | ||
| + | |||
| + | Der SRAM ist ein 32Kx8, es können beliebige Typen verwendet werden, solange die PIN Belegung passt. | ||
| + | |||
| + | Das 'ROM' kann ein FLASH Speicher, ein EPROM oder ein EEPROM sein. Es funktionieren alle PIN kompatible Typen mit der Größe 128K, 256K oder 512K. Bei EPROM können auch 1MB Typen (27C080, 27C801 ...) verwendet werden. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Getestet sind folgende Typen: | ||
| + | |||
| + | * Flash AM29F040 (512K) | ||
| + | * EPROM 27C080 (1MB) | ||
| + | * EPROM 27C020 (256K) | ||
| + | * EEPROM W27E040 (512K) | ||
| + | * EEPROM W27E020 (256K) | ||
| + | * EEPROM W27E010 (128K) | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Eine neue, unveränderte Platine ist '''standardmäßig konfiguriert für (E)EPROM Speicher''' bis 512K (zb. W27E040). Für den Einsatz andere Speichertypen muss das Modul vorbereitet werden, siehe dazu das Kapitel '''[[#Hardware_Konfiguration|Hardware Konfiguration]]'''. | ||
| + | |||
| + | <br /> | ||
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| + | ===== Mögliche Speichertypen in der UC-1.5 THT ===== | ||
| + | |||
| + | Der SRAM ist ein 32Kx8, es können beliebige Typen verwendet werden, solange die PIN Belegung passt. | ||
| + | |||
| + | Das 'ROM' kann ein FLASH Speicher, ein EPROM oder ein EEPROM sein. Es funktionieren alle PIN kompatible Typen mit der Größe 128K, 256K oder 512K. Bei der THT Platine können KEINE 1MB EPROM Typen verwendet werden. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Getestet sind folgende Typen: | ||
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| + | * Flash AM29F040 (512K) | ||
| + | * EPROM 27C020 (256K) | ||
| + | * EEPROM W27E040 (512K) | ||
| + | * EEPROM W27E020 (256K) | ||
| + | * EEPROM W27E010 (128K) | ||
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| + | Eine neue, unveränderte Platine ist '''standardmäßig konfiguriert für einen Flash Speicher (AM29F040)'''. Für den Einsatz andere Speichertypen muss das Modul vorbereitet werden, siehe dazu das Kapitel '''[[#Hardware_Konfiguration|Hardware Konfiguration]]'''. | ||
<br /> | <br /> | ||
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=== D-Latch als Register === | === D-Latch als Register === | ||
| − | + | Die beiden achtfach D-Latch (74LS273) werden als Register zur Konfiguration der UC1.5 verwendet. | |
| − | + | Die Register können vom C64 aus nur schreibend zugegriffen werden. Die Register können nicht ausgelesen werden. Der Schreibzugriff kann im ganzen IO1 Adressbereich erfolgen (Adresse $DExx). Der Zugriff auf die Register kann aber auch abgeschaltet werden, sodass die Einstellungen der UC1.5 nicht mehr versehentlich verändert werden können. | |
| − | Das Register hat 8 Ausgänge zur Steuerung der UC1 Hardware: | + | Das Register A hat 8 Ausgänge zur Steuerung der UC1 Hardware: |
| + | |||
| + | * fünf Pins dienen dem Banking und selektieren einer 16K Bank | ||
| + | * der Rest ist Reserve | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Das Register B hat 8 Ausgänge zur Steuerung der UC Hardware: | ||
| − | |||
* zwei Pins steuern Signale zum C64 (/EXROM und /GAME) | * zwei Pins steuern Signale zum C64 (/EXROM und /GAME) | ||
| − | * | + | * drei Pins steuern Funktionen im GAL (EPROM <--> RAM, RAM write access, Register enable/disable) |
| + | * der Rest ist Reserve | ||
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<br /> | <br /> | ||
| − | |||
| − | + | == Hardware Konfiguration == | |
| + | |||
| + | Auf der Platine gibt es '''Verbinder''' die mit Jx (zb. J1) gekennzeichnet sind. Diese Verbinder sind für die Hardware Konfiguration zuständig und erhöhen die Flexibilität der Platine. Man kann eine Verbindung herstellen und wieder trennen. Manche Verbindungen sind standardmäßig vorhanden, diese Verbindungen kann man optional zB. mit einem Teppichmesser trennen. Offene Stellen kann man optional mit Hilfe eines Lötkolben und etwas Zinn schlissen und ggf. auch wieder trennen. | ||
| + | |||
| + | <br /> | ||
| + | ===== Hardware Optionen auf der UC-1.5 SMD ===== | ||
| + | |||
| + | Standardmäßig ist die UC-1.5 gedacht für den Einsatz in einem C64 (UC Modus). Optional kann das Modul aber auch in einer Commodore MAX Machine betrieben werden (experimentell). Dazu kann man optional Stiftleisten für einen Jumper einlöten oder einfach eine Drahtbrücke verwenden. Vorher muss man die standard Verbindung ''C64'' trennen. Wenn das Modul im MAX Machine Modus ist, dann laufen keine UC Image Dateien mehr. Der Grund ist, der C64 befindet sich nun dauerhaft im sogenannten Ultimax Modus und kann nur noch Ultimax Module ausführen. | ||
| − | + | ||
