Hello, Guest the thread was viewed1k times and contains 9 replies

last post from Ruudi at the

c't816 - C64 mit 4-MHz-Takt und 16-Bit-CPU - Bastelanleitung in der "c't" (Ausgabe 6/1987)

    Hier ein Fundstück aus der "c't" (Ausgabe 6/1987):


    Sicherlich keine Bastelei für Anfänger, aber klingt ganz interessant und ich habe darüber auch nichts im Netz finden können. Keine Ahnung, ob man heute noch alle benötigten Teile zusammenbekommen würde, aber die Erweiterung hat was, finde ich. :)


    ----------------------------------------------------------------

    Aufgemotzt


    C64 mit 4-MHz-Takt und 16-Bit-CPU


    von Michael Flamm und René Schneider




    Den C64 schon in den Schuppen geräumt? Das war vielleicht ein bißchen zu voreilig, denn diese '4x4-Erweiterung' macht aus dem betagten C64 einen 16-Bit-Rechner mit ganz neuen Leistungsdimensionen: viermal schneller, viermal mehr Speicher. Möglich macht dies der moderne CMOS-Prozessor 65SC816, eine Weiterentwicklung der 6502-Familie, zu der auch die CPU des C64 gehört. Sie kann im Emulationsmodus die C64-Software ausführen, ist aber eigentlich ein schneller 16-Bit-Prozessor mit erweitertem Befehlssatz, 16 Bit breiten Registern und der Fähigkeit, bis zu 16 MByte Speicher zu adressieren.

    ...

    Das Ergebnis ist der c't816, ein leistungsfähiger 16-Bit-Rechner, der nebenbei auch noch C64-kompatibel ist. Genau dieses Konzept steckt übrigens auch im IIgs von Apple.

    ...

    Beim Einkauf der ICs und beim Bestücken sollte man unbedingt die angegebenen Logikfamilien verwenden. Es kann weder HC durch HCT ersetzt werden, noch andersherum.

    ...



    ----------------------------------------------------------------


    Die 7 Seiten des Artikels im Anhang als PDF.


    Hier noch der Schaltplan (90 Grad gedreht) und die Stückliste mit der Platine. :loet



    In der "c't" (Ausgabe 9/1987) findet sich ein vierseitiger Artikel zu einem EPROM mit einem Editor/Assembler für die obige Erweiterung.


    Allerdings finde ich im Text keine Hinweise, woher man dieses EPROM bekommen konnte.


    Trotzdem der Artikel mal anbei als PDF. :)

    Letztlich der gleiche Ansatz wie bei TurboProcess und Flash8 von Rossmöller und auch der CMD S-CPU, nur das Letztere noch deutlich weiter gepimpt wurde und später enstand, d.h. auch schon höher integrierte und komplexere programmierbare Logik enthält.


    Und darkvision ja: wenn man es in smd macht und konsequent die größten verfügbaren RAM/ROM Bausteine verwendet, sowie ein CPLD anstelle der div. TTL-Logik und GAL/PAL, dann bekommt man das sehr sehr kompakt hin.


    Was aber immer bleibt: die 65(C)816 kennt eben KEINE der illegal op codes der 6502, dafür aber natürlich erweiterte Befehle sowohl für den 8 Bit, als auch natürlich Umschaltung und 16bit Betrieb, d.h. die C64 Kompatibilität ist nicht besonders hoch, insb. Cracks und Demos laufen mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht oder nicht korrekt.


    Zudem stellt die 65xx Architektur mit ihrem 2-Phasen-Takt hohe Ansprüche ans timing, was mit zunehmender Taktrate immer schwerer erfüllbar wird und der VIC-II mit seinen Eigenheiten macht die Sache nicht einfacher, im Gegenteil: vom nominal 4fachen Takt bleibt real nicht allzu viel Performance übrig und dann noch das 8bit Speicher-Nadelöhr, ähnlich wie beim UR-PC/XT von IBM mit dem i8088 oder dem 68008 im Sinclair QL.


    Ich habe mich während Corona mal mit diesen Turbo-Karten etwas gespielt und muss einfach als Resumee festhalten: es lohnt nicht, hier eine Neuauflage zu machen:


    a) fast keine Software


    b) wenig Performance-Gewinn


    c) mangelnde Kompatibilität zu den NMOS 65xx CPUs (s.o.)



    Was die Lösung aus der ct anbelangt: die war noch dazu unausgereift und bugbehaftet, d.h. das wird ein Faß ohne Boden, siehe die Site oben von egretz dazu...

