15.3.1 RS-Turbo

Beschleunigen der seriellen Schnittstelle mit RS-Turbo

RS-TURBO, höhere Baudraten für die serielle Schnittstelle des ST (ebenfalls verwendbar für Modem1 der MegaSTE und TT Computer)

Sinn und Zweck des RS-TURBO
(Stand:4.7.94)

RS-TURBO ermöglicht die Benutzung von höheren Datenraten als 19200Bd auf der seriellen Schnittstelle Modem1. Möglich sind 38400, 57600 und 115200Bd. (Bei den Fertigmodulen jetzt auch 76800Bd.)

RS-TURBO ist in der Ansteuerung kompatibel zu RS_Speed von Stephan Skrodzki @KA und basiert auf dem RSVE von Harum Scheutzow.

RS-TURBO benötigt nur vier Kabel zum Anschluß im Computer. Deshalb ist außer dem Quarzoszillator und dem GAL16v8 noch ein 74HC-Schaltkreis für 1 DM vorhanden. Da nur zwei Kabel am MFP angeschlossen werden müssen, ist die Arbeit besonders bei den mit Quadpack-MFP ausgestatteten TTs und MegaSTEs wesentlich einfacher.

Copyright

RS-TURBO darf für den Eigenbedarf gebaut werden. Gegen den Aufbau für gute Freunde habe ich ebenfalls nichts. Dabei darf der Bastler aber keinen Gewinn damit machen. Eine kommerzielle Fertigung oder Verwertung ist nur mit meiner schriftlichen Zustimmung erlaubt. Es werden die Treiber von Harun Scheutzow empfohlen, die, zusammen mit GSZRZ, eine erhebliche Geschwindig- keitssteigerung bringen. Und ich (Erik) bitte alle Benutzer dieser Treiber, die freiwillige Spende an Harun Scheutzow zu entrichten.

Ich habe diese Bauanleitung sorgfältig überprüft. Ich hafte in keiner Weise für eventuelle Fehler und/oder (daraus resultierende) Beschädigungen irgendwelcher Objekte oder Subjekte.

In diesem Paket sind alle Informationen zu RS-TURBO enthalten. Schriftliche Anfragen werden nur beantwortet, wenn Rückporto beiliegt.

RS-TURBO basiert auf dem RSVE von Harum Scheutzow.

RS-TURBO (mit der geänderten Platine für Quarzbetrieb und für 4,9152MHz- Quarz) ist von Erik Kerger (Adresse/Tel./Fax siehe unten).

Wer sich die Platine nicht selbst herstellen will, kann sich eine Platine für RSVE oder sogar einen Fertigbaustein bei Harum Scheutzow kaufen (s.u.).

Ich werde Platinen und GALs auf Anfrage verkaufen, die Preise: GAL und Platine DM13, Fertigmodul DM40, jeweils plus DM5 Porto/Verpackung bei Voraus- kasse (Kto. 702649, BLZ 202 203 00, Verbraucherbank Hamburg; bitte per Fax 040-490 81 59 bestellen. Adresse auf der Überweisung reicht nicht!!!)

Langsamkeit der ST-Computer mit TOS

Bei Geschwindigkeiten über 19200Bd gibt es ein generelles Problem mit dem Betriebssystem des ST und den DFÜ-Programmen. Wenn ein Programm im Polling den MFP bedient, kann problemlos eine Datenrate von 115200Bd ausgenutzt werden, indem wirklich 11520cps (Character per Second) übertragen werden. Werden jedoch die BIOS-I/O-Routinen benutzt, so kann ein 8MHz ST bei ZMODEM-Senden maximal 2500cps und beim Empfangen 2000cps erreichen. Wenn der RTS/CTS-Patch/Optimierer HSMODEM installiert wurde, erhöhen sich diese Werte auf über 4000cps. Es muß bei 38400Bd also immer der RTS/CTS-Handshake genutzt werden, da der ST beim Empfangen sonst Zeichen verlieren würde. Immerhin erlauben die Interruptroutinen des ST noch eine Baudrate von 38400, indem sie rechtzeitig die Zeichen abholen, im Puffer ablegen und bei vollem Puffer der Gegenstelle das Senden verbieten. Eine Übertragung mit 57600 und 115200 ist jedoch selbst für die Interruptroutinen zu schnell, sie schaffen es nicht, rechtzeitig die eintreffenden Zeichen abzuholen oder der Gegenstelle das Senden zu verbieten.

