10.5 Atari 16 MHz Speedup

16Mhz Speedup

Auf mehrfachen Wunsch veröffentliche ich hiermit den von Stefan Nitschke entwickelten 16MHz Umbau für Rechner der Atari ST/Mega Serie.

Da ich in der Vergangenheit in den Atari-Gruppen öfters mal irgendwelche Schlaumeier bemerkt habe (übrigens auch in anderen Gruppen), möchte ich hier noch mal auf das Copyright der Umbauinformation hinweisen. Ich verstehe da überhaupt keinen Spass und möchte nur kurz erwähnen, das Atari und alle anderen Anbieter von Hardware für selbige Rechner in der Vergangenheit einen Bus-Takt von 16MHz für definitiv unmglich gehalten haben (übrigens auch die (Fach)Presse) und zur Realisierung einer System-Performace Steigerung einen deutlich grösseren Hard(/Soft)ware Aufwand treiben.

Wem das Urheberrecht nicht bekannt ist, kann unter http://sunsite.informatik.rwth-aachen.de/Knowledge/germlaws/index.html nachschauen.

MfG
Stefan Nitschke

Über Erfahrungen mit einer PAK und 16MHz Bus würde ich mich freuen. Falls jemand weiss an welcher Stelle im TOS 2.06 die Defaultwerte für die Bildschirmodi liegen bitte Email an mich.

Wichtigen Information:

Kommerzielle Nutzung oder entgeltliche Weitergabe der nachfolgenden Informationen zum Umbau von Atari ST Rechnern auf 16MHz Bus-Takt ist ohne Zustimmung des Autors nicht erlaubt. Dieser Text darf nur in unveränderter und ungekürzter Form weiter- gereicht werden. Für eventuelle Schaeden, die aufgrund der nachfolgenden Informationen entstehen, ist jegliche Haftung ausgeschlossen.

Umbau von Atari Mega ST Rechnern auf einen Bus-Takt von 16 MHz. Es funktioniert trotz aller Unkenrufe, falls man keinen Atari mit IMP Chipsatz (wohl in erster Linie die MMU) hat.

Als ersten ist natürlich die CPU gegen eine 16MHz Version auszutauschen.

Nun die weiteren Schritte:

1) Pin 39 (vom Shifter) zu Pin 5 (MMU) auftrennen und durch folgende Schaltung ersetzen (CLK 32 kommt direkt vom Quarzoszillator):

              |\
   CLK32 -----| |---- Pin 5 (MMU)
              |/
          1/6 74F04

2) Folgende Schaltung R113 (neben der MMU) vorschalten:

                      1/2 74LS74
                       |-------| (5)   __
                   (3) |      Q|------|__|----> CLK8
   CLK16 ----------+---|CP     |      R113
  (Pin 20 MMU)     |   |D      | (6)
                   |  +|_______|-----+
                   |  |(2)           |
                   |  +--------------+--> CLK8 Blitter (Pin 37)
                   |
                CPU CLK16 (Pin 15)

Die Schaltung sorgt dafür, das alle weiteren Rechnerkomponenten mit dem alten 8MHz Takt versorgt werden. Mit Ausnahme des Blitters (bei mir läuft der Blitter leider nicht mit 16MHz), welcher mit dem inversen 8MHz Takt versorgt wird. Da der Blitter den meisten Äerger macht kann man ihn auch kurzerhand rausschmeissen. Der CPU Takt wird am einfachsten direkt von Pin 3 zum Takt Pin der CPU geführt, welcher hierzu vor dem einsockeln der CPU durch leichtes nach aussen biegen freigelegt wird.

3) Die DE Leitung zur MMU auftrennen (Pin 52) und durch folgende Schaltung ersetzen (orig. Videotiming beibehalten).

                        1/2 74LS00
                      ____        ____
  DE (von GLUE) -----|    |   +--|    |
                     |    |---+  |    |------> DE (MMU)
  CLK 2 (Pin 52 -----|____|   +--|____|
         GLUE)

Durch diese Schaltung wird die Ausleserate des Bildschirmspeichers auf den alten Wert zurückgesetzt. Die original Atari Bildschirm-Modi stehen somit weiter zur Verfügung.

Eventuell ist die Terminierung der Adressbusleitungen zu verbessern:

bei MegaSt original 4.7K nach ca. 3.3K
bei 260/520.. 10.0K " " "

Verkleinerung des Pull-Up-Widerstans der Resetleitung von 1K auf 560 Ohm. (Mega ST: R4, 260 meist R31).

Nach dem Umbau kann es vorkommen, das der Rechner nach dem Einschalten nicht gleich beim ersten Mal korrekt hochfährt. Hier hilft mehrmaliges Aus- und Einschalten. Eine Lösung für dieses Reset-Problem habe ich noch nicht gefunden.

(Aber ich, PowerOnReset verlängern!)
Ändern eines Kondenstators!)

Die obrige Beschreibung gilt nur falls man die original ST Bildschirm- modi weiter benutzen möchte.

Es ist auch möglich den Shifter mit 64MHz statt der 32MHz zu betreiben, was einen doppelten Pixelclock und somit eine Bildschirmauflösung von z.B. 960x640 bei 72 Hz vertikal Freqünz an einem Multisync Monitor erlaubt. Hierzu ist jedoch ein Videosequenzer in Form eines EPROMs notwendig (s.h. z.B. ST Computer 9/1992 ab Seite 118, bei der dort vorgestellten Schaltung sollte man den Reset (R=1K,C=47p) jedoch durch eine synchrone Schaltung ersetzen).

Umbauten hierfür:

- Um die Bildqualität zu verbessern werden dem Videoausgang des Shifters zwei Inverter vom Type 74F04 nachgeschaltet. Der Wert des Basis- widerstandes der nachfolgenden Transistorstufe sollte durch probieren noch optimiert werden.

- Der 32MHz Oszi wird durch einen 64MHz Type ersetzt. Punkt 1) und 3) der obrigen Beschreibung entfallen hierbei Ersatzlos.

- Wer auf exotische Bildschirmmodi steht und seinen SM124 weiterverwenden will, kann auf den Videosequenzer verzichten. Man erhält dann eine Bildschirmauflösung von 1280x400.

Viel Spass mit dem getunten Atari. Mein MEGA4 laeuft nun schon seit Jahren ohne Probleme mit 16MHz und 100ns RAMs.

Stefan Nitschke
Germanenstr. 5
75045 Walzbachtal
Tel. 07203/5252