12.9.1 Romportbuffer

Der Romportbuffer aus der c't

Wer seinen Atari am Romport erweitern möchte, sollte sich im klaren sein das dieser Port mit abstand der teuerste Port von allen ist. Eine Bastelei kann unter umständen den ganzen Rechner zerstören, die Hersteller von Computern sparen eben auch manchmal an der falschen Stelle.

Hier währe es angebracht gewesen sämtliche Leitungen dieses Ports über Treiberbausteine der Außenwelt zur verfügung zu stellen. So daß eben der empfindliche CPU-Bus geschützt wird, auch eine überlastung dieses Ports durch die Entnahme grösserer Signalleistungen wird mit Rechnerabstürtzen oder auch mit Hardwaredefekten geahndet.

Man hätte ja auch aus Sinclair oder aus C64 Zeiten etwas lernen können.

Wer also unbedingt am Romport 'bauen' will sollte sich den Romportbuffer aus der c't besorgen.

Wie klein diese Bufferplatine ist lässt sich erahnen wenn man sieht das diese Platine nicht breiter als der Anschlußstecker ist.

Diese wirklich sehr kleine Erweiterung passt sogar fast unsichtbar in die Gehäuseaussparung des Originalgehäuses. Erreicht wurde diese Kompaktheit durch Verwendung einer doppelseitigen Platine und einer vollständigen SMD-Bestückung.

Sichergestellt wird dadurch das sämtliche Address- sowie Datenleitungen gepuffert werden. Nicht aber die +5V Versorgung! Diese ist lediglich im Falcon über die Sicherung F2 mit 0.5-1 Amp geschützt!

Die Platine gab es bei Issendorf Computer 3 Hannover 1 0551/3504500 oder direkt bei E_Media (c't)

Die Lieferzeit war sehr kurz (UPS), ca.2 Tage. Man konnte die Platine fertig bekommen oder aber als Bausatz. Die Bausatzlösung ist allerdings wirklich nur den Vollprofis zu empfehlen, wer lötet schon gerne SMD-Bausteine mit der Hand ?? Die Bestückung ist noch relativ einfach, da die Platine mit einem Lötstoplack behandelt ist, sicherlich wird man bei der Bestückung mit den Kondensatoren anfangen. Das ist eine gut Übung mit ausserdem nur zwei Lötstellen pro Bauteil. Die Treiberbausteine (HCT 245) sollte man sich genau betrachten, durch den Transport könnten sich die winzigen Beinchen etwas verbogen haben. Nach der Kontrolle mit einer feinen Pinzette kann man eigentlich mit der Löterei beginnen. Man sollte einen wirklich sehr feinen Lötkolben benutzen, eine Leistung von 5 - 8 Watt und eine sehr feine Spitze sind aussreichend.

Die Bausteine kann man zur besseren Arretierung auf der Platine mit Lötpaste (Kein Säurehaltiges Lötfett verwenden !!!) aufkleben. diese Paste gibt es extra für SMD-Bausteine. Ausserdem sorgt diese Paste dafür das das Lötzinn nur dahin läuft wo es auch gebraucht wird. Vieleicht lötet man an dem entsprechenden Bauteil erst mal nur ein Bein fest um dann noch mal den Sitz des Bauteiles zu kontrollieren.

Die Lötungen müssen absolut schnell und sauber ausgeführt werden. Sollte das Lötzinn zwischen die Beinchen laufen kann man die Platine am besten gleich aussondern. Nicht das Lötzinn wegblasen! Mit einer Lötpumpe kann man versuchen der Lötzinn wegzusaugen und mit einen guten Lupe später Kontrollieren.

Das anlöten der Stiftleiste sollte kein Problem darstellen, hier sind die Lötstellen die grössten auf der ganzen Platine.

Mittlerweile gibt es auch Experimentierplatinen die dem Rastermaß des Romport's entsprechen. (Völkner-/Bühler-Elektronik) Man könnte sich hier auch diese Schaltung selber mit 'normalen' Bausteinen aufbauen, sicherlich ist dann alles etwas grösser und ragt aus der Gehäuseaussparung weit raus. Wer aber sowieso seinen Rechner in ein PC oder Towergehäuse umgebaut hat dem dürfte das Egal sein.

