Názory k článku ZX Spectrum - vzor 2009

Tybrdo pekne udelatko .. us se tesim az se nejakemu kutilovi na tom podari rozbehnout nejake ultra nano distro a prihlasi se na to pres ssh:) Existuje pro to Ethernet? To by asi nebyl zas az tak nerealny problem doresit i hardwarove.. :)

Podívej se na procesor.

myslim ze zakladni principy obsazene v linuxovem jadre by sly aplikovat i na klasickou Z80ku. Ze nema napriklad chraneny rezim jako i386… no je to hold jiny procesor s jinou instrukcni sadou, ale proc by na z80ce nemohl bezet software, na ktery by se slo prihlasit sshckem, proc by takove zarizenicko nemohlo mit ethernet a treba jen tak z kutilskeho hecu na tom nemohl bezet webserver, nevidim duvod proc by to neslo.. Sice pomalu, pianko… v ramci moznosti Z80 ale proc by ne … Porad se jedna o pocitacovy procesor, naprogramovat ho lze ledasjak.

Což o to, tohle by problém nebyl vůbec žádný (ostatně webové servery či ssh se používají i na oblíbených procesorech řady 8051), problém by byl spíš s tím Linuxem – ačkoli existují i poněkud ořezané porty nevyžadující MMU (uCLinux – místo fork() je třeba používat vfork() apod.), patrně nepřekonatelným limitujícím faktorem pro Linux je minimum 32 bitů a nějaká ta minimální RAM.

Asi by bylo třeba k tomu přidat nějaký ten disk (nebo RAM-disk), inspirovat se originálním Unixem z přelomu 60. a 70. let a napsat to (samozřejmě čistě v Assembleru) od začátku znova, na míru Z80. Ale Linux bych opravdu pustil z hlavy. :-)

http://www.ipsec.info/…software.php

PPP and TCP/IP for ZX Spectrum

A fairly complete implementation of a various network protocols for ZX Spectrum, written from scratch in Z80 assembly. Includes serial-line emulation on parallel port (38.400 bps), chat-script interpreter, PPP protocol (LCP, NCP), IP and ICMP, UDP and TCP protocols. Comparing to many todays implementations, e.g. uIP, it is a REAL implementation of those protocols (i.e. it does defragmentation etc.) unlike the understand-some-headers software currently available [© 1998 Milan Pikula, Juraj Rehak, Lubos Janica]

FPGA, CPLD a podobny veci strasne zerou, nebylo by lepsi to udelat treba s ARMkem nebo tak neco ?

Cely stroj zerie za behu cca 150mA, pri zapnuti je tam peak okolo 800mA, ked sa nastartuje FPGA.

paradni clanek ;o)

Děkuji za pěkný článek. Člověk si hezky zavzpomíná…Až je někdy smutno z toho, že doba elegance a přehlednosti je pryč. Rád bych ještě zažil dobu, kdy i s osobními počítači dělali hlavně lidé, kteří jim rozuměli, případně měli zájem rozumět a kdy se člověk nemusel prodírat spoustou uměle vytvořených nesmyslů, aby došel k nějakému cíli. Máme dnes sice k dispozici tehdy až nepředstavitelně výkonný hardware, ale jinak je to IMHO – až na občas se vyskytující ostrůvky pozitivní deviace – takové nějaké zdegenerované. :-( Má stará ZX Spectra, Atari ST a Amiga stále fungují. Jen na ně mám málo času právě proto, že se musím prodírat tunami toho dnešního balastu…

Super clanek!

Jen mi to neda a musim podotknout ze 6502 neni vylepsena verze 6800 ale spis downgrade. 6800 mel 2 akumulatory, 16bitovy index registr a stack pointer a nemel tudiz omezeny stack na adresy 0×100..0×1FF jako 6502. Ale jinak byla 6502 super — jednoduchost a elegance.

