ATW 800 Farmcard

[geekdot]

Hallo beneidete ATW Besitzer und alle, die es einfach interessiert...

Im parallelen Thread (Blossom und ATW) ging es ja schon am Rande um das Thema "keine/zu-wenig Farmcard, was nun?". Farmcard? Das ist eine von 3 möglichen "Erweiterungskarten" einer A(tari) T(ransputer) W(orkstation), die im original 4 Transputer mit je 1MB RAM beherbergt.

Da ich im Gebiet Transputer nicht ganz unbeleckt bin und denke, daß man das vergleichsweise einfach lösen kann, springe ich mal ein und eröffne diesen neuen Fred.

Original

Die originale Farmcard ist ein komplettes Perihelion Eigengewächs und folgt so gut wie keinem damals gängigen Transputer Standard. Ihr setup ist aber vergleichsweise simpel:
Primär bietet sie eine  2x2 Transputer-Matrix:



Die vier Transputer A bis D sind also "im Quadrat" mit einem Link miteinander verbunden. Jeweils 2 der unverbundenen Links sind auf die externen (sehr INMOS’ig aussehenden) Pins am oberen Rand der Karte (J1-J8) sowie auf der Busleiste (J12) hausgeführt.



Die hintere Busleiste J11 führt nur VCC und GND.

Als spezielle Eigenart führte Perihelion auf J12 zusätzlich den "Diagnostic Bus" ein.

Kurzer Exkurs: Ein Transputer besitzt zwei spezielle signal-pins: Reset und Analyze. Reset ist klar. Analyze versetzt die CPU in eine Art Debug-Zustand, womit ein Programmierer z.B. post-mortem den "register"-Stack und das interne RAM auslesen kann, um evtl. einen Fehler zu finden. Üblicherweise wurden diese Signale in Reihe geschaltet - also konnte immer nur das gesamte Netz ge-reset-et werden bzw. alle Transputer gingen in den "A state". Das war INMOS-Style. Andere Anbieter wie z.B. Parsytec boten Lösungen um Transputer im Netz gezielt zu resetten...

Und so tat es auch Perihelion in der ATW. Über den Diagnostic Bus kann eine bestimmte oder alle CPUs "angemorst" und somit in einen gewünschten Zustand gebracht werden.
Die Logik hierzu befindet sich m.E. in einem 16L8 PAL (IC1) am hinteren Rand der Karte. Er ist gesockelt und mit Glück ist die Protection-Fuse nicht durch... aber das Protokoll ist bekannt und muss nach halt nachgebaut werden.

...und Fälschung

Hier also mein Vorschlag:
KISS. Es macht keinen Sinn hier eine 1:1 Kopie, mit möglicherweise 6 Layers in dieser Größe zu bauen (Preis!). Vielmehr sollten die INMOS standard TRAMs zum Einsatz kommen.
Die Abmessungen einer Farmcard von 34 x 12,5cm bieten Platz fur mind. 8 TRAM slots. D.h. man kann mehr, schnellere, größere und beliebige Module einsetzen: Reine Rechner, SCSI, Netzwerk, PPC (es gibt/gab da wilde Dinge).
Zum Bus/system hin wäre dieser Farmcard-Carrier komplett transparent, es würden eben nur 4 weitere Transputer "eingeschoben":


TBD: Man kann natürlich auch je einen Link pro CPU auf die Stecker-Pins führen...

Nachteil:
TRAMs haben eine gewisse Bauhöhe und tragen somit etwas auf. Man müsste also wohl auf die Bestückung des mittleren FC-Slots verzichten. Aber 16 vs. 12 mögliche Transputer ist ja auch nicht so schlecht ;-)
Gedanken:
Mal schauen, ob das Diagnostic Bus Protocol dann mit leeren FC-slots klar kommt.
Wenn man halbwegs moderne TRAMs nutzt, sollte die Strombelastung auf J11 nicht schlimmer als mit dem alten DIL-Grab sein.

So, und jetzt Ihr ;-)

VG, Axel

[gh-baden]

So, und jetzt Ihr ;-)

Hey Axel! Schön dass du hier eintrudelst. Shut up and take my money ;-) Ich kann mangels Elektronik-Ahnung nur eine ATW800 zum testen beisteuern, mit 1 Farmcard.