Zu dem Romportbuffer gehört noch ein Expander der gleich zwei Romports zur Verfügung stellt. (Gleiche Lieferfirma) Diese Ports können manuell über einen Taster oder auch mit einem Software Basic-Einzeiler umgeschaltet werden. Auch ist es so möglich den Expander völlig unsichtbar für den Rechner abzuschalten. Welcher der beiden Ports gerade Aktiv ist wird mit jeweils einer Leuchtdiode angezeigt. Die Leuchtdioden sollte man schon sichtbar anbringen.

Wenn der Expander eingebaut wird kann man den Taster mit zwei Drähten verlängern, so daß er von ausserhalb des Rechnergehäuses leicht bedient werden kann.
(Siehe Tower)

Sollte jemand mehr als zwei Ports benötigen ist eine Erweiterung mit einem weiteren Expander vorgesehen, es stehen dann vier Romslots zur freien Verfügung. An dem Expander kann jede gängige Romporterweiterung betrieben werden ohne das ständig Umgesteckt werden müsste. Mit der Elektronisch gelösten Umschaltung ist immer nur die gerade selektierte Karte für den Rechner 'vorhanden', die anderen sind Ausgeblendet und somit Unsichtbar für den Rechner. Sicherlich ist das für die Verwendung von Epromkarten sehr brauchbar da man eben mal schnell auf die zweite Karte umschalten kann. Vorher musste man dazu eben den Rechner abschalten und die entsprechenden Karten oder Dongles wechseln um dann erneut zu booten. Es soll nicht verschwiegen werden das es Karten gibt die nur nach einen neuerlichen Bootvorgang am Falcon erkannt werden!

Die Verbindungsleitung (40 Polig) zwischen dem Buffer und dem Expander kann man sich üblicherweise mit Falchbandkabel selbst Herstellen. Benötigt wird 40 poliges Flachbandkabel und die erforderlichen Stecker zum Aufquetschen (Schneidklemmtechnik) Da die Platine des Buffers sowie die Platine des Expanders aussreichend beschriftet wurden kann ja jeder selber darauf achten das die Verbindungsleitung richtig eingesteckt wird.

Normalerweise kann die länge der Leitung bis zu 1 Meter betragen, da aber die meisten sicherlich diese Lösung innerhalb eines Gehäuseumbau benutzen macht man das Kabel am besten nur so lange wie es eben gerade reicht. Je länger das Kabel desto größer die Störanfälligkeit. Selbst mit Buffer verlängert man hier ja den gesammten Rechnerbus.

Wenn der Expander an einem Originalgehäuse Verwendung findet sollte man sich ein schönes Gehäuse für den Expander besorgen. Es ist einfach sicherer solche Dinge dann in ein Gehäuse einzubauen. Erstens sieht es besser aus, zweitens kann nichts draufallen und es fingert keiner daran herrum.

Zu Beachten währe noch das die Platine des Buffers nicht versehentlich falsch herrum in den Rechner eingesteckt wird, die Seite mit dem einzigen kleineren Chip ist die Seite die von oben zu sehen sein sollte. Ausserdem ist die Oberseite eben mit 'OBEN' beschriftet.... Sollte die Platine dennoch falsch herum eingesteckt werden liegt an allen auf der Platine befindlichen Chip's die Versorgungsspannung falsch an, was das bedeutet kann sich ja jeder selber Ausrechnen. Die Beschreibung eines solchen Desaster erspare ich mir. Das gleiche gilt für direkt eingesteckte Romport-Erweiterungen wie Scanner-Interfaces, Digitizer und ähnlichem.

Der Buffer kann in jedem Fall immer im Rechner stecken bleiben, eine Unverträglichkeit mit Software oder auch Dongels (Kopierschutzmodule) die ebenfalls auf den Expander gesteckt werden können, ist mir bis heute nicht bekannt.

Der Romport-Expander aus der c't macht an manchen Rechnern probleme.