| + | Die Verbinder J1 bis J4 sind für die Konfiguration des ROM Speicher. Eine neue, unveränderte Platine ist '''standardmäßig konfiguriert für (E)EPROM Speicher''' bis 512K (zb. W27E040). Die Adressleitung A18 liegt über den Verbinder J1 am Pin 31 des ROM Sockel. Kleinere Typen (256K und 128K) funktionieren auch unverändert. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Für den Einsatz eines 1MB EPROM Chip (27C080) muss A19 auf Pin 1 gelegt werden. Dazu dient J4 und J3. Der Verbinder J4 ist standardmäßig auf ''VPP'' verbunden. Diese Leitung muss getrennt werden, danach wird am J4 die Verbindung zu ''A18/A19'' (oben) hergestellt. Der Verbinder J3 muss auf A19 (unten) verbunden werden. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Für den Einsatz eines FLASH Speicher (AM29F040) muss A18 mit auf Pin 1 gelegt werden. Dazu dient J4 und J3. Der Verbinder J4 ist standardmäßig auf ''VPP'' verbunden. Diese Leitung muss aufgekratzt werden. Danach wird am J4 die Verbindung zu ''A18/A19'' (oben) hergestellt. Der Verbinder J3 muss auf A18 (oben) verbunden werden. | ||
| + | |||
| + | Wenn der FLASH Speicher vom C64 aus programmiert werden soll, dann müssen zusätzlich J1 und J2 verändert werden. Der Verbinder J1 muss getrennt, der Verbinder J2 muss verbunden werden. | ||
<br /> | <br /> | ||
| − | == | + | ===== Hardware Optionen auf der UC-1.5 THT ===== |
| − | Für die UC1 gibt es fertige Software: | + | Standardmäßig ist die UC-1.5 gedacht für den Einsatz in einem C64 (UC Modus). Optional kann das Modul aber auch in einer Commodore MAX Machine betrieben werden (experimentell). Dazu kann man optional Stiftleisten für einen Jumper einlöten oder einfach eine Drahtbrücke verwenden. Vorher muss man die standard Verbindung ''C64'' trennen. Wenn das Modul im MAX Machine Modus ist, dann laufen keine UC Image Dateien mehr. Der Grund ist, der C64 befindet sich nun dauerhaft im sogenannten Ultimax Modus und kann nur noch Ultimax Module ausführen. |
| + | |||
| + | |||
| + | Die Verbinder J1 und J2 sind für die Konfiguration des ROM Speicher. Eine neue, unveränderte Platine ist '''standardmäßig konfiguriert für einen Flash Speicher (AM29F040). Die Adressleitung A18 liegt am Pin 1 des ROM Sockel. Kleinere Typen (256K und 128K) sollten auch unverändert funktionieren. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Für den Einsatz eines EPROM oder EEPROM Speicher muss A18 auf Pin 31 gelegt werden, dazu dienen die Verbinder J1 und J2. Der Verbinder J2 ist standardmäßig auf ''/WE'' verbunden. Diese Leitung muss getrennt werden, dazu wird die Verbindung J2 aufgekratzt. Danach wird am J1 die Verbindung hergestellt, damit liegt Pin 31 auf ''A18''. | ||
| + | |||
| + | <br /> | ||
| + | |||
| + | == Programmierung der UC1.5 == | ||
| + | |||
| + | Für die UC1.5 gibt es fertige Software: | ||
* UC-Builder --- ein Tool für die Windows Kommandozeile für die Erstellung eigener Image Dateien | * UC-Builder --- ein Tool für die Windows Kommandozeile für die Erstellung eigener Image Dateien | ||
| Zeile 392: | Zeile 262: | ||
Der Startcode (UC-Loader) kann durch eigenen Code ersetzt werden. | Der Startcode (UC-Loader) kann durch eigenen Code ersetzt werden. | ||
| − | Der eigene Code kann mit einem Assembler wie zB. dem DASM erstellt werden. Der UC-Builder schreibt den Startcode immer ganz am Anfang der UC Image Datei. Normalerweise verwendet der UC-Builder immer automatisch den internen Startcode (UC-Loader). Wenn der UC-Builder aber eine Datei namens ''''' | + | Der eigene Code kann mit einem Assembler wie zB. dem DASM erstellt werden. Der UC-Builder schreibt den Startcode immer ganz am Anfang der UC Image Datei. Normalerweise verwendet der UC-Builder immer automatisch den internen Startcode (UC-Loader). Wenn der UC-Builder aber eine Datei namens '''''UC15-loader.prg''''' findet, dann verwendet er diese Datei als Startcode und schreibt es an den Anfang der Image Datei. |
| − | Wenn man eigene Software für das | + | Wenn man eigene Software für das UC Modul entwickeln möchte, sind folgende Infos nützlich: |
| − | * das UC1 Modul startet immer im 16K Cartridge Modus (passende Initialisierung!) | + | * das UC1.5 Modul startet immer im 16K Cartridge Modus (passende Initialisierung!) |
| − | * | + | * die UC1.5 Register liegen im gesamten Bereich IO-1 ($DExx) |
* die selektierte Bank hat immer eine Größe von 16KB (auch wenn nur 8KB sichtbar sind) | * die selektierte Bank hat immer eine Größe von 16KB (auch wenn nur 8KB sichtbar sind) | ||
* je nach Modus 'sieht' der C64 8KB ab $8000, 16KB ab $8000 oder 8KB ab $8000 und 8KB ab $E000 | * je nach Modus 'sieht' der C64 8KB ab $8000, 16KB ab $8000 oder 8KB ab $8000 und 8KB ab $E000 | ||
| Zeile 415: | Zeile 285: | ||
Der File Browser (UC-FB) kann durch eigenen Code ersetzt werden. | Der File Browser (UC-FB) kann durch eigenen Code ersetzt werden. | ||
| − | Der eigene Code kann mit einem Assembler wie zB. dem DASM erstellt werden. Der UC-Builder schreibt den FB Code in eine UC Image Datei, wenn in der CSV Datei ein Menü Eintrag 'F1' existiert. Normalerweise verwendet der UC-Builder immer automatisch den internen File Browser (UC-FB). Wenn der UC-Builder aber eine Datei namens ''''' | + | Der eigene Code kann mit einem Assembler wie zB. dem DASM erstellt werden. Der UC-Builder schreibt den FB Code in eine UC Image Datei, wenn in der CSV Datei ein Menü Eintrag 'F1' existiert. Normalerweise verwendet der UC-Builder immer automatisch den internen File Browser (UC-FB). Wenn der UC-Builder aber eine Datei namens '''''UC15-FB.prg''''' findet, dann verwendet er diese Datei als File Browser. Der eigene File Browser kann dann vom UC-Menü mit der Taste <F1> gestartet werden. |