Jen ten stack pointer kdyby nechali 16tibitovej a misto toho ze ji dali instrukce ASL a LSL (s ruznymi op-cody, ktere vsak delaji totez) mohli ji dat instrukci ASR. Mela jen LSR. Az mi skoro prijde ze to popletli ;) Taky BCD aritmetiku si mohli odpustit, to je vec prakticky k nicemu, ale tenkrat to byla takova moda, Z80 ji ma taky a koneckoncu to prezilo az do dnesnich AMDcek a Intelu. V 6502ce bohuzel bylo BCD reseny dost nestastne a totiz flagem. Takze instrukce ADD scitala bud binarne nebo BCD podle stavu toho flagu. Dusledkem bylo ze po vstupu do preruseni si ho clovek spravne mel vynulovat a pred RTS nastavit zpet na puvodni hodnotu, protoze hlavni program mohl mit BCD nastaveno v kteremzto pripade by nefungovala spravne aritmetika v prerusovaci rutine.

PS: Sice tvrdim ze BCD je k nicemu, ale vim ze ATARI BASIC mel pomoci BCD reprezentovany floatovy cisla. Melo to i vyhody napriklad kdyz jste napsali FOR i=0 to 1 step 0.1 tak se cyklus provedl presne 11* a nemuseli jste si lamat hlavu s tim jak dopadne zaokrouhleni. Ale to je asi tak jedina vyhoda, jinak to bylo silene pomaly a zabiralo zbytecne moc mista v pameti (float mel 6 bytu). Vzpominam ze jsem tenkrat napsal FP-aritmetiku (+,–,*, deleni uz ne to me to akorat prestalo bavit) binarne ve 4bytech a vysledkem bylo uzasne zrychleni ;)

Však taky 6502 žádné LSL neměla, měla dvojici ASL – LSR. Řekl bych, že to vycházelo z logiky toho, k jakým účelům se hlavně posuny používaly – posun vpravo hlavně k posunu horního nibblu do spodního, tzn. logický posun, posun vlevo hlavně k násobení dvěma, takže aritmetický posun (kvůli znaménku). Neřekl bych, že to popletli, jen vycházeli z praxe a tak to má IMHO být (tedy alespoň v případech, kdy nehodláte uvést technologickou novinku své doby). 8bitové indexy a SP představovalo celkem velkou úsporu a zjednodušení logiky procesoru – a o to šlo, snížit cenu co nejvíce. Vzhledem k malému počtu registrů a bohatému sortimentu adresových režimů (v tomto případě nepřímé indexace přes nultou stránku pomocí Y) to nepředstavovalo žádné zásadní omezení. Např. Z80 šla opačnou cestou – přidala 16bitové „indexovací“ registry IX, IY, ale kdo je kdy opravdu použil k indexaci, když práce s nimi trvala 19 cyklů (oproti 7 při použití BC/DE/HL)? Udělat indexovací registry zdaleka nejpomalejší ze všech – tomu zase já říkám skutečný konstruktérský přehmat.

Tez jsem to hledal, a tetelil se na dalsi 65×x chybku, ale opravdu ne. Umelo to jen shiftovat „logicky“ doleva/doprava,coz byl zrejme puvodni zamer tvurcu.

I ty dalsi chyby jsou takove chyby-nechyby, viz carry ze spodniho bytu pri fetchi argumentu jumpu, nebo wordu ze zeropage. Carry je v navrhu potvora, jeho propagace brzdi aritmetiku, a dost mozna si tak pomohli z prekerniho casovani (ze stejneho duvodu je v Atari vsude LSFR namisto „poctivych“ counteru).

No ted jsem to teda taky hledal a vypada to ze jsem leta zil v bludu. Mozna to byl jenom redundantni mnemonic-code v assembleru ATMAS-II. Jen si tak matne pamatuju ze jsem se nad tim tenkrat pozastavoval, proc ty samy veci rikaji ruzne (i kdyz vlastne maji pravdu aritmeticky posuv vpravo je totez co logicky (ve 2kovym komplementu)).

Jinak ASR dost citelne chybi, kdyz clovek dela znamenkovou aritmetiku. Jeste ze mu aspon dali ADC abych nemusel C-flag vytahovat ze status wordu rucne.

BTW: nejak nerozumim te poznamce s propagaci carry v navrhu. Pri programovani mi nikdy neprislo ze je s nim potiz. To spis to mohlo umet shiftovat o vic bitu, jenze barrel shifter zabira pomerne velkou plochu chipu, takze by nebylo moudry ho tam davat.

Tak uz vim s cim jsem si to spletl: instrukce ASL a LSL mela motorola 68000 ---- procesor se spoustou zbytecnych instrukci.