[shock__]

Gibt's die TRAMs überhaupt zu vernünftigen Preisen? Ich find jetzt nur welche für 220€ aus Israel.
Passende Platinen (ich persönlich geh erstmal von nur 4 Layern aus) in der Größe der Originalkarten gibt's für ca. 15€

Bevor wir uns überlegen das Konzept der Farmcards umzustricken (was durchaus Sinn machen kann) wärs glaub ich erstmal wichtiger, den aktuellen Stand überhaupt zu erfassen oder gibt es die Schaltpläne der Perihelion Farmcards bzw. die Pinbelegung der Slots irgendwo im Netz?

Ende vom Lied könnte dann sein, dass man das aktuelle Layout komprimiert (Bustreiber + Latch + 2 GALs -> CPLD, DRAMs 'ne kleinere Bauform wählen [ZIP, beidseitiges SMD, o.Ä.] oder durch SRAM ersetzen) so würde man dann auch auf 8 Transputer pro Farmcard kommen.

[geekdot]

Gibt's die TRAMs überhaupt zu vernünftigen Preisen? Ich find jetzt nur welche für 220€ aus Israel.

Ähm, lass mich mal überlegen... da war doch einer, der TRAMs gebaut und verkauft hat? Ah ja, ich!
Das AM-B404 TRAM, quasi ein IMS-B404-on-steroids. SIze-1 statt 2, ratz-fatz SRAM statt einer Mischung aus SRAM & DRAM, alles SMD daher stromsparend. Das f***ing fastest TRAM on earth
Für 45€ (inkl. T800!) verkaufe ich die quasi zum Selbstkosten-Preis.

Wer dann experimentieren will, kann ein Arduino-Shield auf ein AM-T2shield packen... es bedarf allerdings VHDL Kenntnisse, denn ein SPI-master fehlt leider immer noch.

Passende Platinen (ich persönlich geh erstmal von nur 4 Layern aus) in der Größe der Originalkarten gibt's für ca. 15€

Compute-TRAMs in 4 Layern kenne ich keine... und ich hatte doch schon Einige in der Hand. Klar kannst Du das Kuchenblech für's Routen besser ausnutzen, aber dann bekommst Du (mit SMD parts) auch wieder nur 4 T's unter.

...den aktuellen Stand überhaupt zu erfassen oder gibt es die Schaltpläne der Perihelion Farmcards bzw. die Pinbelegung der Slots irgendwo im Netz?

Guckst Du hier.
Architektonisch habe ich den "Stand" ja schon in meinem 1. Post erfasst. Das layout vom Perihelion ist ein klassisches old-school 1MB DRAM design welches im Umfang einem Size-2 TRAM entspricht.

(Bustreiber + Latch + 2 GALs -> CPLD, DRAMs 'ne kleinere Bauform wählen [ZIP, beidseitiges SMD, o.Ä.] oder durch SRAM ersetzen) so würde man dann auch auf 8 Transputer pro Farmcard kommen.

Räusper... Latch und CPLD in einem Satz? Keine gute Idee, selbst in FPGAs macht man das nur in der Not. Ein 3-cycle DRAM Interface ist aufwendig(er) und benötigt mind. 60ns RAM (5V!), müsste man dann wohl von SIMMs ablöten.
IMHO sind 1MB für reine OCCAM-Rechen-Sklaven OK - will man jedoch auch mal Helios darauf laufen lassen, fressen der nucleus, loader & Co schon viel vom RAM auf. Bleibt sowas wie 1Mx4 fast-page der 514400 Familie. Die in <=60ns zu finden wird spaßig. 

Auch ist es empfehlenswert, sollte man mit dem Gedanken an ein Multiuser setup spielen, den Root-Transputer zu "lock'en", d.h. der 1. Transputer im Netz übernimmt organisatorische aufgaben und ist nicht für einen User/Shell zu haben.
Hier ist es dann doch sehr praktisch, wenn der glückliche ATW Besitzer entscheiden kann, welcher Transputer wieviel RAM hat.

Aber das sind nur meine 2ct.

[shock__]

Ich leite das dann mal an den Besitzer weiter, damit ihr euch ggf. in Zukunft miteinander kurzschließen könnt.

[geekdot]

Ich leite das dann mal an den Besitzer weiter, damit ihr euch ggf. in Zukunft miteinander kurzschließen könnt.

