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6. Die Schaltung der Ein-Chip-Karte

Unter der Annahme, daß der eingesetzte Speicherchip ein 23C64000 ist, und mit der Kenntnis der Kontaktnumerierung am Steckverbinder können wir nun daran gehen, den Schaltplan der Ein-Chip-Karte aufzunehmen. In dieser Version lag mir das World-Board vor.

Für eine bessere Darstellung bitte auf die Abbildung klicken

Download Schaltplan World-Board PDF (Vektorformat)

Der Miniatur-Elko zur Pufferung der 5V-Versorgung sowie die Entkoppelkondensatoren an jedem IC sind hier nicht dargestellt.

Alle Adressleitungen von IC1 außer A21 und A22 sind direkt mit dem Stecker verbunden, ebenso die Datenleitungen D7...D0. Die Pins 16, 18, 20, 22, 25, 27 und 29 sind nicht belegt. Dies sind die Datenleitungen D8...D14, wenn das IC im 16-Bit-Modus betrieben wird. Der Eingang BHE liegt auf GND, das IC wird hier im 8-Bit Modus betrieben. Deshalb sind die Datenleitungen D8...D14 nicht erforderlich. Pin 31 hat eine Doppelfunktion; im 8-Bit Modus dient er als Adressleitung A0. Der /OE (Output Enable) Pin ist ebenfalls direkt auf den Stecker geführt.

Vom Stecker kommen weitere 4 Leitungen, die ich mit A, B, C und D bezeichnet habe. Dieses sind höchstwahrscheinlich die vier separaten /CS (Chip Select) Leitungen, die auf den ursprünglichen 4-Chip-Karten einen der vier 2 MB-Speicher-IC's selektiert haben. Diese werde ich im folgenden Bank 0, 1, 2 und 3 nennen. Auf den 4-Chip-Karten sind alle Speicher adressenmäßig parallelgeschaltet (A0...A20) und besitzen ein gemeinsames Output Enable. Mit den 21 Adressleitungen lassen sich genau 2²¹ = 2.097.152 Byte (2 MB) adressieren, welche in jeder Bank vorhanden sind. Über die 4 Leitungen A...D kann jede gewünschte Bank separat selektiert werden.

Werden alle 4 Bänke in einem einzigen Speicherbaustein untergebracht, benötigt man zusätzliche Dekodierlogik. Hierzu dienen IC2 und IC3 (jeweils 74HC21, 4-Input-AND). Die vier Select-Signale A...D werden über IC3-B UND-verknüpft und erzeugen das interne /CS-Signal für den 8 MB-Speicherbaustein. Die Select-Leitungen sind active-low, es darf immer nur maximal eine davon aktiv (=Low) sein:

Die Tabelle zeigt die Funktion des internen /CS-Signals. Sobald eines der Signale A, B, C oder D Low ist, ist auch /CS Low und damit IC1 selektiert. Andere Eingangszustände als die hier dargestellten sind nicht zulässig.

Um die 4 Bänke zu 2 MB in einem 8 MB-Baustein abzulegen, teilt man diesen in 4 gleichgroße Sektoren. Dazu werden die beiden höchstwertigen Adressleitungen A22 und A21 des IC1 benutzt, die wie bereits erwähnt nicht auf den Steckverbinder geführt sind. Sie werden von IC2-A und IC3-A erzeugt.

Auf diese Weise wird die Ein-Chip-Karte mit der ursprünglichen 4-Chip-Karte kompatibel gemacht. IC2-B ist unbenutzt. Der Widerstand R2 (1k) führt die 5V-Versorgungsspannung auf Pin 18 des Steckers zurück und dient vermutlich dem Gerät zur Erkennung, auf welchem Steckplatz ein Expansion Board installiert ist. Die Funktion des Widerstandes R1 an der /OE-Leitung ist mir nicht ganz klar. Eigentlich würde man hier einen Pull-Up-Widerstand erwarten, der die Leitung auf High hält, solange am Steckerpin 12 undefinierte Zustände anliegen.

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