Programmierung eines GAL 22V10 für Heimcomputer

Inhaltsverzeichnis

1. Einführung
2. Problemstellung
3. Die GAL-Programmierung
   • 3.1 Die Verwendung von GALasm
   • 3.2 Der TL866II+ EPROM-Programmierer
   • 3.3 GALasm und die GAL22V10
4. GAL-Logiktabelle
5. Der Programmierungsprozess
   • 5.1 Geräteauswahl und -überprüfung
   • 5.2 Laden der .jed-Datei
   • 5.3 Verifizierung des Programms
   • 5.4 Programmierung des GAL
   • 5.5 Verifizierung nach der Programmierung
6. Testen der Logik
7. Integrieren des GALs
   • 7.1 Vorbereitungen
   • 7.2 Verbindung des RAM-Select-Signals
   • 7.3 Verbindung des ROM-Select-Signals
   • 7.4 Verbindung mit dem STM32-Mikrocontroller
8. Erfolg! Das Projekt ist abgeschlossen

🛠️ Die GAL-Programmierung für RAM- und ROM-Adressdecodierung

In diesem Artikel geht es um die GAL-Programmierung für die Adressdecodierung von RAM und ROM. Wenn du dich schon immer gefragt hast, wie du mithilfe von GALasm und dem TL866II+ EPROM-Programmierer ein GAL22V10 programmieren kannst, dann bist du hier genau richtig.

1. Einführung

Die Adressdecodierung ist ein wichtiger Aspekt bei der Entwicklung eines Computersystems. Sie ermöglicht es dem Prozessor, auf bestimmte Speicheradressen zuzugreifen und Daten zu lesen oder zu schreiben. In diesem Projekt werden wir uns mit der Adressdecodierung für RAM und ROM befassen.

2. Problemstellung

Aktuell erfolgt die Adressdecodierung auf dem BSX (Beispiel-System-Name) mithilfe eines 74C139-Logikchips. Dieser Chip basiert auf einer Truth-Tabelle mit zwei Eingängen: Memory Request (MREQ) und A15. Unser Ziel ist es, diese Logik mithilfe eines GAL22V10-GAL (Generic Array Logic) zu implementieren.

3. Die GAL-Programmierung

3.1 Die Verwendung von GALasm

Für die Programmierung der GAL verwenden wir das GALasm-Tool, mit dem wir den Code in einer leicht verständlichen Sprache schreiben können. GALasm übersetzt diesen Code dann in ein Format, das von GAL-Programmierern verstanden wird. Es ist ein benutzerfreundliches Tool, das die Programmierung erleichtert.

3.2 Der TL866II+ EPROM-Programmierer

Für die Programmierung der GAL benötigen wir den TL866II+ EPROM-Programmierer. Dieses Gerät ist in der Lage, GALs zu flashen und ermöglicht es uns, die programmierten GALs auf dem BSX zu verwenden. Es ist wichtig zu beachten, dass die Kompatibilität mit anderen EPROM-Programmierern je nach Hersteller variieren kann.

3.3 GALasm und die GAL22V10

Für die Programmierung der GAL22V10 müssen wir zuerst die Pins benennen. Der GAL22V10 hat insgesamt 24 Pins, von denen 12 nur als Eingänge fungieren können, 10 Pins als Ein- oder Ausgänge verwendet werden können und 2 Pins für Strom und Masse reserviert sind. Bei Bedarf können einige Ausgänge getaktet oder gelatcht werden, wobei Pin 1 als Takt- und Pin 13 als Ausgabefreigabepin fungieren. Es ist erwähnenswert, dass alle Pins über eine interne aktive Pull-up-Verbindung verfügen.

Zunächst müssen wir die Pins für Memory Request, I/O Request und einige Adressleitungen benennen. Für die Ausgänge weisen wir ihnen einen RAM Select und einen ROM Select zu. Nicht verwendete Ausgänge werden als "Not Connected" gekennzeichnet. Anschließend können wir mit der Implementierung der Logiktabelle beginnen.

4. GAL-Logiktabelle

Die Logiktabelle beschreibt, welcher Zustand für die RAM- und ROM-Selektion erreicht werden soll, abhängig von den Eingangsbedingungen MREQ und A15. Die Logiktabelle verwendet die Symbole '/' (NOT), '*' (AND) und '+' (OR). Anhand dieser Tabelle können wir die Boolean-Logik programmieren und sicherstellen, dass die korrekten Selektionszustände erreicht werden.

5. Der Programmierungsprozess

Nachdem wir die Logiktabelle implementiert haben, können wir mit dem Programmierungsprozess beginnen.