Die Symtome:

Lange Programme die in Eproms gebrannt wurden lassen sich nicht laden oder der Rechner hängt sich beim Zugriff auf eine der eingesteckten Karte auf. Oder aber auch verschiedene Systemfehlermeldungen auftauchen. Also z.B auch 2-6 Smilies. (Bomben, Pilze) :-)

Es handelt sich dabei um ein Timing-Problem auf dem Systembus, entweder ist das Kabel zwischen Buffer und dem Expander zu lang oder die Treiberbausteine auf dem Romport-Buffer sind anfällig gegen Störstrahlungen anderer Bauteile oder Geräte die sich in der Nähe befinden.

Beim Falcon läuft das Timing am Romport mit 16Mhz!

Eine zu schwache Spannungsversorgung des Rechners kann oder ist die erste Schwachstelle im System, man sollte auf der Expanderkarte mindestens *genau* +5V DC messen können. Das macht man am besten mit einem Oszilloskop, da man dort auch genau die Spannungseinbrüche bei einem Speicherzugriff bewundern kann. Wenn das Oszi angeschlossen ist, sollte man den Rechner auch ruhig mal was tun lassen, also einen Zugriff auf die Speicher der Epromkarte oder sowas in der Richtung. Durch lange und dünne Verbindungskabel, besonders bei der Stromversorgung, können Spannungseinbrüche entstehen, trotz einem 200 Watt Tower-Schaltnetzteil!

Die Hauptursache lag hier in der Hauptsache bei älteren STs an zu dünnen Leiterbahnen innerhalb des Computers.

Der Expander und die darin eingesteckten Karten werden ebenfalls über das lange Falchbandkabel mit Strom versorgt.

So kann es bei einem Lesezugriff auf der Epromkarte eben passieren das die Spannung kurzzeitig Zusammenbricht und der Rechner nicht weiß was er machen soll. Die Folge sind verschiedene Fehler.

Eine erste Hilfestellung ist das Anbringen von stärkeren Verbindungen für die Stromversorgung. Man kann hier die Versorgung über den Romport umgehen in dem man dem Expander seinen eigenen Anschluß an das Netzteil gönnt. Der Buffer wird weiterhin über den Romport versorgt. Man kann das mit einer Diode in der +5V-Leitung regeln. Besser ist es jedoch wenn die +5 Volt zwischen Expander und Buffer getrennt wird. GND kann erhalten bleiben.

Das ist die sicherste Methode.

Auf der Expanderplatine befindet sich ein Tantal-Elko 10uF/25Volt, diesen tauscht man bei Versorgungschwierigkeiten am besten gegen einen Elko der Grösse 100 oder 220uF/25 Volt aus!
Es ist dabei auf die Baugrösse zu achten, bei einem sehr grossen Exemplar dieser Gattung kann es sein das sich auf der Pfostenleiste für den 2.ten Expander kein Stecker mehr einstecken lässt, hier also Vorsicht. Ein Topf-Elko ist hier passend.
Bei einem Rechner welcher durch ein PC - Netzteil versorgt wird ist es einfacher den Expander extra zu versorgen. Man nimmt einen freien Stecker des Netzteils und sucht sich hier +5V und GND

Sicherlich liegt es auch in vielen Fällen an den verwendeten Eproms. Die schnellsten sind mit Sicherheit auch die die am besten Funktionieren werden. Die Zugriffszeit der Eproms sollte nicht über 170nS liegen, mit Eproms die eine Zugriffszeit von 200nS besitzen kann man zwar Versuche machen, man wird aber auf keinen grünen Zweig kommen. 120 oder 150nS kosten ca. 6 DM pro Stück, also keine grosse Ausgabe.

Sollte das bis hier alles nichts gebracht haben gibt es noch weitere Tricks. Der nächste Schritt ist weniger schön, Funktioniert aber meistens. Alle ICs die sich auf der Platine befinden werden an ihren Versorgungspins 7+14 mit einen 100nF Kondensator direkt überbrückt. Eventuell auch unter den Eproms auf der Epromkarte, das sind ja die größten Stromsauger. Diese winzigen Kondensatoren blocken die Betriebsspannung zusätzlich etwas ab und Filtern auch einiges andere aus der Versorgungsspannung. Meiner Meinung nach ein kleines Versäumniss der Hersteller.

