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10.1 SpeedUp 16


Das 16 Mhz-Board aus der c't (Speedup 16)

- Autor

Robert Schaffner
Am Schäferpfad 10
63303 Dreieich

Nach anfänglichen Lieferschwierigkeiten der verschiedenen Anbieter ist es nun möglich die Bausätze oder eine fertig bestückte Platine zu bekommen. Den Bausatz kann man z.B bei der Firma Edicta in Stuttgard für 99DM bekommen. Der Autor selber bietet eine Fertigversion für 145 DM an.

Beim Heisse Verlag in Hannover bekommt man die leere Platine schon für 19 DM , allerdings leider nur gegen Vorkasse.

Die Platinen sind in einer guten Qualität zu bekommen, Stellenweise wird der Bausatz sogar mit dem benötigtem Prozessorsockel versprochen. Bei mir wurder der dann nicht! Mitgeliefert. Reklamationen wurden einfach ignoriert. Auch glaubt so manche nahmhafte Lieferfirma das es genüge, wenn man die doch eigentlich recht empfindlichen elektronischen Bauteile in einem normalen Briefumschlag verschickt.

Das Disaster beim Auspacken ist phantastisch, eine nähere Beschreibung solcher Sparmaßnahmen lassen wir mal unter den Tisch fallen. Es reicht schon wenn man 64 Prozessor-Pins wieder so hinbiegen muß, das die anschliessend auch wieder in die Sil-Streifen passen !!!

Ich möchte doch gerne mal den Einkäufer einer solchen Firma erleben wenn ein Zulieferbetrieb für elektronische Bauteile in einer solchen Verpackung liefern würde !!

!! Bitte etwas mehr Etikette meine Herren !!

Das gilt auch für Lieferungen an blöde ST-User!

Es gibt natürlich auch Firmen die zur Versendung ihrer Bausätze eine kleine Kunststoffschachtel verwenden, die idR für elektronische Bauteile besser geeignet sein dürfte. Komischerweise ist der Bausatz dadurch auch nicht teuerer geworden. Man könnte vermuten das die, die billig Verpacken irgendwie nicht richtig mit der Materie vertraut sind. Umsatzzahlen sind auch wichtiger !

Kommen wir zum Zusammenbau der Platine, Vorlagenbedingt ist es bei jeder Platine, egal woher, völlig gleich. Der Sockel zum Auflöten auf den alten Prozessor sollte schon etwas besseres sein, vieleicht mit gedrehten Pins. Der Aufbau dieses Bausatzes ist recht einfach, da erstens die Platine einen Bauteileaufdruck besitzt und zweitens man hoffentlich die c't mit der Ausgabe 10/90 besitzt und auch den Artikel gelesen hat.

Der Verlag liefert gegen einen Aufpreis von 5 DM eine Fotokopie des entsprechenden Artikel aus der c't.

Bei der Fa.Issendorff, ebenfalls aus Hannover bekommt man meist die Kopie beigelegt, somit dann keinerlei Probleme mit dem Aufbau entstehen dürften. (Dort wird auch 'Knitterfrei' in einer Kunststoffbox geliefert) :-)

Nach dem man die Platine begutachtet hat kann man nun mit der Bestückung beginnen. Zuerst werden alle passiven Bauteile eingelötet, d.h die Widerstände und die Kondensatoren. Leider ist hier wegen der geringen größe der Platine auf die Verwendung von IC-Sockeln verzichtet worden, deshalb sollte man Gewissenhaft an die Einlötung der verschiedenen Halbleiter herrangehen. Sind die Bauteile erst einmal festgelötet, so ist eine Änderung nur schwer möglich , auch ist eine gewisse 'Verunstaltung' der Platine nicht auszuschliessen. Aufgrund der Feinheit und der Nähe zu benachbarten Leiterbahnen ist sowieso eindringlich auf sauberes Arbeiten zu achten.

