Umbauanleitung: 16MHz Bus fuer Atari ST/MEGA
Stefan Nitschke
Hi,
auf mehrfachen Wunsch veroeffentliche ich hiermit den von mir
entwickelten 16MHz Umbau fuer Rechner der Atari ST/Mega Serie.
Bei Problemen stehe ich gerne zur Verfuehgung.
Da ich in der Vergangenheit in den Atari-Brettern oefters mal
irgendwelche Schlaumeier bemerkt habe (uebrigens auch in anderen
Brettern), moechte ich hier noch mal auf das Copyright der Umbau-
information hinweisen. Ich verstehe da ueberhaupt keinen Spass,
und moechte nur kurz erwaehnen, das Atari und alle anderen Anbieter
von Hardware fuer selbige Rechner in der Vergangenheit einen
Bus-Takt von 16MHz fuer definitiv unmoeglich gehalten haben (uebrigens
auch die (Fach)Presse) und zur Realisierung einer System-Performace
Steigerung einen deutlich groesseren 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
P.S.
Ueber Erfahrungen mit einer PAK und 16MHz Bus wuerde ich mich freuen.
Falls jemand weiss an welcher Stelle im TOS 2.06 die Defaultwerte fuer
die Bildschirmodi liegen bitte email an mich oder ins Brett.
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Atari 16 MHz Speedup, Copyright (c) 1994-96 by Stefan Nitschke
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 unveraenderter und ungekuerzter Form weiter-
gereicht werden.
Fuer 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 natuerlich 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 dafuer, das alle weiteren Rechnerkomponenten
mit dem alten 8MHz Takt versorgt werden. Mit Ausnahme des Blitters
(bei mir laeuft der Blitter leider nicht mit 16MHz), welcher mit
dem inversen 8MHz Takt versorgt wird. Da der Blitter den meisten
Aerger macht kann man ihn auch kurzerhand rausschmeissen. Der CPU
Takt wird am einfachsten direkt von Pin 3 zum Takt Pin der CPU
gefuehrt, 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 zurueckgesetzt. Die original Atari Bildschirm-Modi
stehen somit weiter zur Verfuehgung.
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 hochfaehrt. Hier hilft mehrmaliges
Aus- und Einschalten. Eine Loesung fuer dieses Reset-Problem habe ich
noch nicht gefunden.
Die obrige Beschreibung gilt nur falls man die original ST Bildschirm-
modi weiter benutzen moechte.
Es ist auch moeglich den Shifter mit 64MHz statt der 32MHz zu betreiben,
was einen doppelten Pixelclock und somit eine Bildschirmaufloesung von
z.B. 960x640 bei 72 Hz vertikal Frequenz 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 hierfuer:
- Um die Bildqualitaet 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 erhaelt dann eine
Bildschirmaufloesung 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
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Karl-Heinz Wirner
Hallo Stefan,
Das ganze ist doch uralt, und gibt es schon seit mehr als
2 Jahren. Von einen Copyright kann da keine Rede sein.
Urheberrecht kann ebenfalls nicht geltend gemacht werden, schließlich ist
es keine neue Idee.
Tschüß Karl-Heinz
Andreas Beldowski
Stefan Nitschke <ste...@ap-pc818c.physik.uni-karlsruhe.de> wrote:
: auf mehrfachen Wunsch veroeffentliche ich hiermit den von mir
Geht das alles auch mit dem IDE-Interface aus der c't?
--
Gruss,
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Andreas Beldowski, Luisenstr. 70, 23568 Luebeck/ Germany, 0451/3882240
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Stefan Nitschke
: Geht das alles auch mit dem IDE-Interface aus der c't?
Keine Ahnung. Da ich mit dem Gedanken spiele mir ein IDE-
Interface zuzulegen, waehre ich fuer Erfahrungen in dieser Richtung
auch dankbar.
Gruss
Stefan
Arne Schuermann
abel schrieb am 23.10.96 um 17:37:
a> : auf mehrfachen Wunsch veroeffentliche ich hiermit den von mir
a> : entwickelten 16MHz Umbau fuer Rechner der Atari ST/Mega Serie.
a>
a> Geht das alles auch mit dem IDE-Interface aus der c't?
(früh am Tag)
Müßte, wenn Du es mit HCT und nicht mit LS treibern bestückt hast.
Meines lief mit 15MHz Boardtakt (Umbau aus der STC) einwandfrei.
Erst bei 16MHz hat irgendeine Rechnerkomponente dicht gemacht.
Es hängt allerdings auch davon ab, welche Platte Du benutzen
willst. Eine Seagate ST157A lief nicht mehr, ebenso eine Conner CP2044PK.