In vielen Fällen werden sich dann alle Programme schnell und sicher auch von einer Epromkarte laden lassen die nicht direkt am Romport angesteckt wurde. Die Eproms und die Umschaltlogik bekommen dadurch etwas mehr Luft und die Timingprobleme sollten dann der Vergangenheit angehören.

Man kann vorher selbstverständlich auch noch das Flachbandkabel zwischen Buffer und Expander auf exakt die benötigte länge abschneiden, das wirkt auch meist schon Wunder. Je länger das Kabel, desto anfälliger ist die Sache gegen Störungen! Also ganz Entgegen der Behauptung aus der c't, es würde mit Kabel bis zu 2m länge sehr gut Funktionieren. Das Timing auf dem Bus ist Problematisch! Und das bleibt es auch, selbst mit dem Romportbuffer.

                     Rombelegung des alten Atari ST
                     ______________________________

                U =Alte Bezeichnung   L= Neue Bezeichnung
             **** U2/H2  ******** U3/H1 ******** U4/H0 ****
                  U5/L2           U6/L1          U7/L0
             ..............................................
                 $FE0000         $FD0000         $FC0000
                   BIS             BIS             BIS
                 $FEFFFF         $FDFFFF         $FCFFFF


        Hierzu die verschiedenen ROM/Eproms in Atari Computern:
        _______________________________________________________

                  TOS 1.0 to 1.4 are 192k (196608 bytes)
                  TOS 1.06 and 1.62 are 256k (262144 bytes)
                  TOS 2.x and 3.x are 512k (524288 bytes)
                  TOS 4.x are 512K

                  0.xx   32k / 2 Roms 28p (Bootrom 520ST)
                  1.00  192k / 6 Roms 28p
                  1.02  192k / 2 Roms 28p
                  1.04  192k / 2 Roms 28p
                  1.06  192k / 2 Roms 28p
                  1.062 192k / 2 Roms 28p
                  2.06  256k / 2 Roms 32p
                  3.0x  512k / 4 Roms 32p      (TT only)
                  4.0x  512k / 1 Rom PLCC 44p  (Falcon only)


 Die Pinbelegung des 40 poligen Romport aus der Dokumentation der alten STs:
 ___________________________________________________________________________

              Pin Signal     Pin Signal

              1= +5V   o o   2= +5V    über Sicherung F2 0.5-1Amp !!
              3= D14   o o   4= D15
              5= D12   o o   6= D13
              7= D10   o o   8= D11
              9= D8    o o  10= D9
             11= D6    o o  12= D7
             13= D4    o o  14= D5
             15= D2    o o  16= D3
             17= D0    o o  18= D1
             19= A13   o o  20= A15
             21= A8    o o  22= A14
             23= A7    o o  24= A9
             25= A6    o o  26= A10
             27= A5    o o  28= A12
             29= A11   o o  30= A4
             31= ROM 3 o o  32= A3
             33= ROM 4 o o  34= A2
             35= UDS   o o  36= A1
             37= LDS   o o  38= GND
             39= GND   o o  40= GND

Der Falcon-Romport ist voll kompatibel zu dem des alten ST. Pysikalisch werden die Cardridges, Epromkarten ect. über einen sog. 40 poligen Cardridge S Connector mit dem Rechner verbunden. Die Adressen liegen 128Kb breit von 0x00FA0000 bis 0x00FBFFFF

Betrachtet man den Falcon auf den Romport gesehen befindet sich Pin 1 rechts auf der Platinenoberseite!

Niemals Karten falsch herrum in den Rechner einstecken!
Der Rechner ist bei jeder Aktion AUSGESCHALTET !

Es ist leicht möglich das alte ST-Software wegen des wesentlich schelleren Timings des Falcons nicht korrekt auf die angesteckte Hardware zugreifen kann. Hierzu müsste in allen Fällen die Software an den Falcon angepasst werden. Alle Steuersignale werden im Falcon vom COMBEL-Chip erzeugt.