Supi! Ich würde mich auch freuen, wenn ein glücklicher ATW Besitzer mal den Platinenstecker der Farmcard ausmessen könnte... Also:

• Abstand Hinteres Ende der Karte zu J11 (der lange Connector)
• Länge J11
• Abstand J11 zu J12
• Länge J12

Danke & Grüße,
Axel

P.S: Die Basis-Schaltung ist schon fast fertig...

[shock__]

Mess ich dir wenn die Farmcard hier ist ... dann bin ich mal gespannt.

[shock__]

Gemessen mit nem Lineal:
Breite J11 - 157.5mm
Breite J12 - 54mm
Abstand J11 zu J12 - 33.5mm
Höhe ist minimal höher als bei ISA typisch ... Unterkante Platine bis Unterkante Edge-Connector sind 8mm + 1mm welche die Kontaktflächen in den "Platinenkern" hinein ragen.

Rastermaß sind die typischen 2.54mm
von daher:
Breite J11: 62 Raster
Breite J12: 21 Raster
Abstand J11 zu J12: 13 Raster

[geekdot]

Hallo schock_

Zunächst: Frohe Ostern miteinander!

Ok super, Danke! Ich hab' das dann mal auf das Layout der Karte übertragen. Das wird aber ein ganz enges Hößchen an den Kanten der Slot-Connectors - Im Anhang ein screenshot. Zwischen den 1. und letzten Pin von J11 & 12 ist dann super wenig Platinenmaterial. Allerdings sieht das auf den Fotos auch so aus.
Werde das also nach Augenmaß an die Pins justieren.
Jetzt fehlt mir nur noch der Abstand J11 zum Slotblech/Platinenende (Bei ISA 25mm Max).

[shock__]

Ich hab da mal was ergänzt und Fotos von den Slotsteckern gegenüber einer ISA Karte gemacht (produziert auf Grundlage der Eagle Library)

[shock__]

Ich quetsch mich hier nochmal kurz dazwischen ... weiss wer was hier das für 'ne Karte ist? https://i.imgur.com/2iD070h.jpg
Die oberen 2 sind Farmcards, aber zu der unteren Karte finde ich absolut garnichts. Auch die ATW800-Facebookgruppe schweigt sich aus.
Nevermind ... is 'ne Crossbar.

[geekdot]

Nevermind ... is 'ne Crossbar.

Bäh... C004. Braucht kein Mensch, macht nur langsam 

[geekdot]

Der Schaltplan nimmt immer mehr Form an, aber einige Dinge kann ich leider nicht sicher Voraussetzen.
Die beiden Dokus
http://atw800.complicated.net/files/docs/farmcard_manual.zip (S.12)
und
http://www.classiccmp.org/dunfield/atw800/abaq3.pdf (S.68)
sind leider etwas widersprüchlich, was GND und VCC pins an J101-104 betrifft.

Da ich kein Foto der "dunklen Seite des Mondes", sprich der Rückseite einer Farmcard habe, kann ich auch hier die Brücken von "MG_IN/OUT" und "EVNT_IN/OUT" nur annehmen.
Ich würde mich also über ein Foto der Rückseite bzw. ein schnelles Durchpiepen von GND/VCC an J11 & J12 freuen.

Die Nutzung von TRAMs macht das ganze recht übersichtlich. Da nun aber 16 statt 8 Steuerleitungen (4 vs. 8 Transputer) vom "Diagnostic Bus-Controller" verwaltet werden müssen, habe ich den GAL durch einen CPLD ersetzt - ein glücklicher Zufall spielte mit 10 MAX7064 in die Hände, also schön viel Platz, Pins und direkt 5V 
Ich verwende übrigens ganz bewusst nur through-hole Bauteile, denn so ein Blech sauber zu Rakeln und zu Backen muss ja bei so einer geringen Stückzahl nicht sein.

[shock__]

EPM7064 hab ich erst kürzlich in SMD auf 'ne Platine gebracht ... bei dem kleinen Pitch leider nichts was ich gerne mache. Von daher 'ne gute Entscheidung. Byteblaster II und USBBlaster Kabel hab ich auch hier. Ebenso 3 CPLDs in PLCC (bin aber grade nicht sicher ob 3064 oder 7064).

J11 & J12 mess ich dir bei Zeiten durch.

[Lynxman]

Bin jetzt schon beeindruckt!