Beim Einlöten der TTL-ICs bitte darauf achten das die Bauteile so nahe wie möglich auf der Platine aufliegen .Es muß später noch der neue Prozessor darüber passen ! Auch die Lötbeine der ICs die auf der Unterseite verlötet werden, sollte man sehr kurz über der Lötstelle abkneifen. Darunter sitzt schließlich der 'alte' Prozessor. Sind die Bestückungsarbeiten abgeschlossen, sollte man die Platine nochmals einer genauen Besichtigung unterziehen. An der Platine befindet sich ein Anschluß für eine 'Turbo-Anzeige-LED' dieser Anschluß stellt die volle Rechnerbetriebspannung zur Verfügung die dort angeschlossene LED mmuß! also unbedingt über einen Vorwiderstand von ca.330 Ohm betrieben werden. Diesen Widerstand kann man z.B hochkant in das 'A' Loch der Platine einlöten. An das andere Ende dann gleich die LED, über ein entsprechend langes Kabel verbinden. Leider ist es nur möglich diese Erweiterung im Rechner zu testen.

Am Rechner selber ist auch ein kleiner aber gravierender Eingriff nötig um die Erweiterung einbauen zu können. Man kann zum einen den 'alten' 8Mhz Prozessor komplett durch auslöten oder erst durch Abschneiden und dann Auslöten der einzelnen Anschlußpins entfernen. Von dem 'Ausschalten'der CPU, welches genauestens in der c't beschrieben wurde ist dringend Abzuraten, das Funktioniert nähmlich leider so nicht !!
Es währe warscheinlich mit Pin 12 gegangen, aber nicht mit Pin 17. (Aber wer will das schon probieren ...??)

Auf jeden Fall muß aber ein freier Sockel vorhanden sein, in den die 16Mhz-Erweiterung hinein gesteckt wird. Das Auslöten sollten nur 'Lötprofis' vornehmen, da man im Handumdrehen die Durchkontaktierungen der Rechnerplatine mit dem Prozessor komplett herrausreist, was wiederum die Rechnerplatine schnell unbrauchbar werden lässt. Die gemeinten Leute dürfen sich wieder setzen

Es sollte hierbei auf kurze und genaue Lötungen geachtet werden ! Selbst wenn später die Erweiterung nicht Funktionieren sollte ist mit dem einsetzen eines 8 Mhz Prozessors die Welt wieder in Ordnung. Die 16 Mhz-Prozessorplatine ist so vorbereitet das man auch einen 8 Mhz Prozessor aufstecken kann. In diesen Fall nur ohne weggebogene Pin's 10 und 15. Etwas kniffelig ist noch das suchen des 'Soundchip-Selectsignals' (SNDCS) welches an verschieden Stellen auf der Hauptplatine abgegriffen werden kann, dazu sollte man am besten einen ST Schaltplan verwenden. Mittlerweile gibt es so viele verschiede Platinenlayouts der ST Platine so daß man einfach besser in den entsprechenden Schaltplan hinein sehen sollte. Mit dem Durchgangsprüfer geht das auch, dauert aber sehr lange.

Bei einigen Modellen kann man die Leitung an Pin 12 oder Pin 3 von U20 anlöten, das ist ein normaler TTL-Baustein der sich in der Nähe des Soundchips befinden sollte. Man muß hierbei nicht unbedingt an dem GLUE-Baustein herrumlöten (Pin 53) Der TTL-Baustein ist einfach viel billiger...

Diese Leitung bitte nicht Verwechseln mit der Steuerleitung A7 des Soundchips, die zur Umschaltung von 8 auf 16 Mhz verwendet werden kann.

Ist das neue Triebwerk installiert und Kontrolliert, kann man den Rechner wie gewohnt Einschalten, er sollte sich mit dem Desktop melden. Natürlich etwas schneller als sonst. Sollte sich nicht mal der Bildschirm erhellen, ist der Recher sofort Abzuschalten und die Platine auf richtigen Sitz zu kontrollieren. Die Fehlersuche auf der Prozessoerplatine ist durch die Packungsdichte recht schwierig...