5.1 Geräteauswahl und -überprüfung

Bevor wir mit der Programmierung beginnen können, müssen wir das richtige Gerät auswählen und sicherstellen, dass unser TL866II+ EPROM-Programmierer damit kompatibel ist. In unserem Fall verwenden wir den GAL22V10 von Atmel. Wir überprüfen auch, ob der Programmierer das Gerät erkennt.

5.2 Laden der .jed-Datei

Die Programmierung erfolgt mithilfe einer .jed-Datei, die wir in den Programmierer laden. Diese Datei enthält den programmierten Code für die GAL. Nach dem Laden können wir die Datei überprüfen, um sicherzustellen, dass alle Bits des Codes korrekt übertragen wurden.

5.3 Verifizierung des Programms

Um sicherzustellen, dass das Programm korrekt übertragen wurde, führen wir nach dem Laden eine Verifizierung durch. Auf diese Weise können wir feststellen, ob alle Daten richtig programmiert wurden.

5.4 Programmierung des GAL

Wenn die Verifizierung erfolgreich ist, können wir nun das GAL programmieren. Dies geschieht mit einem einzigen Befehl. Es ist wichtig, während des Programmierens die Verbindung zwischen dem Programmer und dem GAL aufrechtzuerhalten.

5.5 Verifizierung nach der Programmierung

Nachdem das GAL programmiert wurde, führen wir eine erneute Verifizierung durch, um sicherzustellen, dass alle Daten korrekt programmiert wurden.

6. Testen der Logik

Um sicherzustellen, dass die programmatische Adressdecodierung funktioniert, testen wir die Logik mithilfe einer DIP-Schalterbank. Durch das Ein- und Ausschalten der Schalter können wir verschiedene Eingangszustände simulieren und überprüfen, ob die Ausgänge entsprechend reagieren.

7. Integrieren des GALs

Nachdem wir die Logik erfolgreich getestet haben, ist es an der Zeit, das GAL in das BSX einzubauen. Dies erfordert einige Vorbereitungen und die Verbindung der entsprechenden Signale.

7.1 Vorbereitungen

Um Platz für das GAL zu schaffen, müssen wir den vorher verwendeten 74C139-Logikchip entfernen. Wir stellen sicher, dass alle nötigen Anschlüsse vorhanden sind und bereiten den BSX für das Einsetzen des GALs vor.

7.2 Verbindung des RAM-Select-Signals

Das RAM-Select-Signal wird vom GAL gesteuert und muss daher entsprechend verbunden werden. Wir stellen sicher, dass das Signal vom GAL zum RAM-Modul geleitet wird, um die korrekte Auswahl zu ermöglichen.

7.3 Verbindung des ROM-Select-Signals

Ähnlich wie beim RAM-Select-Signal stellen wir sicher, dass auch das ROM-Select-Signal vom GAL gesteuert und korrekt verbunden wird. Dadurch wird die Auswahl des ROM-Moduls gesteuert.

7.4 Verbindung mit dem STM32-Mikrocontroller

Um das BSX voll funktionsfähig zu machen, müssen wir es mit dem STM32-Mikrocontroller verbinden. Dadurch können wir den Computer steuern und verschiedene Aufgaben ausführen.

8. Erfolg! Das Projekt ist abgeschlossen

Nach vielen Schritten und Tests ist das Projekt nun abgeschlossen. Wir haben erfolgreich die Adressdecodierung für RAM und ROM mit einem GAL implementiert und das BSX damit erweitert. Wir haben gezeigt, wie man das GAL programmieren und verifizieren kann und wie man es in das BSX integriert. Jetzt können wir das BSX verwenden und verschiedene Aufgaben damit erledigen.

Highlights:

• Programmierung eines GAL22V10 für die Adressdecodierung
• Verwendung von GALasm und dem TL866II+ EPROM-Programmierer
• Implementierung einer Logiktabelle für die GAL-Programmierung
• Testen und Integrieren des GALs in das BSX
• Erfolgreiche Programmierung und Verifizierung des GALs

FAQ:

Q: Welche Sprache wird für die Programmierung der GAL verwendet? A: Die GAL wird in einer einfachen Niedrigsprache namens GALasm programmiert.

Q: Welche Software wird für die Programmierung und Verifizierung der GAL verwendet? A: Die Programmierung und Verifizierung erfolgt mithilfe des GALasm-Tools und des TL866II+ EPROM-Programmierers.

Q: Was passiert, wenn die Verifizierung fehlschlägt? A: Wenn die Verifizierung fehlschlägt, sollte das Programm noch einmal überprüft und erneut geladen werden, um sicherzustellen, dass alle Daten korrekt übertragen wurden.

Q: Wie kann ich die Logik des GAL überprüfen? A: Die Logik des GAL kann mithilfe einer DIP-Schalterbank überprüft werden. Durch Ein- und Ausschalten der Schalter kann die Logik für verschiedene Eingangszustände getestet werden.