Quantum LPS52/105 und eine WD Caviar mit 220MB (genaue Typenbezeichnung
weiß ich nicht mehr) machten die 15MHz aber mit. Entsprechend
stieg dann auch die Transferrate an.
as
Arne Schuermann
nitschke schrieb am 24.10.96 um 15:21:
n> : Geht das alles auch mit dem IDE-Interface aus der c't?
n>
n> Keine Ahnung. Da ich mit dem Gedanken spiele mir ein IDE-
n> Interface zuzulegen, waehre ich fuer Erfahrungen in dieser Richtung
n> auch dankbar.
(spät in der Nacht)
Bei mir funktioniert es mit dem c't IDE-Interface (mit 74HCTxxx).
Nur eine Zunahme der Transferrate scheint nicht stattzufinden.
Mit SCSI-Tools an einer LPS52AT (512Byte Sektoren / leere Partition)
lediglich 593kB bei großen Blöcken. Ich habe es dummerweise nicht vorher
mit dem 8MHz Bus gemessen, scheint aber nicht gewachsen zu sein.
Zur Zeit kämpfe ich noch mit extremen Shifter-Verzockern...
Ich gebe mal die GEMBench 3.28 Werte mit an :
GEM Bench v3.28c ½ Ofir Gal 28.9.93
============================================
ST TOS 2.06, MiNT not present
Blitter not present, NVDI 2.12 present
Video Mode = 640 * 400 * 2 Colours
FPU not present
Run and Malloc from STRAM
Reference = ST, No Blitter
16MHz Bustakt 1040STFM
============================================
GEM Dialog Box: 1.305 647%
VDI Text: 0.815 1644%
VDI Text Effects: 1.595 1473%
VDI Small Text: 0.870 1145%
VDI Graphics: 3.490 742%
GEM Window: 0.665 588%
Integer Division: 8.870 202%
Float Math: 5.585 202%
RAM Access: 3.115 202%
ROM Access: 3.110 202%
Blitting: 3.270 358%
VDI Scroll: 1.470 897%
Justified Text: 2.800 490%
VDI Enquire: 0.695 382%
============================================
Average: 655%
Graphics: 836%
CPU: 202%
Tschö, Arne
Arne Schuermann
Hallo Stefan und alle anderen,
s> Ueber Erfahrungen mit einer PAK und 16MHz Bus wuerde ich mich freuen.
Konnte ich leider nicht zum Rennen bekommen. Weder mit synchronem
GAL-Satz, noch mit dem asynchronem. Vermutlich muessen Eingriffe
in den GAL-Gleichungen vorgenommen werden.
Oder hat das hier schon jemand per Plug'n Go geschafft??
Mein ST zeigt extreme Shifterverzocker, die ich ihm z.T. schon
abgewöhnen konnte :
- 330pF von LOAD (PIN11 Shifter) gegen GND.
- Shifter-Spannungsversorgung mit einem Tantal (hatte nur einen
6.8uF da) puffern. Ideal wären wohl ab 47uF aufwaerts.
- 100nF zwischen PIN1 und PIN40 des Shifter.
- den 2MHz Takt von der Glue zum Umbau mit einem 7407 anschieben.
- den 2MHz Takt der Glue mit einem 5-10pF gegen GND ziehen.
Seltsamerweise verschlechtert sich das Bild mit zunehmender
Laufdauer des Rechners deutlich. Gehe ich mit Kaeltespray
an MMU/Glue/Shifter/CPU, verschlimmert sich das Verhalten
schlagartig -> nur noch Schneetreiben.
Innerhalb des Bildes sind nach einigen Betriebsminuten horizontale
s/w Wechsel zu erkennen :
XXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXX
Eben willkuerliche horizontale Steifenmuster von gleicher Laenge,
ich vermute 16Bit - halt die Breite des Mauscursors, und der hat
doch 16x16?
Ich habe daraufhin mal versucht HSync per 7407 anzuschieben.
Daraufhin war nichts mehr zu erkennen.
Any ideas?
Gruss, Arne
Romeo Rakow
Hi Arne!
wie ist denn das mit der Bildgröße, wird der Ausschnitt wieder so klein wie bei
der Lösung aus der ST-Computer?
Ciao, Romeo
Stefan Nitschke
Hi Arne,
Super! Vielen Dank fuer die Infos zum IDE-Interface. Jetzt gibt es kein
halten mehr und das Ding wird bestellt. Welche HD-Tools sind denn im
Zusammenspiel mit dem IDE-Interface angesagt und welche Platten eignen
sich fuer einen Einbau ins Mega-Gehaeuse.
Der Shifter machte bei mir bei 32MHz (ich nehme mal an Du betreibst den
im Moment damit) nur bei einem Power-On-Reset insoweit Probleme, als das
der Bildschirmausschnitt gelegentlich um 16/32 Bit nach links verschoben
erschien. Falls bei Dir mit TOS 2.06 diese Probleme nicht auftauchen ist
es wohl ein TOS 1.04 Problem.
Gruss
Stefan
Stefan Nitschke
Karl-Heinz Wirner (Karl-Hei...@bn.maus.de) wrote:
: Das ganze ist doch uralt, und gibt es schon seit mehr als
Leider enthaelt Dein Posting keinerlei Information.