Bei Verwendung eines ROM-TOS in original Atari Roms sollten keine Probleme auftreten, da die Original-Roms eine Zugriffszeit von nur 100nS besitzen, bei Verwendung von selbstgefrickelten Eproms sollten unbedingt schnelle 120er oder eben 105er CMos-Typen verwendet werden, niemals langsamere ! Es kommt sonst mit Sicherheit zu Timing-Problemen, die 16Mhz CPU greift um einiges schneller in den ROM-Speicher als die alte CPU. Wenn die ersten Tests gemacht wurden kann man ruhig mal während des Betriebes auf 8 Mhz zurückschalten um so mal gleich einen Eindruck von der Geschwindigkeit zu bekommen. Als Umschalter sollte man einen 'Entprellten' teueren Schalter verwenden. Da sich der Rechner an der Umschaltung meist 'verschluckt' Genauer: Der Umschalter 'prellt' und der Rechner kann die vielzahl dieser 'Impulse' nicht Interpretieren und stürzt so einfach ab Leider besitzt diese preiswerte Erweiterung keinen Cache-Speicher auf der Platine, es währe damit noch eine weitere Geschwindikeitsteigerung zu erreichen. Selbstverständlich wäre es dann auch um einiges Teuerer. Für Leute die sich damit Zufriedengeben, ist diese Erweiterung genau richtig.

Beim Bootvorgang kann man weiterhin Turbo oder Quick_ST mitladen. Der Rechner ist somit kaum zu bremsen.

Die in der c't erwähnten Schwierigkeiten mit den Floppylaufwerken konnte ich bis jetzt zwar bestätigen, aber nicht feststellen das man sich größere Gedanken darum zu machen braucht. Wie gehabt, sollte der Motor einmal nicht schnell genug sein, wiederholt man den Ladevorgang einfach nochmal. Eine weitere Hilfe ist das Programm 'NERVER.PRG'. Mit diesem c't-Programm im Autoordner des Bootlaufwerkes wird die Alertbox erst beim dritten Fehlversuch auftauchen, d.h der Rechner versucht 3 mal das aktuelle Diskettenlaufwerk (selbständig) anzusprechen, erst danach erscheint die übliche Alertbox. Der Motor im Diskettenlaufwerk hat also genügend Zeit seine Solldrehzahl zu erreichen. Man sollte also mit diesem Progrämmchen keinerlei Probleme haben.

Die Umschaltung zwischen 8 und 16 Mhz per Software ist natürlich eine elegante Lösung, die allerdings nicht auf allen Rechnern funktioniert. Bei ST-Systemen bei denen der Monitor automatisch und ohne Reset von Monochrom nach Farbe umgeschaltet wird, geht die Softwareumschaltung nicht. Die Softwareumschaltung 'lebt' von dem freien Port auf dem Soundchip (Pin 14 / A7) der dann eben per Umschaltsoftware bedient wird. Man kann auch den Port A6 verwenden, der ja anscheinend in den meisten Rechnern auch noch frei ist. Dazu muß allerdings dann die Software angepasst werden. Ich persönlich Bevorzuge die Umschaltung mit einem Schalter, der an genau den gleichen Anschluß der Prozessorplatine angeschlossen wird. Der frei Pin des Schalters wird einfach mit Masse verbunden.

Somit hat man dann immer noch die Möglichkeit frei einen Auto-Monitor Umschalter zu betreiben.

Die Erweiterung macht insgesammt eigentlich einen vernünftigen Eindruck welcher leider durch das zu unterschiedliche Rechnertiming zunichte gemacht wird.
Jedem ST Rechner sein eigenes Timing !

Auch ist die Zuführung des 16Mhz Taktes vom Shifter nicht ganz unproblematisch, auch hier kommt es zu 'verschiebungen' der Phasenlage dieses Signals. Ein 'sauberer' 16Mhz Betrieb ist so dann schwer möglich.

Es kommt also auch vor das die Erweiterung im Rechner überhaupt nicht arbeitet. Oder nur bis zu einem bestimmten Erwärmungsgrad der CPU. Aber dann in einem weiteren Rechner gesteckt, Tadellos funktioniert.

Mit Sicherheit ist diese Erweiterung, entgegen der Aussage in der c't , noch nicht ganz Ausgereift. Der Autor sollte die Sache vieleicht nochmal Überarbeiten, oder wenigstens seine Post beantworten.

Schriftliche, vor Weihnachten '90 gestellte Anfragen an den Autor selber bezüglich der Probleme mit der Speedup16 Platine warten noch heute auf eine Antwort.

