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SuS-Module: Warum man immer TK und ZeroPower "fräsen" sollte

SuS-Module: Warum man immer TK und ZeroPower "fräsen" sollte

Beitragvon DerKito » 05.11.2018, 16:27

An dieser Stelle möchte ich mit euch etwas interessantes und allem voran wichtiges im Bezug auf SuS-Module (Steuereinheit 68000) teilen.

Auf SuS-Modulen findet man zwei EPROM gleicher Größe und einen Timekeeper samt ZeroPower-RAM (oder zwei Timekeeper, wobei nur der obere für die Uhrzeit relevant ist und der untere einfach als zweiter NV-RAM Baustein dient)

Aber warum eigentlich immer zwei EPROM und zwei NVRAM? Warum nicht ein EPROM-Chip?

Das liegt an der Architektur und dem Design des verwendeten Prozessors. Hierzu kurz eine Erläuterung bezüglich Speicheradressen.
Nehmen wir also an, dass die Speicheradresse 3FFh im EPROM "I" folgende acht Bit beinhaltet: "00010000" (Dezimal 16, Hexadezimal 10)
Weiterhin nehmen wir an, dass die Speicheradresse 3FFh im EPROM "II" folgende acht Bit beinhaltet: "00010000" (Dezimal 16, Hexadezimal 10)
Es sind also zwei Speicheradressen, welche je acht Bit beinhalten. Das nennt man "Byte-Länge". Beide Werte werden "individuell" behandelt und hängen nicht zusammen. Jedenfalls nicht im Moment des Ladens in die Register des Prozessors.

Nun gibt es oft CPUs, so auch beim Motorola 68000-Prozessor, welche mit "Wort-Länge" arbeiten. Das sind nicht acht, sondern 16 Bit breite. Wird also ein Wert aus dem Speicher geladen, so muss dieser Wert 16 Bit breit sein. Der Prozessor sieht sich also beim Laden nicht nur einen EPROM, sondern zwei an und fügt beide Werde zusammen. So ergibt sich aus den beiden Einzelwerten der Hex-Wert "1010" (Weil 00010000|00010000 binär zusammengefügt wird). Sieht man in das Datenblatt des Prozessors, dann versteht man auch, warum das so ist. Der m68k hat nicht acht sondern 16 Datenleitungen. Also einen 16-Bit Datenbus. In diesen 16 Bit werden Instruktionen und Daten gemeinsam untergebracht und direkt verarbeitet. Es gibt auch Prozessoren, die das anders handhaben und die Register sequentiell laden, mit je acht Bit. Diese haben dann einen nur acht bit breiten Datenbus. Zum Beispiel der Prozessor auf der weißen CPU.

Somit erschließt sich also, dass bei einem Lesevorgang aus dem EPROM nicht acht Bit, sondern 16 Bit gleichzeitig geladen werden. Aus Designtechnischen Gründen hat man somit also einmal ein EPROM (I), welches die unteren acht Byte und ein weiteres EPROM (II) welches die oberen acht Byte beinhaltet. Gelesen wird also immer aus beiden EPROM, von ein und derselben Adresse. Es werden also immer beide EPROM benötigt, weil sonst die Hälfte der Daten fehlt. Dieses ROM-Splitting kommt auch mit "Even" und "Odd" vor - also "gerade" und "ungerade" - zum Beispiel bei Bally Eurotec-Modulen*.

Nun ist es so, dass dieses "untere acht Bit/obere acht Bit"-Schema auch bei Timekeeper und ZeroPower-RAM vorkommt. Fräst man also nur den Timekeeper und stattet diesen mit einer neuen Batterie aus, so fehlen irgendwann die "oberen acht Bit" und somit die Hälfte des RAM-Inhaltes, wenn die Batterie im ZeroPower-RAM auch erschöpft ist. Letzterer hält die Batteriespannung wesentlich länger aufrecht, weil hier kein Oszillator verbaut ist und auch nicht jede Sekunde neue Werte in die letzten paar Speicheradressen des RAM geschrieben werden müssen. Jede Sekunde ist ein neuer Schreibzyklus.

Deshalb:
Wenn man schon mal dabei ist, ein SuS zu bearbeiten, dann lohnt es sich auf jeden Fall direkt beide Chips zu sockeln und mit einer neuen Batterie zu versehen. Wenn Module noch laufen, die nur den Timekeeper aufgefrischt bekommen haben, dann ist die Chance groß, dass der ZeroPower-RAM nach wie vor funktioniert und die Daten hält.

Alle Angaben nach bestem Wissen und Gewissen niedergeschrieben. Bitte korrigiert mich oder fügt Details hinzu, wenn ich etwas falsch beschrieben oder nicht beschrieben habe.

Frohes basteln wünscht:
René

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Re: SuS-Module: Warum man immer TK und ZeroPower "fräsen" so

Beitragvon hab_noch_dm » 05.11.2018, 17:00

Wieder was Neues gelernt! Danke! :hoch
Internette Bastlergrüsse von Uli
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IchweissschonwarumichkeineSonnenfinsterniskistenmag...
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Re: SuS-Module: Warum man immer TK und ZeroPower "fräsen" so

Beitragvon Realkojack » 05.11.2018, 17:46

Sehr interessant und nachvollziehbar beschrieben. Vielen Dank! :) :hoch
Realkojack
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Re: SuS-Module: Warum man immer TK und ZeroPower "fräsen" so

Beitragvon kobayashi » 13.11.2018, 09:01

Interessant und logisch, hatte ich bis jetzt aber nicht berücksichtigt. Danke !
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