1   Comp24-ideas

• Schema-8bitComp.png

  

2   Cards

• Expansion card is connected via system bus.

• Every physical card will consist of

  • ID - on this signal it enables its ID on data lines for Read

    • 74HC245 + pullups/pulldowns, set direction and Enable connected to ID signal
    • need for test, if card is present and what type it is
    • more card may return same ID, if they are of same type

  • I/O - basic enable for the whole card, A[0..4] select registers (may be divided between more devices) (not all must present)

    • 6522 VIA - 16 regs, 2 CS - best fit - 2 may be used
    • 6821 PIA - 4 regs, 3 CS - up to 4 with +1 decode
    • 6850 ACIA - 2 regs, 3 CS - up to 8 with +2 decode
    • budu rad, kdyz se mi podari tam tuhle trojici dostat jednou, s LEDkama a s RS obvodem ono to zabere hodně místa

• video

  • zkusil jsem CompositeVideoTerminal a chodí - co dál? Cpát to tam přez sdílenou RAM?

• sdílená RAM a Arduina

  • Mega umí nativně rozšířenou RAM, ale potřebuje na to extra rychlý 74AHC373, protože sdílí data a adresy
  • já bych spíš použil 3 porty (2xaddr+1xdata) kde to je o něco pomalejší, ale pokud to udělám ve strojáku, pořád by to mělo být dost rychle a bez chytáků

  • na základní video by asi stačila ATMEGA328p (UNO a pod.) se 2K+ RAM (text a pár fontů/spritů),

    • 1334 bytů pro text 46*29, 9*128=1.128K na půl font, může být ve flash
    • 2.25K na plný font
    • ideál je 4K+ pro text i s uživatelským fontem (pro hry)
    • na grafiku potřebuju asi 12K+ RAM (a velký datový tok při přenosech, možná 2 výměnné RAM?)

  • těch sdílených by mohlo být víc, jedna (dvě) pro video, jedna pro FS, dvě pro vypalování EEPROM, libovolně rozšiřujících
  • jedno arduino pro video, jiné pro FS a obecný I/O (a klidně příkazy typu I2C(123):3(45,56,78):5() - pošle 3 data, přečte 5 z dané adresy, podobně SPI, serial, PS/2 ... )

• Zajímavé obvody

  • IDT7201 - FIFO - krásné, ale co s tím?

3   HomeMegaFORTH branistorm

Potrebuju vymyslet (a popsat) rozhrani mezi 8bitovym pocitacem (CPU) a dvema Arduiny (A a B), ktere bude delat CPLD nazvane GLUE (jako lepidlo, ktere spojuje jednotlive casti). Ze strany CPU pujde o dve dvojice registru - (status_L, addr_L) a (status_H, addr_H) A dvojici registru pro chipy - status_A a status_B Ze strany Arduin půjde o signály privadene na jejich I/O piny

Z pohledu CPU jsou v jeho pameti dve okna o velikosti 8kB (dolni (Low) na adrese 0x8000 a horni(High) na adrese 0xA000) do kterych je neco namapovane

Jsou tri chipy RAM, kazdy ma 128kB (RAM_A sdilena s Arduinem A, RAM_B sdilena s Arduinem B, RAM_C pouze pro CPU)

Kdyz chce CPU pouzit v nejakem okne nejakou pamet, zapise do prislusneho registru (napr. addr_L) pozadovanou adresu jako byte ve tvaru aa00bbbb, kde bity aa udavaji o ktery chip jde (00 RAM_C, 01 RAM_A, 10 RAM_B) a bity bbbb udavaji o kterych 8kB v ramci chipu pujde (4 horni bity adresy). (Důsledek - pro přirozené prázdné mapování by systém měl při startu namapovat do dolního okna 0000 0100 = 4 a do horního 0000 0101 = 5, stejně tak CPU, pokud se jen chce vzdát RAM. Na druhou stranu jiným mapováním lze přepsat i "ROM" i paměť pod "devices" i použít paměť nad 64kB) (Zda GLUE zvládne při resetu toto mapování je otázka, púředpokládejme raději stav po resetu za nedefinovaný.) (Poznámka: vzhledem ke způsobu mapování RAM_C nedochází ke kolizím, ale je možno si různě podrazit nohy zápisem do jiné části RAM - přepsat další instrukci, přepsat zásobník, zero page, nebo jakoukoli jinou nezdobu.)