Gruss
Stefan
Berthold Cogel
Hallo Leute.
Hat schon jemand Erfahrungen mit diesem Umbau in Zusammenhang mit dem
Multiboard?
mfG Berthold
Stefan Nitschke
Stefan Nitschke
Hi Arne und die Anderen,
das mit dem Shifter ist etwas seltsam. Ich habe mir mal den Schaltplan
angeschaut. In meinem St ist ein anderer Shifter (Pin C025914 nach Plan)
daran sollte es aber nicht liegen. Die Sache mit dem Kondensator am
/LOAD Pin verstehe ich nicht. Eigendlich sollte eine Verzoegerung von
/LOAD die Sache noch verschlimmern.
TIP:
Probier mal den Inverter zwischen Quarz-Oszi und MMU gegen einen
nichtinvertierenden Treiber auszutauschen (sollte auf jeden fall ein ACT
oder F Type sein). Falls das auch nicht hilft, kannst Du mal ausprobieren
mittels mehrerer Gatter eine kleine Laufzeitleitung aufzubauen und diese
in den Taktweg zu haengen (10-20nS).
Zur Frage nach der Bildgeometrie:
Im Gegensatz um STC-Umbau bleibt das Bildschirmtiming unberuehrt. Ergo
wirst Du keine Veraenderung der Bildgeometrie feststellen. Uebrigens
bleiben Animationen auch weiterhin flimmerfrei.
Gruss
Stefan
Joachim Doerr
Moin Romeo
RR>wie ist denn das mit der Bildgröße, wird der Ausschnitt wieder so
RR>klein wie bei der Lösung aus der ST-Computer?
Müßte eigentlich, denn ohne da was zusätzliches zu stricken (a la R^2 oder
Overscan) wird das Bild weiter aus 640*400 Pixeln bestehen, die aber nur
noch 50% der Breite der origialauflösung haben.
(Ist der Grund warum mein Rechner nur mit 10 MHz auf dem Board fährt,
obwohl er 12 könnte - mir wird das dann zu unleserlich am SM146).
Bye,By(t)e
Joggi
CHF
Rainer Mannigel
JD>noch 50% der Breite der origialauflösung haben.
ÖtzKlötz. :-)
Bei dieser Umbauanleitung bleibt der Bildschirmtakt der alte!
Gruß Igel.
Rainer Mannigel
AS>s> Ueber Erfahrungen mit einer PAK und 16MHz Bus wuerde ich mich
AS>freuen.
AS>Konnte ich leider nicht zum Rennen bekommen. Weder mit synchronem
Mit PAK/2 und PAK/3 geht das!
Bei PAK/3 den asynchronen Chipsatz und...
Niemalsnich vergessen!
die Kondis oder Widerstände für die Taktverdopplung anpassen!!! :-)
Gruß Igel.
Arne Schuermann
Joachim Dörr schrieb am 29.10.96 um 16:17:
JD> Moin Romeo
JD>
JD> RR>wie ist denn das mit der Bildgröße, wird der Ausschnitt wieder so
JD> RR>klein wie bei der Lösung aus der ST-Computer?
JD>
JD> Müßte eigentlich, denn ohne da was zusätzliches zu stricken (a la R^2 oder
JD> Overscan) wird das Bild weiter aus 640*400 Pixeln bestehen, die aber nur
JD> noch 50% der Breite der origialauflösung haben.
Du meinst, daß das Bild bei Stefans Umbau um 50% in horizontaler
Richtung zusammenschrumpft? Definitiv und nachweisbar nicht.
as
Ulrich Gerlach
Hallo,
Ich habe leider den Anfang verpasst, kann mir vielleicht jemand diese
Umbauanleitung per PM zukommen lassen.
mfg Ulf
Romeo Rakow
Hi Arne!
Na habe ich ohne am Monitor zu stellen die gleiche Bildschirmgröße wie
vorher?
Nicht die Auflösung nach Punkten, sonder die Zoll meine ich.
Ciao, Romeo
Joachim Doerr
Moin Rainer
RM>Bei dieser Umbauanleitung bleibt der Bildschirmtakt der alte!
Recht hast Du und ich die Narrenkappe <&*) - Helau aus Mainz...
Bye,By(t)e
Joggi
CHF
Arne Schuermann
Romeo Rakow schrieb am 31.10.96 um 12:36:
RR> Hi Arne!
RR>
RR> Na habe ich ohne am Monitor zu stellen die gleiche Bildschirmgröße wie
vorher?
RR> Nicht die Auflösung nach Punkten, sonder die Zoll meine ich.
Ah jetzt ja... eine Insel ;-)
In der Tat bleibt die Bildschirmgeometrie bei 16MHz Bustakt identisch zum
Original. Es bleibt demnach auch bei 640x400 am SM124/144/146 etc.
Der Trauerrand wird auch nicht verändert. Absolut identisch.
Tschö, Arne