Mit 100%tiger Sicherheit ist man mit einem Ad_Speed oder einer SpeedPlus- Erweiterung besser bedient. Wenn diese auch wesentlich teuerer sind, dafür aber auf Anhieb funktionieren und man keinen eigenen Gehirnsaft opfern muß :-)

Wer allerdings nicht viel Geld ausgeben will/kann, sollte diese Sache mal ins Auge fassen, allerdings nur mit entsprechendem Messgerätepark. (Als gut gemeinter Tip zum Schluß) Im übrigen habe ich die Taktzuführung vom Shifter bis zur SpeedUP-Platine mit dünnem WireWarp-Draht gemacht, diesen auch ganz dicht an der ST-Platine verlegt. Nur so war ein stabiler Betrieb zu erreichen, freie Verdrahtung, auch mit Ferritperlen auf der Leitung haben nicht Funktioniert. Der nächste Schritt dürfte wohl eine Art 'Koaxialkabel' werden :-) Diese Erweiterung belastet die Takterzeugung vor dem Shifter nicht ganz unerheblich, man kann einen 'Buffer' in Erwägung ziehen der die Signalflanken 'gerade' hält.

ids MR.T 1062 HND
R.Schaffner (c) 90'/91'

SpeedUp 16

Wo hast Du die Platine her? Gibts da noch mehr davon? Was kosten die? Was kosten die Teile? Wenn sie läuft: Wieviel bringt sie?

In den c't-Ausgaben 1/91 S.10 und 2/91 S.11 waren nochmal Änderungen.

Hier die Informationen aus c't 1/91:

In der Projektbeschreibung wurde vorgeschlagen, die CPU 'auszuschalten' statt auszulöten. Leider ist der Autor einer Fehlinformation aufgesessen, die in einem Fachbuch verbreitet wird. Die 8-MHz-CPU sollte vollständig ersetzt werden.
Eine bestimmte ST-Serie aus neuerer Produktion, die mit GLUE und MMU des Herstellers IMP ausgerüstet ist, arbeitet nicht mit Speedup-16 zusammen. An einer Problemlösung wird gearbeitet. In älteren STs finden sich nach Berichten von Lesern gelegentlich ROM-Bausteine von NEC, die für den 16-MHz-Betrieb zu langsam sind. Hier wäre ein Austausch gegen 120ns-EPROMs erforderlich. Exemplarische Timingunterschiede führen bei einigen STs zu Instabilität im 16-MHz-Betrieb. Hier läßt sich in der Regel durch Verkürzen der mit IC5 eingestellten DTACK-Verzögerung Abhilfe schaffen: trennen sie die im Layout vorhandene Verbindung zwischen Pin 3 des DS1000M-125 und der mittleren Lötinsel un stellen Sie eine Verbindung zu Pin 6 her.

und die aus c't 2/91:

Im Schaltplan auf Seite 336 sind zwei Anschlüsse von IC6, Pin 13 und Pin 14, miteinander vertauscht. Die Platine ist jedoch korrekt ausgeführt. Wie schon in Ausgabe 1/90 [<- Kopfkratz, da stand wirklich 90, dabei erschien das Projekt erst in der 10/90 ...] berichtet, funktioniert die Speedup-16-Karte bisher nicht in STs, die mit Chipsätzen des Herstellers IMP ausgestattet waren. Abhilfe konnte jedoch in einigen Fällen durch Invertieren des 16-MHz-Signals erzielt werden. In anderen Fällen brachte die abgebildete, etwas aufwendigere Zusatzschaltung den Erfolg. Sie formt aus dem 8-MHz-Takt ein 16-MHz-Taktsignal mit definierter Phasenlage.

8MHz      /----\
---+------|    |
   |      |>=1 |------------------------ 16 MHz
   |   /--|    |
   |   |  \----/               74 F 86
   |   |
   |   \----------------------------------------\
   |                                            |
   |  /-----------------+----+---- +5V          |
   |  |                 |    |                  |
   |  |                 #    |                  |
   |  |             10k #    |  /----\          |
   |  | /----\          #    \--|    |   560 R  |       Drei Exor-Gatter
   |  \-|    |   560 R  |       |>=1 |---#####--+       erzeugen 16 MHz aus
   |    |>=1 |---#####--+-------|    |          |       dem 8-Mhz-Taktsignal
   \----|    |          |       \----/          |
        \----/          |                       |
                       === 22p             22p ===
                        |                       |
                        |                       |
                        \-----------------------+---- GND

Originaltext von 1990.
Originalfassung zusammengetragener Information.






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Letzte Aktualisierung am 23. Mai 2004
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