Merkwürdiger CPU Takt bei einem Mega 1

[Lynxman]

Hi Leute,

ich bin zur Zeit dabei eine Speedup16 von c´t in einen Mega 1 einzubauen.
Bitte keine Diskussion über Sinn und Unsinn, das dieses Teil nur 20% bringt weis ich selber, aber es liegt hier und warum sollte es dann nicht eingebaut werden?

Da sich der Mega leider (noch) dagegen wehrt mit 16MHz zu laufen, die CPU läuft mit 8MHz wunderbar, habe ich das USB-Oszi rausgeholt und mal ein wenig gemessen wo es liegen könnte.

Dabei habe ich folgendes entdeckt was mich etwas verwundert hat.

Im Bild sieht man 2 Wellen.
Grün: 16MHz vom Shifter Pin 39
Gelb: 8MHz an der CPU Pin 15

Wenn ich auf 16MHz schalte liegt ein sauberer 16MHz Takt an der CPU an.

Ich habe alle Erweiterungen aus dem Mega rausgeschmissen und das 8MHz Signal sieht immer noch so aus wie im Bild.

Ich bin verwundert, es sieht aus wie wenn sich da etwas einkoppelt.
Der Takt verschiebt sich auch, was ich völlig merkwürdig finde.
Der 8MHz Takt wird doch vom 16MHz Shiftertakt abgeleitet, oder nicht?

Der Rechner hat den Original Chipsatz.

Egal wie es aussieht, der Rechner läuft mit diesem merkwürdigen Takt sauber.

Any Hinweis? I would be sehr dankbar.

[1ST1]

Mit dem Takt wundert mich auch, dass du einen sauberen 8 Mhz Takt bekommst. Bist du sicher, dass du an der richtigen Stelle abgreifst?

[czietz]

Beide Taktsignale sehen seltsam aus -- noch mehr aber das 16 MHz Signal. Ich würde beide deutlich "rechteckiger" erwarten. Im Anhang ist eine Messung in meinem STfm, der obere Trace sind die 16 MHz. (Unten sind die 32 MHz.) Der 8 MHz CPU-Takt ist üblicherweise erst recht ein ziemlich sauberes Rechteck, kein Sinus, wie bei Dir.

Daher frage ich mich, ob Dir nicht Dein Scope einen Streich spielt. Leider sind die Einstellungen nicht in Deinen Plot eingeblendet. Zum Beispiel: Mit welcher Abtastrate ist das aufgenommen? Meine Messung oben z.B. wurde mit 400 MHz Bandbreite und 5 GS/s Abtastrate gemacht.

[Lynxman]

Mit dem Takt wundert mich auch, dass du einen sauberen 8 Mhz Takt bekommst. Bist du sicher, dass du an der richtigen Stelle abgreifst?

Direkt an den ICs. Details siehe Posting.

[Lynxman]

Daher frage ich mich, ob Dir nicht Dein Scope einen Streich spielt.

Kann ich nicht ausschließen. Ich nehme das Ding nur zum Vergleich.
Ich habe natürlich auch mal die Tastköpfe getauscht, die Kanäle etc.
Die Einstellungen für beide Kanäle waren auf jeden Fall gleich.

Sobald ich Platz für ein richtiges Oszi habe werde ich mir eines holen.

Leider sind die Einstellungen nicht in Deinen Plot eingeblendet. Zum Beispiel: Mit welcher Abtastrate ist das aufgenommen? Meine Messung oben z.B. wurde mit 400 MHz Bandbreite und 5 GS/s Abtastrate gemacht.

In der Liga kann ich zur Zeit nicht mitspielen. Habe leider Beruflich keinen Zugang mehr zu solchen Oszis.
Vor einem Jahr hätte ich mir noch eines ausleihen können.

Bei mir ist das so ein billiges USB-Ding, da ist leider nichts mit 400MHz und X GS/s...

http://www.bitscope.com/product/BS05/

Benutzt habe ich ein paar Tektronix Tastköpfe die ich mal geschenkt bekommen habe als ein Labor aufgeräumt wurde. Waren noch Nagelneu.

Zum ein bissel Signale anschauen ist es OK.

Kompletten Screenshot kann ich noch machen, wenn ich das nächste mal dransitze.
Habe ja genug "Patienten" da, da steht immer wieder ein anderer auf dem Tisch.