| − | Durch die bloße Existenz der Datei ''''' | + | Durch die bloße Existenz der Datei '''''UC15-FB.prg''''' wird also generell ein eigener Code verwendet. Alternativ dazu kann ein eigener File Browser Code auch ganz einfach in der CSV Datei eingebunden werden. Dazu benötigt man nur eine ganz normale Zeile in der CSV Datei, wobei der Menüeintrag "F1" heißen muss. |
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<br /> | <br /> | ||
| − | ==== | + | ==== Die Register ==== |
| − | + | Die beiden UC Register liegen im IO-1 Block an Adresse $DE02 und $DE03. Die Register können nur geschrieben werden. Die UC Register können 'versteckt' werden (UC Register B -- IO disable). Nachdem das Bit gesetzt wird kann das UC Modul nicht mehr konfiguriert werden. Die UC Register sind erst nach einem Hard Reset wieder sichtbar. | |
| − | + | ;UC2 Register A: | |
* Bit 0 --- Banking A14 | * Bit 0 --- Banking A14 | ||
* Bit 1 --- Banking A15 | * Bit 1 --- Banking A15 | ||
* Bit 2 --- Banking A16 | * Bit 2 --- Banking A16 | ||
| − | * Bit 3 --- IO Register disable (1 - Register | + | * Bit 3 --- Banking A17 |
| + | * Bit 4 --- Banking A18 | ||
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| + | ;UC2 Register B: | ||
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| + | * Bit 3 --- IO Register disable (1 - Register sind unsichtbar) | ||
* Bit 4 --- SRAM write enable (1 - SRAM kann beschrieben werden) | * Bit 4 --- SRAM write enable (1 - SRAM kann beschrieben werden) | ||
| − | * Bit 5 --- SRAM select (1 - RAM, 0 - | + | * Bit 5 --- SRAM select (1 - RAM, 0 - FLASH) |
| − | * Bit 6 --- Signal /GAME (GAME und EXROM bestimmen den C64 Cartridge | + | * Bit 6 --- Signal /GAME (GAME und EXROM bestimmen den C64 Cartridge Modus) |
| − | * Bit 7 --- Signal /EXROM (GAME und EXROM bestimmen den C64 Cartridge | + | * Bit 7 --- Signal /EXROM (GAME und EXROM bestimmen den C64 Cartridge Modus) |
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==== Der Modul RAM ==== | ==== Der Modul RAM ==== | ||
| − | Der RAM des | + | Der RAM des UC Modul ist gedacht als "EPROM Ersatz", den man sehr schnell und einfach beschreiben kann. Dadurch kann man ROM Module einfach als CRT Datei laden und ausführen. |
| − | Will man den RAM aber als '''32K Speichererweiterung''' benutzen, dann muss man folgende Dinge beachten. Beim C64 liegt RAM im gesamten 64K Adressraum. Dieser C64 eigene RAM wird immer beschrieben, auch wenn ein ROM oder das UC-RAM sichtbar sind. Die einzige Ausnahme ist, wenn der C64 sich im Ultimax Modus befindet. Nur im Ultimax Modus kann man den | + | Will man den RAM aber als '''32K Speichererweiterung''' benutzen, dann muss man folgende Dinge beachten. Beim C64 liegt RAM im gesamten 64K Adressraum. Dieser C64 eigene RAM wird immer beschrieben, auch wenn ein ROM oder das UC-RAM sichtbar sind. Die einzige Ausnahme ist, wenn der C64 sich im Ultimax Modus befindet. Nur im Ultimax Modus kann man den UC RAM beschreiben, ohne gleichzeitig einen C64 eigenen RAM zu beschreiben. Die Methode ist also, in den Ultimax Modus zu wechseln (/GAME = 0 und /EXROM = 1), ein oder mehrere Bytes zu schreiben und wieder in den normalen Zustand zurück zu kehren. |
Das UC-Ram ist zusätzlich '''sichtbar im IO Adress-Bereich''' (IO-1 und IO-2). Damit hat man bis zu 512 Byte zusätzlichen Speicher zur Verfügung. Der Speicher kann auch mit Schreibschutz betrieben werden, wodurch man quasi ein ROM im IO Bereich sieht. Lesend sind immer die ganzen 512 Byte verfügbar. Schreibend sind nur 256 Bytes des IO-2 verfügbar. Der IO-1 Bereich kann schreibend zugegriffen werden, wenn das UC Register ausgeblendet ist (IO Register disable). Der Schreibzugriff ins UC RAM über den IO Bereich funktioniert nur, wenn schreiben erlaubt ist (SRAM write enable Bit) und das EPROM selektiert ist (SRAM select Bit = 0). | Das UC-Ram ist zusätzlich '''sichtbar im IO Adress-Bereich''' (IO-1 und IO-2). Damit hat man bis zu 512 Byte zusätzlichen Speicher zur Verfügung. Der Speicher kann auch mit Schreibschutz betrieben werden, wodurch man quasi ein ROM im IO Bereich sieht. Lesend sind immer die ganzen 512 Byte verfügbar. Schreibend sind nur 256 Bytes des IO-2 verfügbar. Der IO-1 Bereich kann schreibend zugegriffen werden, wenn das UC Register ausgeblendet ist (IO Register disable). Der Schreibzugriff ins UC RAM über den IO Bereich funktioniert nur, wenn schreiben erlaubt ist (SRAM write enable Bit) und das EPROM selektiert ist (SRAM select Bit = 0). | ||
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| − | + | Der Nachbau der [[UC2|UC2]] ist wegen des CPLD Baustein etwas schwieriger. Der Wunsch nach einem größeren EPROM kombiniert mit dem einfachen Design der UC1 führte zur Entwicklung der UC-1.5 Platin. Der erste Versuchsaufbau mit einem UC1 Modul plus einem Steckbrett Aufbau funktionierte auf Anhieb. Bei dem ersten Entwurf der Platine zeigte aber, dass der Platz sehr knapp ist, speziell wenn man auch die beiden Taster der UC2 integrieren möchte. Deshalb kam es zu der Entscheidung, auf SMD Technik zu setzen. Die verwendeten Bauteile haben einen Pin Abstand von 1,27mm (SOIC-20), wodurch es nicht sehr schwer zu löten ist. | |