Wenn ein 16MHz-Speeder installiert ist (z.B. serienmäßig im MegaSTE), so sind auch 38400Bd mit etwa 3000cps möglich (oder noch mehr mit HSMODEM). (HSMODEM1 bzw. HSMODA0x stammt von Harum Scheutzow, Adresse s.u.)

HSMODEM wird dringend empfohlen, besonders mit Ziegler-Z-Modem auf 8MHz-ST-Computern kann eine erhebliche Geschwindigkeitssteigerung erziehlt werden. Außerdem installiert HSMODEM einen RSVE-Cookie, der z.B. bei Connect zur Anzeige der wirklichen Baudrate führt. Über den RSVF-Cookie ist ein Zugriff auf besonders schnelle, Blockorientierte Treiber möglich. Mit GSZRZ ab V 3.8 wird das neue Treiber-Konzept unterstützt (HSMODA0x). Damit ist auch auf einem 8MHz-ST der Betrieb mit 57600Bd möglich!

Technische Kurzerklärung

TID ist der Timer D Ausgang des MFP, der normalerweise den Baudratentakt lieferte. Dieser ist 16mal so groß wie die Baudrate.

Gal liefert für 38400Bd sowieso immer 614400Hz (müßte nicht sein, ist aber nützlich, wird deshalb nicht wegoptimiert). Damit wird ein 12Bit-Zähler 74HC4040 betrieben (von dem nur die unteren acht Bit ausgewertet werden), solange TID L ist.

Baud  Impulse  Fangbereich  Wirkung          BD1   BD2
200    96                   alte Baudraten    L     L
150   128      112..135     115200Bd ein      H     L
134   143      136..159      57600Bd ein      H     H
110   174      160..223      38400Bd ein      L     H
50-80                        76800Bd ein (nur Fertigmodul)

Baudraten 75 und 50 nicht setzen, da das TOS diese falsch einstellt. Wenn man sie direkt richtig einsetzt, werden aus 75Bd (256Impulse mod 256 = 0) immer 75Bd und aus 50Bd (384Impulse mod 256 = 128) immer 115200Bd (Beim Feritigmodul werden aus 50Bd 76800Bd gemacht).

Alle Fangbereich-Grenzwerte sind durch 8 teilbar. Die unteren drei Bit des Zählers werden deshalb nicht ausgewertet.

Zwei Trick-Register speichern den Zählerstand bei der TID L/H-Flanke. BD1 wird für 112..157 und BD2 für 136..223 aktiv (H).

Je nach Trickregisterinhalt wird TID, T1 (Quarztakt), T2 (Quarz/2) oder T3 (Quarz/3) an den Ausgang TUA gelegt. (Beim 4,1952MHz-Quarz entsprechend Quarz/4 oder Quarz/8)

Die neuen Fertigmodule lassen bei eingestellten 50Bd auch 76800Bd zu. Die Taktteilung arbeitet hier anders, eine genaue Erklärung würde zu weit führen.

Schlußbemerkung

Wie bereits gesagt, besiert die Schaltung auf dem RSVE von Harum Scheutzow. Er vertreibt auch Fertigversionen für 60DM, Platinen (33*29mm) für 14DM und das GAL für 6DM (ca. Preise).

Seine Adresse:
Harum Scheutzow
Dresdener Straße 83
10179 Berlin

Ich hoffe, die neue Platine und die Möglichkeit, auch Quarze verwenden zu können, machen RS-TURBO noch interessanter. Die RS-TURBO Fertigmodule und der Platinen/GAL-Satz machen aus 50Bd zusätzlich 76800Bd, dafür wird der 4,1952 MHz-Quarz nicht mehr unterstützt (nur noch auf Anfrage!). RS-TURBO hat nichts mit Harun Scheutzow zu tut, anfragen dazu nur an mich, Erik Kerger, senden!