Nasledne CPU cte v cyklu odpovidajici stavovy registr (status_L), dokud tento neukaze, ze je mozno dotycne okno pouzivat. Stavovy registr ma nasledujici bity 000wm0c bit C je vlastneno CPU - 0 znamena pamet neni jeste pridelena, 1 pamet pridelena je M znamena modified, 1 znamena ze od minuleho prideleni byla pamet modifikovana Arduinem W je Wanted - 1 znamena, ze Arduino by do te pameti chtelo psat (treba mezitim dosla nejaka nova data zvenku)

CPU take kdykoli muze cist stavovy registr chipu (status_A/status_B), s nasledujicimi bity 00dwmac bit A je vlastneno Arduinem - 1 znamena ano bit C je vlastneno CPU - 1 znamena ano M znamena modified, 1 znamena ze od minuleho prideleni byla pamet modifikovana Arduinem W je Wanted - 1 znamena, ze Arduino by do te pameti chtelo psat (treba mezitim dosla nejaka nova data zvenku) D je dirty - CPU tam zapsalo, ale Arduino to jeste necetlo

Pokud CPU namapuje nejakou RAM (jakozto chip), pak mu patri az do chvile, kdy bude v obou oknech namapovano neco jineho (cimz se CPU toho chipu zase vzda)

Obdobne to bude fungovat pro Arduina, Arduino si nemuze pripojit RAM, pokud ji vlastni CPU. Pokud si Arduino pripoji nejakou RAM, tak ji vlastni (a CPU si ji nemuze namapovat), dokud se ji nevzda. Kdyz si Arduino pripoji RAM, tak se predpoklada, ze ji precetlo a zapsalo. Arduino potrebuje vedet, jestli CPU do te pameti zapsalo a jestli ji CPU chce.

A potrebuju pro kazde Arduino vymyslet signaly, aby to mohlo takhle fungovat (potrebuje vedet, jestli je jeho RAM volna, jestli ji CPU chce, jestli ji CPU zapsalo)

A cele to nejak rozumne popsat.

4   Big Picture

• 2025.10.21 11:00:32 CPU si bude s Arduinem předávat kus paměti, kam si budou psát vzkazy. CPU zadá požadavky, Arduino oznámí ne/splnění.

  • sdílená RAM je rozdělená na BLOKy
  • na jejím začátku je systémový BLOK(1), obsahující adresu prázdného BLOK(0), CPU BLOK(2) a Arduino BLOK(3/4) a možná i další systémová data
  • na začátku bude nějaké místo vyhrazené na stav Arduina (jako jestli má nezpracované vstupy, kolik požadavků ještě visí, kolik failnulo, kde začíná blok s jeho odpověďmi a tak podobně), bude to mít nějakou stálou strukturu, + to bude BLOK(3) pro Arduino_A a BLOK(4) pro Arduino_B
  • na začátku bude nějaké místo vyhrazené na stav CPU , + to bude BLOK(2)
  • tyto první dva BLOKy na sebe bezprostředně navazují(?) a mají pevnou(?) délku, každý zakládá vlastní řetězec

  • BLOK začíná hlavičkou (délka16,další12,segment4,typ8,reserved16)=8B a následují data délky délka16 (0..FFFF byte)

    • další12 je 2B adresa v rámci 8kB s počátkem na začátku RAM/okna
    • segment4 je 1B číslo 8kB bloku RAM (tohle CPU zadává při požadavku na namapování dolu/nahoru) začínající 00 (a končící 0F pro 128kB RAM)
    • nevyužité bity zapisující musí nastavit na 0 (aby čtení bylo jednoduché a nemuselo kontrolovat nic)
    • BLOK může překročit hranice i více segmentů, neměl by překročit vršek RAM (pokud to nastane, jde o o chybu a nedefinovaný stav - viz nasal daemons)

    • typ8 je 1B číslo typu bloku, následující čísla jsou rezervovaná:

      • 0 - BLOK(0) je prázdný
      • 1 - systémový BLOK(1), obsahující adresu prázdného BLOK(0), CPU BLOK(2) a Arduino BLOK(3/4) a možná i další systémová data
      • 2 - CPU
      • 3 - Arduino_A
      • 4 - Arduino_B
      • FF - vyhražený BLOK (plánovaný pro případné rozšiřování typů)

    • o udržování systému BLOKů se stará každý uživatel, prázdné bloky se dají libovolně rozdělovat, spojovat a alokovat pro další použití, dealokace BLOKu se dělá jeho zařazením do seznamu prázdných a nastavením typu 0
    • odkaz na blok 0:0 je NULL

5   Scénář