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| − | + | Das GAL 16v8 in SMD Bauweise kann mit einem normalen EPROM Programmiergerät (zB. TL866) programmiert werden. Allerdings benötigt man eine SOIC-20 Adapter Platine. | |
| − | + | '''UC-1.5 SMD:''' | |
<gallery mode="traditional" widths=90px heights=90px perrow=9 caption=""> | <gallery mode="traditional" widths=90px heights=90px perrow=9 caption=""> | ||
| − | Image: | + | Image:UC15-Lay-OB.GIF |
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| − | Image: | + | Image:UC15-Foto-blau.GIF |
| − | Image: | + | Image:UC15-SMD-final-01.jpg |
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| − | + | '''UC-1.5 THT:''' | |
<gallery mode="traditional" widths=90px heights=90px perrow=9 caption=""> | <gallery mode="traditional" widths=90px heights=90px perrow=9 caption=""> | ||
| − | Image: | + | Image:UC15-TFT-Lay-OB.GIF |
| − | Image: | + | Image:UC15-TFT-Lay UB.GIF |
| − | Image: | + | Image:UC15-TFT-Foto-blau.GIF |
| − | Image: | + | Image:UC15-THT-final-01.jpg.jpg |
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== News == | == News == | ||
| − | * | + | * 29.10.2021 - UC-1.5 THT Rev.4 |
| + | * 21.10.2021 - UC-1.5 THT Rev.3 (Achtung: Rev.3 hat einen Bug, Leiterbahn D0!!) | ||
| + | * 17.10.2021 - UC-1.5 SMD Rev.5 | ||
<br /> | <br /> | ||
| + | |||
== Downloads == | == Downloads == | ||
| − | * [[Media: | + | * [[Media:UC15-SMD-Gerber.zip|Gerber Dateien Rev.5a (SMD Version)]] |
| − | * [[Media: | + | * [[Media:UC15-THT-Gerber.zip|Gerber Dateien Rev.4a (THT Version)]] |
| − | * Jedec für das GAL - Version | + | * [[Media:UC15-Jedec-SMD.zip|Jedec für das GAL (für die SMD Version)]] - Speicherzugriff im IO Bereich |
| − | * [ | + | * [[Media:UC15-Jedec-THT.zip|Jedec für das GAL (für die THT Version)]] - Speicherzugriff im IO Bereich |
| + | * [[Media:UC15-Jedec-B.zip|Jedec für das GAL (für die SMD Version)]] - kleine Version B für maximale Kompatibilität des UC-Loader (IO Bereich ohne Speicherzugriff) | ||
| + | * [[Media:UC15-Jedec-B-THT.zip|Jedec für das GAL (für die THT Version)]] - kleine Version B für maximale Kompatibilität des UC-Loader (IO Bereich ohne Speicherzugriff) | ||
| + | * [[Media:Multimax-UC2-UC1.5.zip|MultiMax Image für die UC-1.5 und UC-2]] | ||
| + | * [[Media:Proto-case-UC15.zip|STL Dateien von Proto für die UC-1.5]] | ||
<br /> | <br /> | ||
| − | == | + | == Links == |
| + | |||
| + | * [[Universal_Cartridge|Allgemeines zu C64 Universal Cartridge]] | ||
| + | * [[Universal_Cartridge_1|Details zur UC-1]] | ||
| + | * [[Universal_Cartridge_2|Details zur UC-2]] | ||
| + | * [[UC-Builder]] | ||
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* [https://www.kanda.com/products/Kanda/PLD-BOARD.html Kanda PLD Training Board - GAL16v8] | * [https://www.kanda.com/products/Kanda/PLD-BOARD.html Kanda PLD Training Board - GAL16v8] | ||
* [http://www.harries.dk/files/C64MemoryMaps.pdf C64 Banking (PDF)] | * [http://www.harries.dk/files/C64MemoryMaps.pdf C64 Banking (PDF)] | ||
Aktuelle Version vom 17. August 2024, 17:14 Uhr
Inhaltsverzeichnis
Die Universal Cartridge 1.5 (UC1-SMD)
Die Universal Cartridge (UC Modul) ist ein Modul für den C64 Homecomputer. Mit dem UC Modul kann sich jeder eine eigene Sammlung von Programmen erstellen, und diese bequem per Knopfdruck starten.
Weitere Infos auf der Seite: C64 Universal Cartridge
Die Version UC-1.5 gibt es in zwei Arten:
- UC-1.5 SMD
- UC-1.5 THT
Die SMD Bauweise ist elegant, braucht weniger Platz und die Bauteile sind preislich günstiger, - aber leider sind die SMD IC auch etwas schwieriger zu löten.
Die THT Bauweise ist leichter zu löten und eignet sich besser für Hobbyisten. Aber auch die THT Version ist aus Platzgründen nicht vollständig "THT", die zwei poligen Bauteile sind SMD der Bauart 0805. Mit einer guten Pinzette sollte das aber für jeden machbar sein.
Aufbau und Inbetriebnahme
Der Aufbau des UC1.5 Modul ist sehr simpel. Ein GAL 16v8 und zwei TTL Bausteine steuern die beiden Speicherbausteine. Das Modul kann selbst nachgebaut werden. Die Bauteile sind günstig und gut erhältlich. Die beiden TTL und der GAL sind bei der SMD Version in SMD Bauweise. Das erfordert fortgeschrittene Löt Kenntnisse, aber der Schwierigkeitsgrad ist nicht sehr hoch. Bei der TFT Version sind nur die zwei poligen Bauteile (Kondensatoren, der Widerstand und die Diode) in SMD Bauweise.
Technische Spezifikation
Es gibt nur wenige Bauteile auf der UC1.5 Platine:
- ein EPROM mit 128, 256 oder 512K (zB. W27C010 oder W27E040)
- bei der TFT Version kann auch ein FLASH Speicher AM29F040 verwendet werden
- ein SRAM mit 32KB
- zwei TTL Bausteine 74LS273
- ein GAL 16v8
- 6 Stück Kondensatoren (100nF)
- 1 Widerstand (10K Ohm)
- optional eine Diode
- optional zwei Reset Taster
Für die Programmierung des EPROM und des GAL wird ein Programmiergerät benötigt (zb. der gängige TL866). Für den GAL wird zusätzlich ein SOIC-20 Adapter benötigt.
Aufbau
Notwendige Werkzeuge für den Aufbau des UC Modul sind:
- Lötkolben oder Lötstation + Zinn
- Seitenschneider
Die IC sollten gesockelt werden, zumindest das EPROM. Wenn man alle Bauteile direkt einlötet, sollte man das EPROM und den GAL vorher programmieren, in der Schaltung ist das ziemlich kompliziert.