    Quote from Ruudi

    Und darkvision ja: wenn man es in smd macht und konsequent die größten verfügbaren RAM/ROM Bausteine verwendet, sowie ein CPLD anstelle der div. TTL-Logik und GAL/PAL, dann bekommt man das sehr sehr kompakt hin.

    Ich fragte nach "Old-school"... das schließt SMD für mich aus...

    Quote from Ruudi

    Was aber immer bleibt: die 65(C)816 kennt eben KEINE der illegal op codes der 6502, dafür aber natürlich erweiterte Befehle sowohl für den 8 Bit, als auch natürlich Umschaltung und 16bit Betrieb, d.h. die C64 Kompatibilität ist nicht besonders hoch, insb. Cracks und Demos laufen mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht oder nicht korrekt.

    Meine Software nutzt keine illegal opcodes, würde aber von 4MHz profitieren.

    Quote from Ruudi

    a) fast keine Software

    Muss den Software dafür angepasst werden?

    Quote from Ruudi

    b) wenig Performance-Gewinn

    Sorry, aber selbst 25% mehr können je nach Anwendung einen Unterschied machen...

    Quote from Ruudi

    c) mangelnde Kompatibilität zu den NMOS 65xx CPUs (s.o.)

    Was denn genau? Nimmt man mal nur den "legalen" Befehlssatz, was geht damit nicht?


    Mir geht es hier aber nur um das Prinzip, also ginge es kleiner ohne das man das Gehäuse pimpen müsste. Technisch kommt später die Frage dazu ob man den Takt auf 1MHz reduzieren kann, weil es z.B. bei moderner Hardware mit einem schnelleren Takt zu Sync-Problemen kommen kann (Zugriffe auf den IEC-Bus mit Speedern oder Transfer-Routinen mit Sync auf dem WiC64). Bei einigen meiner Programme muss ich z.B. den Takt bei TC64 oder SCPU64 auf 1MHz reduzieren.


    Naja... liegt sowieso außerhalb meine Möglichkeiten...

    Wenn es dir um 4 MHz geht dann würde ich entweder ein 4MHz NMOS nehmen oder wenn dir die Illegalen-Opcodes nicht wichtig sind eine 65C02.

    Hier ist schonmal der 6502 aud 6510 Teil: https://github.com/go4retro/Nu6510 fehlt nur ein schaltbarer Taktmultiplikator.

    Hier immerhin schonmal mit 2MHz:
    https://www.zimmers.net/anonft…s/accelerators/index.html

    Quote from darkvision

    Bei einigen meiner Programme muss ich z.B. den Takt bei TC64 oder SCPU64 auf 1MHz reduzieren.

    Also letztlich ist auch ein gepimpter C64 kein C64 mehr, sondern ein neuer Computer mit einem C64 Kompatibilitätsmodus.


    Das wiederum kann aber ein moderner PC etc. deutlich besser, d.h. wenn man den Emulator auf "max speed" stellt, kommt deutlich mehr raus als schnöde 25%...


    Daher eben die Sinnfrage: was soll so eine Erweiterung heute noch, wo doch ganz andere Möglichkeiten zur Verfügung stehen, selbst wenn man grundsätzlich beim C64 als "Target" bleiben will...


    Wenn man dann schon weiß, das selbst das gepimpte Gerät kaum schneller sein wird, dann stelle ich mir wirklich die Frage, warum man sowas dann machen sollte?

    Dass es geht weiß man seit den historischen Vorbildern, von denen das genannte ct Projekt sicherlich noch nicht mal das Highlight war...


    Und ohne smd geht es eben nicht wirklich viel kleiner, denn CLPDs im DIL Gehäuse sind eher selten und selbst im PLCC Gehäuse mit THT-Sockel heute schwer aufzutreiben...

    Old school war THT sowieso nur im Lowcost-Bereich im Westen, Asien setzte von Anfang an auf smd und die Gehäusebauformen für smd sind teils sogar schon in den 1960ern entstanden, jedenfalls aber waren die meisten der heute noch verbreiteten Hobby-tauglichen Bauformen schon VOR der Einführung des PET verfügbar, ich habe z.b einen Valvo-Katalog von 1977, der sehr viele smd-Bauformen bereits beinhaltet.


    Also reine Ausrede für die eigene Grobmotorik und/oder Altersstarrsinn, seit es die moderne Halbleiterelektronik und PCBs gibt, gibt es parallel auch THT und smd.