[mfro]

...
In der Liga kann ich zur Zeit nicht mitspielen. Habe leider Beruflich keinen Zugang mehr zu solchen Oszis.
Vor einem Jahr hätte ich mir noch eines ausleihen können.

Bei mir ist das so ein billiges USB-Ding, da ist leider nichts mit 400MHz und X GS/s...

http://www.bitscope.com/product/BS05/
...

Das ist ein bißchen arg schwach auf der Brust für ein 16 MHz-Signal ...

[czietz]

Bei mir ist das so ein billiges USB-Ding, da ist leider nichts mit 400MHz und X GS/s...

http://www.bitscope.com/product/BS05/

Hm, 20 MHz Bandbreite und 40 MS/s Abtastrate, das ist nicht wirklich ausreichend, um ein 16 MHz (oder auch 8 MHz) Rechtecksignal zu betrachten und erklärt das Aussehen der Signale. Ich habe mal ein bisschen gerechnet: eine Messung des 16-MHz-Takts am Shifter mit meinem kleinen Scope (nur 100 MHz, 500 MS/s; das große Scope wiegt 10 kg, das hole ich ungern aus dem Regal) -- dann in MATLAB simuliert wie dieses Signal auf einem 20 MHz / 40 MS/s Scope aussähe:



Das fiese ist, dass Deine Scope-Software schön interpoliert zwischen den Punkten und Dir damit verheimlicht, aus wie wenig Abtastwerten (in meinem Plot als Kästchen dargestellt) der Trace tatsächlich besteht.

Fazit: Die Takte in dem Mega 1 sind vermutlich alle OK.

[Lynxman]

OK, klingt einleuchtend. Thank you for the Aufklärung!

In einer ruhigen Minute muss ich mal schauen, es gibt sicher auch wesentlich bessere USB-Oszis.
Das Platzproblem habe ich nicht so schnell gelöst...

[1ST1]

Ich habe das Hantek, aber auch das hat nur 20 mHz Abtastrate und ist bei solchen Taktsignalen nur ein Schätzeisen.

[dbsys]

Analoge 20 bis 100 MHz Oszis kriegt man inzwischen für'n Appel und'n Ei...

Ich habe kürzlich ein Hitachi Oszi für gerade mal 10 Euro vom lokalen Flohmarkt mitgenommen. Funktioniert einwandfrei. Und 2 Tastköpfe waren da auch schon dabei.

[1ST1]

Wenn du wieder eins siehst, nimms mit, ich nehme es, ich komme dann bei dir vorbei um es abzuholen. Ich habe noch nie ein Oszi auf dem Flohmarkt gesehen.

[Lynxman]

Analoge 20 bis 100 MHz Oszis kriegt man inzwischen für'n Appel und'n Ei...

Ich habe kürzlich ein Hitachi Oszi für gerade mal 10 Euro vom lokalen Flohmarkt mitgenommen. Funktioniert einwandfrei. Und 2 Tastköpfe waren da auch schon dabei.

Ja das stimmt, bin schon an tollen Hameg vorbeigelaufen, für echt schmales Geld.
Aber die Teile sind einfach zu groß!

[dbsys]

Analoge 20 bis 100 MHz Oszis kriegt man inzwischen für'n Appel und'n Ei...

Ich habe kürzlich ein Hitachi Oszi für gerade mal 10 Euro vom lokalen Flohmarkt mitgenommen. Funktioniert einwandfrei. Und 2 Tastköpfe waren da auch schon dabei.

Ja das stimmt, bin schon an tollen Hameg vorbeigelaufen, für echt schmales Geld.
Aber die Teile sind einfach zu groß!

Ja, das stimmt - groß und schwer. Aber die Dinger funktionieren halt trotzdem oft noch besser, als diese Digital-Oszis für den Heimgebrauch. Es hat schon seine Gründe, warum "richtige" Digitale mehrere tausend Euros kosten.

[skul]

Moin,

die Phasenlage des 16Mhz-Signals vom Shifter ist gegenüber dem Systemtakt normalerweise um 180° verdreht. In den meisten Rechenern macht das nix, aber zumindest mit IMP-Chips kann es Ärger geben, weil die eine korrekte Phasenlage erwarten. Eine Verzögerung durch zwei ALS-Gatter hilft normalerweise. Besser ist meiner Meinung nach, sich mit 'nem Gal ein passendes 16Mhz-Signal zu basteln (Registerausgang 8MHz -> !8Mhz).

Gruß
skul