Am besten man fängt mit den 4 IC Sockel an (niedere Bauteile zuerst). Danach kommen die vier Kondensatoren. mit dem Seitenschneider werden die überstehenden Drähte gekürzt nach dem einlöten. Dann kann man den TTL (74LS273) in den Sockel setzen, die Nase des IC muss nach links gerichtet sein. Als nächstes kommt der RAM Chip in den Sockel, Vorsicht dass kein Pin verbogen wird beim rein drücken in den Sockel.
Nun wird der GAL programmiert (falls der nicht schon programmiert kommt). Es eignen sich alle 16v8 von Lattice und Atmel (möglicherweise auch 16v8 GAL anderer Hersteller). Der "D" Typ von Lattice ist besonders Strom sparend, die ATF Typen sind alle von modernerer Bauart und gut geeignet. Für die Programmierung benötigt man ein geeignetes Programmiergerät, zum Beispiel den TL866. Im Programm stellt man den verwendeten GAL ein. Danach lädt man das Jedec File und drückt den "Prog" Button. Wenn der Programmiervorgang erfolgreich abschließt kann man den GAL in seinem Sockel einsetzen.
Als letztes erfolgt die Programmierung des EPROM (bzw. des EEPROM). Dieser Schritt kann ggf. öfters wiederholt werden, wenn man andere Image Dateien probieren will.
Inbetriebnahme
Wenn das Board fertig gelötet, der GAL geflashed und eingesetzt ist, dann steht einer Inbetriebnahme nichts mehr im Wege.
Der Inhalt des EPROM sollte eine garantiert funktionierende Image Datei sein. Ich verwende dazu die Datei 'MENU.BIN' aus dem ZIP Archiv mit den 'Beispiel Images'. Das Image enthält alle Arten von Programmen und auch den UC-FB, der mit der Taste <F1> gestartet werden kann. Wenn nun das UC-Menü erscheint, dann kann es schon mal nicht mehr allzu weit fehlen. Man kann kurz alle Programme starten und damit prüfen, ob das UC Modul einwandfrei arbeitet.
Wenn das UC-Menü nach dem einschalten nicht erscheint, dann bitte sofort abschalten. Ich teste dann den C64 ohne Modul, ggf. den EPROM Inhalt und auch den Inhalt des GAL.
Falls EPROM und GAL alles in Ordnung sind, kann man mal ganz ohne jeden IC am UC Modul starten. Der C64 sollte normal starten, als wenn kein Modul angesteckt wäre. Man kann auch den GAL in den Sockel stecken und der C64 sollte normal starten. Der 74LS273 darf NICHT gesteckt werden, denn dann ist das UC im 16K Modus, der C64 meldet sich mit blauem Schirm ohne Cursor (weil kein BASIC da ist). Wenn also der 74LS273 auf der Platine gesteckt ist, dann muss auch der EPROM mit einem funktionierenden UC-Image gesteckt sein!
Der SRAM hingegen muss nicht gesteckt sein. Das UC-Menü sollte trotzdem kommen, auch wenn das SRAM nicht vorhanden ist. Man kann auch alle PRG (OneFiler) starten, nur für die CRT Dateien die im Cartridge Modus laufen, benötigt man den SRAM Baustein. Der UC-Filebrowser ist auch eine 8KB CRT Datei, deswegen benötigt der auch ein funktionierendes SRAM.
Wenn das UC-Menü nicht kommt, obwohl EPROM, GAL und 74LS273 in Ordnung sind, dann liegt es wohl an der Platine selbst. In diesem Fall empfehle ich eine optische Kontrolle der Lötstellen und den Einsatz eines Ohmmeter. Bitte kontrollieren Sie mit dem Ohmmeter folgende Dinge:
- liegt der Anschluss GND an den IC Pins an
- liegt der Anschluss 5V an den IC Pins an
- gibt es einen Kurzschluss zwischen GND und 5V
- liegt GND an einem PIN am C64 Port an
- liegt GND an einem IC PIN wo kein Ground sein sollte
- zuletzt mit dem Schaltbild alle Leitungen kontrollieren (Adressbus, Datenbus, Steuerleitungen, Verbindungen vom GAL zu den Chips, Verbindungen vom TTL zu den Chips)
Technik der UC1.5
Die Technik des Modul besteht aus einem GAL, zweier Speicherbausteine und einem 16 Bit D-Latch (zwei Register).
GAL 16v8
Dank dieses praktischen GAL Chip (ATF 16v8) ist das Design der UC1.5 extrem reduziert und einfach. Der GAL ersetzt etliche TTL Bausteine und erhöht gleichzeitig die Flexibilität, weil man bei Bedarf die Logik sehr einfach und schnell ändern und anpassen kann.
Getestet ist die Schaltung mit folgenden GAL Bausteinen:
- Microchip ATF 16v8
- Lattice GAL 16v8B
- Lattice GAL 16v8D
Mit einem Lattice GAL 16v8A hatte ich Probleme, es läuft zwar prinzipiell schon, aber nicht 100% stabil. Da ich nur ein einziges GAL 16v8A besitze, kann ich nicht sagen, ob es ein generelles Problem ist oder ob nur mein IC eine Macke hat.
UPDATE:
Auch ein weiterer GAL 16v8A läuft definitiv NICHT im UC Modul. Ich rate also explizit ab von dieser GAL Type.
Speicher
Die beiden Speicherbausteine (EPROM und SRAM) sind am Adressbus (A0 bis A13) und am Datenbus des C64 angeschlossen. Die Steuerung (Chip-Select und Write-Enable) wird vom GAL gesteuert. Der GAL entscheidet ob und welcher der beiden Speicher im Adressraum des C64 eingeblendet wird. Beim SRAM gibt es zusätzlich die Möglichkeit, es schreibend zuzugreifen.
Mögliche Adressräume im C64:
- LoROM ($8000 bis $9FFF)
- HiROM ($A000 bis $BFFF oder $E000 bis $FFFF im Ultimax Mode)
- IO1 Bereich ($DE00 bis $DEFF)
- IO2 Bereich ($DF00 bis $DFFF)
- der SRAM kann im Bereich $4000 bis $BFFF zugegriffen werden (nur schreibend!)