[geekdot]

EPM7064 hab ich erst kürzlich in SMD auf 'ne Platine gebracht ... bei dem kleinen Pitch leider nichts was ich gerne mache. Von daher 'ne gute Entscheidung. Byteblaster II und USBBlaster Kabel hab ich auch hier. Ebenso 3 CPLDs in PLCC (bin aber grade nicht sicher ob 3064 oder 7064).

Ja für kleinere Platinen und/oder wenn's eng wird (z.B. das Apple-II interface) nehme ich auch immer die SMDs, aber da hab ich nur noch 30xx'er und dann muss noch ein Spannungswandler drauf... das brauchen wir hier alles nicht. Ist ja genug Platz
Ich würde jetzt mal sagen, daß für das Bißchen Logik auch ein 7032 reichen würde - aber wer hat, der hat 

J11 & J12 mess ich dir bei Zeiten durch.

Klasse, danke! Laß Dir ruhig Zeit, dann kann ich noch ein Wenig an meinem 2080STe rumfrickeln

[1ST1]

Du hast auch einen 2080STE? Oder "nur" einen 2080ST?

[geekdot]

Du hast auch einen 2080STE? Oder "nur" einen 2080ST?

Ah, nee, sorry Tippfähler. Ist "nur" ein 2080STF-ohne-M, also der von "drüben" im CC-Forum...

[geekdot]

Update:

Bin/War gerade dabei den "Diagnostic Bus" zu routen... Aber irgendwie komme ich immer mehr zur Einsicht, daß das ohne eine Farmcard vor mir liegen zu haben, ein mühsames und fehlerträchtiges Unterfangen wird.

Hier wäre z.B. eine Liste mit Dingen die gemessen werden wollen:

• GND/VDD - klar, hatten wir schon
• J12 - Im besagten Farmcard manual von Perihelion steht ja Einiges, aber oft von Seite zu Seite variierend und teilweise mit Fehlern.
• Was ist das "L"(Pin 21) bzw "LSLO"(42) signal - wo geht es hin?
• Werden "*out" Signale auch an den PAL(IC1) geführt oder ist das eine 1:1 Verbindung an J10 (einer der blauen Wannenstecker am oberen Rand)
• Error - Sind J12 pin 17 & 38 durchkontaktiert - und auch mit J10/J9 pin 8 verbunden - und auch mit dem Error pins der Transputer?

Fragen über Fragen... für mein Dafürhalten bräuchte der DB-Controller von J12 nur Fast/Slow-IN, Global Reset...

Ach ja: Generell halte ich J9/10 für redundant und war sicherlich für passive Backplanes (z.B. ein Polyhedron Cabinet von Perihelion) gedacht - alle deren Signale finden sich in J12, d.h. steckt eine Farmcard in einer ATW reicht das - daher werde ich mir die beiden Stecker erstmal sparen und damit das Routing erleichtern.
J1-8 sind natürlich da und machen ja auch Sinn in der flexiblen Vernetzung.

[shock__]

Scans der beiden Platinenseiten:
Back: https://i.imgur.com/hOu1DPW.jpg
Front: https://i.imgur.com/oFMxQao.jpg

Ich hab versucht mittels Photoshop soviel Verzerrung/Perspektive/Skalierung rauszunehmen wie möglich, so dass beide Layer "übereinander" gelegt werden können um auch Durchkontaktierungen nachzuverfolgen.

Was ist das "L"(Pin 21) bzw "LSLO"(42) signal - wo geht es hin?
J12-42 -> J10 1 (draufsicht links)
J12-21 -> J9 1 (draufsicht links)

Error - Sind J12 pin 17 & 38 durchkontaktiert?
Nein
J12-17 -> J9-8, IC13-15 (aber nicht die anderen "CO" GALs???)
J12-38 -> J10-8, IC73-11 (aber nicht die anderen "CO" GALs???)

Werden "*out" Signale auch an den PAL(IC1) geführt?
Ja z.B. J12-41 -> IC1-19

GND/VCC im Anhang.

Bzgl. J10/J9 probier ich gleich mal die Farmcard ohne jenen Stecker aus ... bislang hab ich gedacht darüber kommt der Reset, aber der liegt ja wie du angemerkt hast auch auf dem Stlotstecker.
EDIT: Einmaliges Booten klappt, aber nach'm benutzen/Reset hängen die Karten dann in der "Luft" und die Nodes sind dann nicht mehr verfügbar.