ASL ma operacni kod 1110ccc1ssm00rrr
LSL ma operacni kod 1110ccc1ssm01rrr

takze opravdu jsou to 2 ruzne instrukce ktere delaji totez. Navrhari k tomu podle me dosli tak ze zobecnili intrukce posuvu doleva a doprava na instrukci posuvu (smer se ridi tim bitem mezi ccc a ssm, 1 znamena doleva 0 doprava) a tim jim vysla tataz operace 2*. Skoda ze to s tou ortogonalizaci nedotahli do konce, misto neceho takoveho by bylo mnohem uzitecnejsi mit instrukci, ktera umi posuv podle znamenkoveho cisla (coz se lisi od jejich reseni v okamziku kdy pocet bitu o ktery se bude posouvat je specifikovan registrem).

Ta uspora je asi 80 tranzistoru (jak tak koukam do schematu). Celkove jich je tam neco kolem 4k az 5k, takze to uz tam fakt mohli dat. Jinak zasadni omezeni to predstavuje, pokud chcete rekurzi hlubsi nez 128 zanoreni (a spis min kdyz mate povoleny preruseni), musite si stack delat sotwarove. S pouzitim 8bitovych index-registru je to fakt lahudka (muzete sice si v zero-page zridit 2bytovy pointer a ten pak pouzivat jako neprimou adresu, ale to zase trva tech 6 taktu nebo tak nejak — jen ho pouzit, pak ho jeste musite decrementovat).

Me osobne se osvedcilo, kdyz jsem potreboval indexovat vic nez 256 bytu nekde v kratkem cyklu udelat ten kod sebemodifikujci, a cist *(pevnaadresa+X) kdyz X preteklo tak se inkrementovala pevna adresa ktera byla soucasti instrukce. Ovsem je to uz takovy hackovani a na implementaci stacku se to beztak moc nehodi.

Jinak Z80 nemela 2fazovy hodiny jako 6502, takze se zdalo ze jakoby bezi na 2* vetsi frekvenci a vsechno trva 2* vic taktu.

S tim autolispem je to pravda? To si vazne nedokazu predstavit jak se v tom mohlo neco udelat. Mozna ze kdyby to bylo po tail-recursion-elimination tak treba trochu jo, ale bez toho bych takrka nemohl pracovat se seznamem delsim nez 8.

Jinak SP + offset asi nedali protoze zkratka stack byl tak malej ze cokoliv pres nej predavat stejne nemelo moc vyznam.

No hlavně že se máme rádi ne ?

Já třeba nejsem schopen lásky, protože mám poruchu osobnosti.

No, pokud bych nultou stránku považoval za registry, tak by mi každá operace s takovým registrem (např. inkrementace) zabrala 5 taktů, což by odpovídalo 10 taktům Z80 na dvojnásobným kmitočtu. IMHO 6502 na 2 MHz na Z80 na 4 MHz nemá ani náhodou.

Tak takovýhle souboj by byl naopak hodně vyrovnaný. Záleželo by na konkrétních operacích – někde by byl lepší 6502, někde Z80. Ale tvrdit, že 6502 na 2 MHz nemá na Z80 na 4 MHz „ani náhodou“, tak to je podle mě vážně naprostý nesmysl. Např. nevím o žádné operaci 6502, která by zabrala 23 taktů, jako je tomu na Z80.

Je pravda, že bez konkrétních úloh (scroll, násobení 2 float čísel, vyreslení úsečky, apod.) se to z hlavy dá říct těžko. Někdy si to budu muset vyzkoušet. Jinak 23 taktů je extrém, pro 6502 by při poloviční frekvenci odpovídalo něco jako 12 taktů, což žádná instrukce nemá. Nicméně – logické je IX a IY registry používat pouze, když se to vyplatí. Takže zřídka :-)

Aby to nevypadalo ze tu pomlouvam 6502. To ne! Je to muj druhy nejoblibenejsi CPU (1. je ARM, ten starej s 26tibitovym adresovanim, ale i ARM7 a ARM9 jsou jeste pekny).

Jen mi prijde ze mohli odpoustit tech nejmin 50 tranzistoru co jsem napocital ze pouzili pro BCD a misto nich dat slusnej stack pointer.