Der EPROM in dem UC Modul wird nur als 'Massenspeicher' benutzt.
Im Falle, der Benutzer startet ein Programm vom Typ PRG (One-Filer), wird das Programm ab $0801 in den Speicher des C64 geladen. Danach schaltet sich das UC1 ab und es wird das Programm mit RUN gestartet. Das SRAM im UC Modul ist da nie involviert.
Alle anderen Programmtypen (8K, 16K und Ultimax) benötigen das SRAM der UC1.5. Das Programm wird in den UC RAM geladen und die Signale /GAME und /EXROM werden je nach Modul Typ gesetzt. Danach wird der RAM schreib-geschützt und ein Reset des C64 ausgelöst. Das UC1.5 Modul verhält sich dann exakt wie ein einfaches 8K oder 16K Modul.
Im Ultimax Modus können nur bestimmte Paket Größen verwendet werden: 1K, 2K, 4K, 8K und 16K
Das Paket wird gespiegelt, sodass immer 16K zur Gänze ausgefüllt sind.
Eine Stärke des UC Modul ist, dass der UC RAM schreib geschützt werden kann. Dadurch erscheint das flexible RAM wie ein EPROM, das nicht überschrieben werden kann.
Dadurch kann man beliebige Module (8K, 16k und Ultimax) auch von Diskette oder SD-Karte laden. Für diesen Zweck gibt es den modifizierten FB (file browser). Man kann damit direkt auf CRT Dateien zugreifen und diese 'starten'.
Mögliche Speichertypen in der UC-1.5 SMD
Der SRAM ist ein 32Kx8, es können beliebige Typen verwendet werden, solange die PIN Belegung passt.
Das 'ROM' kann ein FLASH Speicher, ein EPROM oder ein EEPROM sein. Es funktionieren alle PIN kompatible Typen mit der Größe 128K, 256K oder 512K. Bei EPROM können auch 1MB Typen (27C080, 27C801 ...) verwendet werden.
Getestet sind folgende Typen:
- Flash AM29F040 (512K)
- EPROM 27C080 (1MB)
- EPROM 27C020 (256K)
- EEPROM W27E040 (512K)
- EEPROM W27E020 (256K)
- EEPROM W27E010 (128K)
Eine neue, unveränderte Platine ist standardmäßig konfiguriert für (E)EPROM Speicher bis 512K (zb. W27E040). Für den Einsatz andere Speichertypen muss das Modul vorbereitet werden, siehe dazu das Kapitel Hardware Konfiguration.
Mögliche Speichertypen in der UC-1.5 THT
Der SRAM ist ein 32Kx8, es können beliebige Typen verwendet werden, solange die PIN Belegung passt.
Das 'ROM' kann ein FLASH Speicher, ein EPROM oder ein EEPROM sein. Es funktionieren alle PIN kompatible Typen mit der Größe 128K, 256K oder 512K. Bei der THT Platine können KEINE 1MB EPROM Typen verwendet werden.
Getestet sind folgende Typen:
- Flash AM29F040 (512K)
- EPROM 27C020 (256K)
- EEPROM W27E040 (512K)
- EEPROM W27E020 (256K)
- EEPROM W27E010 (128K)
Eine neue, unveränderte Platine ist standardmäßig konfiguriert für einen Flash Speicher (AM29F040). Für den Einsatz andere Speichertypen muss das Modul vorbereitet werden, siehe dazu das Kapitel Hardware Konfiguration.
D-Latch als Register
Die beiden achtfach D-Latch (74LS273) werden als Register zur Konfiguration der UC1.5 verwendet.
Die Register können vom C64 aus nur schreibend zugegriffen werden. Die Register können nicht ausgelesen werden. Der Schreibzugriff kann im ganzen IO1 Adressbereich erfolgen (Adresse $DExx). Der Zugriff auf die Register kann aber auch abgeschaltet werden, sodass die Einstellungen der UC1.5 nicht mehr versehentlich verändert werden können.
Das Register A hat 8 Ausgänge zur Steuerung der UC1 Hardware:
- fünf Pins dienen dem Banking und selektieren einer 16K Bank
- der Rest ist Reserve
Das Register B hat 8 Ausgänge zur Steuerung der UC Hardware:
- zwei Pins steuern Signale zum C64 (/EXROM und /GAME)
- drei Pins steuern Funktionen im GAL (EPROM <--> RAM, RAM write access, Register enable/disable)
- der Rest ist Reserve
Nach dem Einschalten des C64 (oder einem Hard Reset) sind alle Ausgänge des D-Latch auf low (Grundzustand).
Das schaltet die Speicher auf Bank 0, selektiert das EPROM und schaltet den C64 in den Cartridge Modus '16K'.
Im EPROM auf Bank null ist der UC-Loader gespeichert der nun das UC-Menü anzeigt ...
Hardware Konfiguration
Auf der Platine gibt es Verbinder die mit Jx (zb. J1) gekennzeichnet sind. Diese Verbinder sind für die Hardware Konfiguration zuständig und erhöhen die Flexibilität der Platine. Man kann eine Verbindung herstellen und wieder trennen. Manche Verbindungen sind standardmäßig vorhanden, diese Verbindungen kann man optional zB. mit einem Teppichmesser trennen. Offene Stellen kann man optional mit Hilfe eines Lötkolben und etwas Zinn schlissen und ggf. auch wieder trennen.
Hardware Optionen auf der UC-1.5 SMD
Standardmäßig ist die UC-1.5 gedacht für den Einsatz in einem C64 (UC Modus). Optional kann das Modul aber auch in einer Commodore MAX Machine betrieben werden (experimentell). Dazu kann man optional Stiftleisten für einen Jumper einlöten oder einfach eine Drahtbrücke verwenden. Vorher muss man die standard Verbindung C64 trennen. Wenn das Modul im MAX Machine Modus ist, dann laufen keine UC Image Dateien mehr. Der Grund ist, der C64 befindet sich nun dauerhaft im sogenannten Ultimax Modus und kann nur noch Ultimax Module ausführen.
