WikiDer > Трубка (BBC Micro)

Tube (BBC Micro)

В вычислениях Трубка был интерфейс расширения и архитектура Микрокомпьютерная система BBC что позволило BBC Micro общаться с второй процессор, или же сопроцессор.

В архитектуре Tube сопроцессор будет запускать прикладное программное обеспечение для пользователя, в то время как Micro (действующий как хозяин) при условии, что все Ввод / вывод функции, такие как отображение экрана, управление клавиатурой и устройствами хранения. Блок сопроцессора может быть холодный в любую BBC Micro с дисковым интерфейсом (ПЗУ которого содержит необходимое программное обеспечение хоста) и немедленно используется.

Выполнение

40-контактный разъем IDC «Tube» представлял собой простое ведомое соединение с главной шиной хост-процессора с 8 линиями данных, 7 адресными линиями и входом прерывания. Протоколы Tube были реализованы аппаратно в подключенном устройстве.

Внутренняя часть процессора 6502

Внутри блока сопроцессора находится фирменный чип ( Трубка ULA, первоначально изготовленные Ферранти) связаны и логически изолированы хост и сопроцессор автобусов. Это позволило Tube работать с совершенно другой архитектурой шины в блоке сопроцессора. Единственными необходимыми другими активными компонентами были микропроцессор, немного баран, маленький ПЗУ содержащий специфичный для процессора клиентский код, связующую логику, такую ​​как адресный декодер и источник питания.

Два процессора обменивались данными через четыре пары ФИФО буферы в трубке ULA. Консоль ввод, вывод, Сообщения об ошибках, передача данных и системные вызовы у каждого была своя пара буферов, по одному на каждое направление. Емкость очереди варьировалась от 1 до 24 байтов, в зависимости от функции выделенного буфера. У каждого буфера был регистр управления и регистр состояния, чтобы отслеживать его состояние и настраивать повышение прерывает.

Протокол использования этих буферов был строго определен Желудь Компьютеры[1] и составляет межпроцессного взаимодействия к передача сообщений. Большинство взаимодействий было асинхронный но быстрая блочная передача была синхронной и заключалась в том, что хост слепо запускал простой цикл выборки-сохранения, который определял скорость передачи. Сопроцессор синхронизировался передачей фиктивного байта и затем регулировался соответствующим семафором буфера.

Универсальный характер разъема Tube в принципе позволял использовать его для любого типа высокоскоростного периферийного устройства, хотя Acorn использовала его только для сопроцессоров Tube. Диапазон BBC Micro / Master обеспечивал 5 адресных строк для диапазона адресов & 60– & 7F, но протокол Tube использовал только младшие 3 бита. Только эти 3 адресные линии подключены к внутренним разъемам Tube, как в главном устройстве BBC или универсальном втором процессоре.

Приложения

Для Tube было разработано множество сопроцессоров. Чаще всего видели Технология MOS 6502 процессор, который позволял немодифицированным программам BBC Micro работать быстрее и с большим объемом памяти, если они использовали API для всех операций ввода-вывода.[1][2] Также был Зилог Z80 процессор для запуска CP / M и National Semiconductor 32016 процессор работает Панос (и неофициально вариант UNIX).[нужна цитата]

Эти сопроцессоры легли в основу Компьютер для бизнеса Acorn серии, машины более высокого уровня переупаковываются BBC Micros с сопроцессором, подключенным через трубку. Серия Master поддерживает два соединения Tube, что позволяет использовать сопроцессор внутри корпуса, а другой - подключаться извне, но только одно может использоваться в любом сеансе с питанием. Может быть установлен внутренний процессор 6502 или Intel 80186 основанная система для ДОС совместимость (хотя на практике это было ограничено).[3]

Трубка также использовалась во время начальной разработки РУКА процессор. Была разработана оценочная плата, которая снова использовала BBC Micro в качестве хост-системы для операций ввода-вывода.

Acorn настоятельно отговаривал программистов BBC Micro от прямого доступа к системной памяти и оборудованию, отдавая предпочтение официальным вызовам API.[4] Якобы это было сделано для обеспечения беспрепятственного переноса приложений на сопроцессор Tube 6502, поскольку прямой доступ оттуда был невозможен. Когда программа вызвала один из MOS точки входа, подпрограмма замены в ПЗУ сопроцессора передала соответствующее сообщение хосту, который выполнил операцию и вернул результат. Таким образом, приложение может работать идентично на хосте или сопроцессоре. В других моделях ЦП использовался собственный API, который обычно представлял собой ортогональный перевод API 6502 в собственный формат.

Рекомендации

  1. ^ а б Указания по применению Acorn 004, «Указания по применению трубок»
  2. ^ Хотя наиболее часто упоминаемая причина того, что программное обеспечение работает быстрее на втором процессоре, заключалась в том, что оно могло переносить задачи ввода-вывода, такие как вычисления графики, на главный процессор, гораздо более важным соображением была тактовая частота: хост-процессор был ограничен до 2 МГц. чтобы дать время для обновления VDU для доступа к ОЗУ, в то время как сопроцессор мог работать на частоте 3 МГц, а при более простом обновлении DRAM он останавливался на частоте 68 кГц, см. страницы 7 и 19 Руководства по обслуживанию второго процессора 6502, заархивированного в http://chrisacorns.computinghistory.org.uk/docs/Acorn/Manuals/Acorn_65022ndprocSM.pdf
  3. ^ Watford Electronics, "Расширенное справочное руководство для BBC Master Series", 1988 г.
  4. ^ Колл, Джон (1982) [1982]. Аллен, Дэвид (ред.). Руководство пользователя микрокомпьютера BBC (RTF в архиве). Лондон: Британская радиовещательная корпорация. С. 443, 450, 473. ISBN 0-563-16558-8. Получено 25 января 2010.