Jeste jsem si vzpomel ze uz nejakou dobu (od 2007) existuje podobna vec, ktera se jmenuje minimig a je to vlastne amiga 500 in FPGA:

http://en.wikipedia.org/wiki/Minimig

Jedině přijatelné je rozšiřování periferií. To už můžu za ZX Spectrum rocnou prohlásit PC, které po bootu naběhne do emulátoru… Jinak videa jsou pěkná.

To sa teda mylis. Je tam plnokrvne Z80CPU, „emulatorom“ je myslena architektura do FPGA, nie software. Funguje to tak, ze pri boote si zvolis ZX Spectrum a FPGA sa z EEPROMy preprogramuje z povodneho OSCA na ZX Spectrum. Takze je to vlastne hardwarovy klon, len namiesto spusty diskretnych integrovanych obvodov mas jedno FPGA ktore ich nahraza.

A sníží to taky takt CPU na 3,5 MHz, nebo půjde o zrychlené Spectrum?

Takt CPU je nemenitelny, takze externe to bezi na 16MHz, ale rychlost sa da skresat priamo vo FPGA, takze casovanie sa da nasimulovat a v reale to vyzera tak ako keby to bezalo na 3.5 MHz.

Som stastnym a pysnym majitelom tohto uzasneho stroja, mozem len doporucit :-) Je to nieco ako Amiga, ale so Z80 CPU. Vyborne pre oldskoolerov na hrajkanie sa v Z80 assembleri ;-) Tesim sa na dobu, ked sa niekomu bude chciet poriadne naimplementovat architekturu ZX Spectra 128k, vratane casovania.

http://aticatac.altervista.org/mainframe.htm

OSCA je základ, který dokáže ze starého osmibitového procesoru na 16MHz vytáhnout efekty, srovnatelné s Amigou… která měla externě 16bit CPU na 7,14MHz. Blitter a copper taky, takže nevidím důvod, proč se tak pozastavovat nad tím, že OSCA to zvládne také.

Tu je to skor opacne. CPU sa flaka a najvacsiu drinu odmaka OSCA. CPU sluzi vacsinou len na krmenie FPGA datami, ved si pozri zdrojaky. Pozastavit sa treba skor nad tym, kolko driny je za navrhom OSCA – od realizacie z glue logic, cez CPLD az do sucasnej podoby vo FPGA. OSCA ma vacsinu veci potrebnych pre animacie a efekty navrhnutych od nuly a su v nej zahrnute, takze netreba pracne programovat napriklad podprogram na sprajty ci interpolator (kreslenie ciar). Vsetko je tam pripravene, staci nasypat prislusne data do registrov.

Však on u Amigy se CPU taky hlavně flákal a většinu tvrdé práce (v demech podobných jako na ukázce v článku) odřely pomocné čipy.

Fnuk – zatlacam slzu – este dnes ked niekde cakam na zakaznika alebo sa inac nudim tak parim stare pecky (Renegade, Saboteur, Dizzy, Bombjack, Deflektor, Penetrator, Turtles, …) na svojom PDA na emulatore FuseSP – pan Boh vdaka za takyto kusisko software.

Chtelo by to sit, ne nutne ethernet – stacila by proste jen nejaka sit, aby tyhle masinky mohly komunikovat mezi sebou, a matematicky koprocesor.

Pak uz by to bylo delo.

Na komunikaci tam je RS232 aneb at zije retro.

Nekde na wikipedii je odkaz na chlapka, co doma vyrabi tistene spoje na vylepseny didaktik. Taky si s tim docela vyhral, akorat tam nema pripojeni PS/2 klavesnice a tak.

Tady je jeho homepage:

http://electronics.mysteria.cz/gama192cz/

A protože je to deska do původního Didaktika Gamy, připojí se původní klávesnice – takže PS/2 netřeba.

4 channels of 8-bit sampled audio

Tohle se mi vůbec nelíbí. Jestli už mu šlo o retro tak tam měl nechat realtime syntézu, ideálně AY, Pokey, SN, SID. „Samplovat“ zvuky do „telefonních“ 8-bitů takovou prasárnu si možná mohli dovolit v roce 1984 když látali Amigu.

Velké zklamání a značně to degraduje zvukovou stránku systému.