Die Verbinder J1 bis J4 sind für die Konfiguration des ROM Speicher. Eine neue, unveränderte Platine ist standardmäßig konfiguriert für (E)EPROM Speicher bis 512K (zb. W27E040). Die Adressleitung A18 liegt über den Verbinder J1 am Pin 31 des ROM Sockel. Kleinere Typen (256K und 128K) funktionieren auch unverändert.
Für den Einsatz eines 1MB EPROM Chip (27C080) muss A19 auf Pin 1 gelegt werden. Dazu dient J4 und J3. Der Verbinder J4 ist standardmäßig auf VPP verbunden. Diese Leitung muss getrennt werden, danach wird am J4 die Verbindung zu A18/A19 (oben) hergestellt. Der Verbinder J3 muss auf A19 (unten) verbunden werden.
Für den Einsatz eines FLASH Speicher (AM29F040) muss A18 mit auf Pin 1 gelegt werden. Dazu dient J4 und J3. Der Verbinder J4 ist standardmäßig auf VPP verbunden. Diese Leitung muss aufgekratzt werden. Danach wird am J4 die Verbindung zu A18/A19 (oben) hergestellt. Der Verbinder J3 muss auf A18 (oben) verbunden werden.
Wenn der FLASH Speicher vom C64 aus programmiert werden soll, dann müssen zusätzlich J1 und J2 verändert werden. Der Verbinder J1 muss getrennt, der Verbinder J2 muss verbunden werden.
Hardware Optionen auf der UC-1.5 THT
Standardmäßig ist die UC-1.5 gedacht für den Einsatz in einem C64 (UC Modus). Optional kann das Modul aber auch in einer Commodore MAX Machine betrieben werden (experimentell). Dazu kann man optional Stiftleisten für einen Jumper einlöten oder einfach eine Drahtbrücke verwenden. Vorher muss man die standard Verbindung C64 trennen. Wenn das Modul im MAX Machine Modus ist, dann laufen keine UC Image Dateien mehr. Der Grund ist, der C64 befindet sich nun dauerhaft im sogenannten Ultimax Modus und kann nur noch Ultimax Module ausführen.
Die Verbinder J1 und J2 sind für die Konfiguration des ROM Speicher. Eine neue, unveränderte Platine ist standardmäßig konfiguriert für einen Flash Speicher (AM29F040). Die Adressleitung A18 liegt am Pin 1 des ROM Sockel. Kleinere Typen (256K und 128K) sollten auch unverändert funktionieren.
Für den Einsatz eines EPROM oder EEPROM Speicher muss A18 auf Pin 31 gelegt werden, dazu dienen die Verbinder J1 und J2. Der Verbinder J2 ist standardmäßig auf /WE verbunden. Diese Leitung muss getrennt werden, dazu wird die Verbindung J2 aufgekratzt. Danach wird am J1 die Verbindung hergestellt, damit liegt Pin 31 auf A18.
Programmierung der UC1.5
Für die UC1.5 gibt es fertige Software:
- UC-Builder --- ein Tool für die Windows Kommandozeile für die Erstellung eigener Image Dateien
- UC-Loader --- dieser Code ist in jeder UC Image Datei als Startcode und zur Programm Auswahl (UC Menü)
- UC-FB --------- ein optionaler Datei Browser auf Basis des bewährten Tool FB
Eigener Startcode
Der Startcode (UC-Loader) kann durch eigenen Code ersetzt werden.
Der eigene Code kann mit einem Assembler wie zB. dem DASM erstellt werden. Der UC-Builder schreibt den Startcode immer ganz am Anfang der UC Image Datei. Normalerweise verwendet der UC-Builder immer automatisch den internen Startcode (UC-Loader). Wenn der UC-Builder aber eine Datei namens UC15-loader.prg findet, dann verwendet er diese Datei als Startcode und schreibt es an den Anfang der Image Datei.
Wenn man eigene Software für das UC Modul entwickeln möchte, sind folgende Infos nützlich:
- das UC1.5 Modul startet immer im 16K Cartridge Modus (passende Initialisierung!)
- die UC1.5 Register liegen im gesamten Bereich IO-1 ($DExx)
- die selektierte Bank hat immer eine Größe von 16KB (auch wenn nur 8KB sichtbar sind)
- je nach Modus 'sieht' der C64 8KB ab $8000, 16KB ab $8000 oder 8KB ab $8000 und 8KB ab $E000
- es ist möglich, ein eigenes Menü Programm zu verwenden das vom UC-Builder in eine Image Datei geschrieben wird
- der UC RAM hat 2 Banks und hat pro Bank auch immer eine Größe von 16KB
- zum LESEN kann nur entweder EPROM oder RAM eingeblendet sein
- das SCHREIBEN in den UC RAM funktioniert immer, wenn Schreiben erlaubt ist (UC Register -- write enable)
- das Schreibfenster ist gespiegelt und liegt von $4000 bis $8000 und von $8000 bis $C000
- der IO Bereich (IO-1 und IO-2) enthält beim LESENDEN Zugriff die obersten 512 Bytes des UC RAM (selektierte Bank)
- über den IO Bereich IO-2 kann der UC RAM geschrieben werden, wenn Schreiben erlaubt und das EPROM selektiert ist (UC Register -- write enable)
- über den IO Bereich IO-1 kann der UC RAM geschrieben werden, wenn Schreiben erlaubt und das EPROM selektiert und das IO Register ausgeschaltet ist
Eigener File Browser Code
Der File Browser (UC-FB) kann durch eigenen Code ersetzt werden.
Der eigene Code kann mit einem Assembler wie zB. dem DASM erstellt werden. Der UC-Builder schreibt den FB Code in eine UC Image Datei, wenn in der CSV Datei ein Menü Eintrag 'F1' existiert. Normalerweise verwendet der UC-Builder immer automatisch den internen File Browser (UC-FB). Wenn der UC-Builder aber eine Datei namens UC15-FB.prg findet, dann verwendet er diese Datei als File Browser. Der eigene File Browser kann dann vom UC-Menü mit der Taste <F1> gestartet werden.
Durch die bloße Existenz der Datei UC15-FB.prg wird also generell ein eigener Code verwendet. Alternativ dazu kann ein eigener File Browser Code auch ganz einfach in der CSV Datei eingebunden werden. Dazu benötigt man nur eine ganz normale Zeile in der CSV Datei, wobei der Menüeintrag "F1" heißen muss.