Hamburg, 04.07.1994

Erik Kerger (Auch EWK in der D-BOX Hamburg)
Wördenmoorweg 42
22415 Hamburg

Tel. 040/520 74 08
Fax: 040/490 81 59

Fragen bitte nur mit Angabe einer Fax-Nummer, sonst per Brief mit Rück- porto! Ich bin nicht über Netze erreichbar!

Hinweise zu RSTURBO2.PRG

Die neuen Treiber von Harum Scheutzow bieten über den RSVF-Cookie die Mög- lichkeit, die mit der Schnittstelle möglichen Baudraten abzufragen. Dabei werden für den RSVE/RS-SPEED/RS-TURBO auch die höheren Baudraten 38400Bd, 57600Bd und 115200Bd gemeldet. Das Programm RSTURBO2.PRG wird im AUTO-Ordner NACH dem HSMODEM1 bzw. NACH dem MFP-Treiber gestartet. Die Baudratentabelle wird dann so angepasst, daß statt 50Bd nun 76800Bd angezeigt werden.

Für RSVE, für RS-SPEED und für ältere RS-TURBO ist dieses Programm nicht sinnvoll, da die 76800Bd hier NICHT verfügbar sind! Ältere RS-TURBOs können von mir umgerüstet werden, dazu das Modul zusammen mit einem V-Scheck (DM 15,-) an mich einsenden. Ich sende es umgebaut zurück!

Die normalen Routinen im TOS sind (leider in allen Versionen) fehlerhaft, und für höhere Baudraten als 19200Bd zu langsam (außer vielleicht MegaSTE).

Bei Problemen (CRC-Error, Retrys) sollten daher alle ACCs und alle Zweifel- haften Auto-Ordner-Programme entfernt werden. Druch Tests kann man dann den Schuldigen langsam einkreisen.

Und nochwas: mit den HSMODA0x-Treibern läuft 57600Bd auf einem 8MHz-ST. Bei mir jedenfalls. Es gibt Modems wie z.B. das Zyxel, die die Daten möglich gleichmäßig an den ST weiterleiten. Das ist natürlich wesentlich unkritischer als die daten in Blöcken mit der maximalen Geschwindigkeit zum ST zu jagen. Da kann es schonmal sein, daß ein Zeichen nicht rechtzeitig abgeholt werden kann, und das führt dann zu CRC-Fehlern.

Ich benutze das GSZRZ von M. Ziegler und habe festgestellt, daß es schneller ist als z.B. das interne Z-Modem von Connect.

Im Zweifelsfalle würde ich zu 38400Bd auf einem 8MHz-ST raten, das läuft mit einem RS-Treiber problemlos und reicht in den meisten Fällen wirklich aus. Nur die Übertragung von ungepackten Texten kann dank V42bis und 19200Bd- Übertragung (Zyxel E+) bis zu 4500cps erreichen, bei 38400Bd jedoch nur max. 3700cps.

Wer die 76800Bd ausnutzen möchte, muß einen Speeder im ST haben, oder einen MegaSTE oder TT. Mit 8MHz ist da nicht viel zu machen!

Zum Bestückungsplan (Platine RS-TURBO 2.3)

Benötigte Bauteile

Zähler 74HC4040 (der normale CMOS 4040 ist zu langsam!)
GAL 16V8, programmiert für RS-TURBO
Keramikkondensator 100nF,

entweder: Quarzoszillator 1,8432MHz (bessere Lösung!)
oder:
Quarz 1,8432MHz b.z.w. 4,9152MHz (siehe unten),
2 Kondensatoren 47pF (keramisch, RM 2,5, bei 4MHz 33pF!)
1 Widerstand 1MOhm, 1 Widerstand 4,7kOhm

optional:
2 Widerstände 560 Ohm, 1 Leuchtdiode zweifarbig (drei Anschlüsse!).

Optional:
Steckerleiste 8-Pol mit Stecker zum Anschluß an den Computer,
sonst etwas Flachbandkabel.

Wichtig:

Für 4,1952MHz-Quarz muß die Leiterbahn an Pin 9 vom GAL nach Masse (Pin 10) aufgetrennt werden und zwischen die Punkte A und B eine Brücke gelegt werden.