Wenn man einen eigenen FB Code entwickeln möchte sind folgende Infos nützlich:
- der Code kann wie bei jedem Menü Eintrag vom Typ PRG, 8K, 16K, Ultimax oder CRT sein
- nach dem Start durch die Taste <F1> ist das IO Register sichtbar, das Modul kann also noch konfiguriert werden
Die Register
Die beiden UC Register liegen im IO-1 Block an Adresse $DE02 und $DE03. Die Register können nur geschrieben werden. Die UC Register können 'versteckt' werden (UC Register B -- IO disable). Nachdem das Bit gesetzt wird kann das UC Modul nicht mehr konfiguriert werden. Die UC Register sind erst nach einem Hard Reset wieder sichtbar.
- UC2 Register A
- Bit 0 --- Banking A14
- Bit 1 --- Banking A15
- Bit 2 --- Banking A16
- Bit 3 --- Banking A17
- Bit 4 --- Banking A18
- UC2 Register B
- Bit 3 --- IO Register disable (1 - Register sind unsichtbar)
- Bit 4 --- SRAM write enable (1 - SRAM kann beschrieben werden)
- Bit 5 --- SRAM select (1 - RAM, 0 - FLASH)
- Bit 6 --- Signal /GAME (GAME und EXROM bestimmen den C64 Cartridge Modus)
- Bit 7 --- Signal /EXROM (GAME und EXROM bestimmen den C64 Cartridge Modus)
Der Modul RAM
Der RAM des UC Modul ist gedacht als "EPROM Ersatz", den man sehr schnell und einfach beschreiben kann. Dadurch kann man ROM Module einfach als CRT Datei laden und ausführen.
Will man den RAM aber als 32K Speichererweiterung benutzen, dann muss man folgende Dinge beachten. Beim C64 liegt RAM im gesamten 64K Adressraum. Dieser C64 eigene RAM wird immer beschrieben, auch wenn ein ROM oder das UC-RAM sichtbar sind. Die einzige Ausnahme ist, wenn der C64 sich im Ultimax Modus befindet. Nur im Ultimax Modus kann man den UC RAM beschreiben, ohne gleichzeitig einen C64 eigenen RAM zu beschreiben. Die Methode ist also, in den Ultimax Modus zu wechseln (/GAME = 0 und /EXROM = 1), ein oder mehrere Bytes zu schreiben und wieder in den normalen Zustand zurück zu kehren.
Das UC-Ram ist zusätzlich sichtbar im IO Adress-Bereich (IO-1 und IO-2). Damit hat man bis zu 512 Byte zusätzlichen Speicher zur Verfügung. Der Speicher kann auch mit Schreibschutz betrieben werden, wodurch man quasi ein ROM im IO Bereich sieht. Lesend sind immer die ganzen 512 Byte verfügbar. Schreibend sind nur 256 Bytes des IO-2 verfügbar. Der IO-1 Bereich kann schreibend zugegriffen werden, wenn das UC Register ausgeblendet ist (IO Register disable). Der Schreibzugriff ins UC RAM über den IO Bereich funktioniert nur, wenn schreiben erlaubt ist (SRAM write enable Bit) und das EPROM selektiert ist (SRAM select Bit = 0).
Das RAM im IO Bereich ist nutzbar, selbst wenn der C64 im Modus "kein Modul" läuft (/EXROM =1 und /GAME = 1). Das bietet eine ideale Sprungleiste für eine "unsichtbare" Modul Software. Man denke zB. an eine BASIC Erweiterung, zusätzliche Befehle für das BASIC. Normalerweise kostet ein Modul immer 8KB Speicher, der C64 meldet sich mit 30KB frei statt wie sonst 38KB. Mit einem "unsichtbaren Modul" kann man wie gewohnt 38KB freien Speicher haben, und doch auch glz. die Befehlserweiterung. Dazu verbiegt man die Vektoren für BASIC Erweiterung auf den IO Bereich (IO-2). Da liegt nun ein Code, der das Modul einschaltet, den gewünschten Code ausführt und danach das Modul wieder deaktiviert.
Entwicklung und Prototypen
Der Nachbau der UC2 ist wegen des CPLD Baustein etwas schwieriger. Der Wunsch nach einem größeren EPROM kombiniert mit dem einfachen Design der UC1 führte zur Entwicklung der UC-1.5 Platin. Der erste Versuchsaufbau mit einem UC1 Modul plus einem Steckbrett Aufbau funktionierte auf Anhieb. Bei dem ersten Entwurf der Platine zeigte aber, dass der Platz sehr knapp ist, speziell wenn man auch die beiden Taster der UC2 integrieren möchte. Deshalb kam es zu der Entscheidung, auf SMD Technik zu setzen. Die verwendeten Bauteile haben einen Pin Abstand von 1,27mm (SOIC-20), wodurch es nicht sehr schwer zu löten ist.
Das GAL 16v8 in SMD Bauweise kann mit einem normalen EPROM Programmiergerät (zB. TL866) programmiert werden. Allerdings benötigt man eine SOIC-20 Adapter Platine.
UC-1.5 SMD:
UC-1.5 THT:
News
- 29.10.2021 - UC-1.5 THT Rev.4
- 21.10.2021 - UC-1.5 THT Rev.3 (Achtung: Rev.3 hat einen Bug, Leiterbahn D0!!)
- 17.10.2021 - UC-1.5 SMD Rev.5
Downloads
- Gerber Dateien Rev.5a (SMD Version)
- Gerber Dateien Rev.4a (THT Version)
- Jedec für das GAL (für die SMD Version) - Speicherzugriff im IO Bereich
- Jedec für das GAL (für die THT Version) - Speicherzugriff im IO Bereich
- Jedec für das GAL (für die SMD Version) - kleine Version B für maximale Kompatibilität des UC-Loader (IO Bereich ohne Speicherzugriff)
- Jedec für das GAL (für die THT Version) - kleine Version B für maximale Kompatibilität des UC-Loader (IO Bereich ohne Speicherzugriff)
- MultiMax Image für die UC-1.5 und UC-2
- STL Dateien von Proto für die UC-1.5