Der Quarz sollte liegend montiert werden, dazu die Anschlußdrähte aber nicht direkt am Gehäuse biegen, sie können sonst leicht abbrechen! Für die ICs werden Fassungen empfohlen. Die ICs sind gegen Spannungen durch statische Aufladung empfindlich, daher auf Schutzmaßnahmen (Erdung) achten!

Für die Anschlüsse kann man eine 8-polige Steckleiste nehmen (dabei einen Pin abkneifen) oder Flachkabel direkt an die Platine löten (3-polig zur LED und 4-polig zum Computer). Bei farbigem Flachkabel ist eine Verwechslung ausge- schlossen.

Hinweise zum Einbau

Vorsicht: das berühren des Netzteils im 1040 oder Mega ST(E) oder TT kann tödlich sein! Das Öffnen des Gehäuses beendet den Garantieanspruch! Keine Haftung für Schäden, die durch fehlerhaften Einbau entstehen!

Anschlüsse der Schaltung:

+5 Volt: an +5V (z.B. Pin 11 des MFP)
TID(16): an Pin16 des MFP
TUA(10): an Pin7 oder Pin10 des MFP
Masse: an GND (z.B. Pin 36 des MFP)

Minus: Mittelanschluß der Anzeige-LED
Rot: Anode der Anzeige-LED für Rot (flache Seite am Gehäuse)
Grün Anode der Anzeige-LED für Grün

Der MFP hat normalerweise den Aufdruck MC68901. Alle hier angegebenen Pin-Nummern beziehen sich auf den 48poligen MFP im DIL-Gehäuse. Wenn ein 52poliger MFP im Quadpack-Gehäuse vorhanden ist, wie z.B. im TT, so gilt folgende Zuordnung der Pin-Nummern:

     48pol.DIL 52pol.Quad

       Pin7      Pin8
       Pin10     Pin11
       Pin16     Pin18

Am MFP sind auf der Computerplatine Pin 7, Pin 10 und Pin 16 untereinander verbunden. Die Verbindung zwischen Pin 7 und Pin 10 muß erhalten bleiben, die Verbindung dieser beiden Pins zu Pin 16 muß aber aufgetrennt werden. Wenn die entsprechende Leiterbahn nicht auffindbar ist, kann Pin 16 auch direkt über der Computerplatine vorsichtig durchtrennt werden. (Beim TT verläuft die Bahn auf der Oberseite direkt vor dem MFP.)

Die Spannungen können meist an einem Kondensator in der nähe des MFP abge- nommen werden (nachmessen!), es ist aber auch möglich, an die entsprechenden Pins des MFP zu gehen.

ACHTUNG:

an den Anschlüssen des MFP nur möglichst kurz löten! Vorkehrungen gegen statische Aufladung treffen! Bei Verpolung werden die ICs auf dem RS-TURBO zerstört!!!!

Baudraten

Hier nochmal die ohne RS-TURBO möglichen Baudraten:
19200, 9600, 4800, 2400, 2000, 1800, 1200,
600, 300, 200, 150, 134, 110,
75 (das TOS stellt aber 120 ein!!!),
50 (das TOS stellt aber 80 ein!!!)

RS-TURBO konvertiert folgende Baudraten:                      (mit 4,9152MHz)
150 (eingestellt) -> 115200 (real)   LED rot                      (76800)
134 (eingestellt) ->  57600 (real)   LED orange (rot+grün)        (38400)
110 (eingestellt) ->  38400 (real)   LED grün                     (38400)
 50 (eingestellt) ->  76800 (real)   LED grün (nur Fertigmodul, 50..80 Bd!)

Zum Schluß

Ein Test des RS-TURBO ist einfach: mit einem Terminalprogramm oder im Kontrollfeld nacheinander auf 110 Bd, 134 Bd und 150 Bd stellen, Die LED von RS-TURBO muß dann grün, orange bzw. rot leuchten.

Die Fertigmodule wurden von mir bereits getestet, man kann also gleich loslegen!

Falls RS-TURBO wieder ausgebaut werden soll (Verkauf des Rechners), muß nur die Verbindung von Pin 7 und Pin 10 des MFP zu Pin 16 wieder hergestellt werden.

Viel Spaß mit RS-TURBO!