홈브루 컴퓨터 파트 5: GAL 22V10 프로그래밍

홈브루 컴퓨터 파트 5: GAL 22V10 프로그래밍

목차

1. 주소 디코딩 방식
   • 주소 디코딩에 대한 이해
   • GAL에서의 주소 디코딩
   • GALasm을 이용한 GAL 프로그래밍
2. GALasm을 이용한 로직 정의
   • 핀 라벨링
   • 입력과 출력 정의
   • 로직 테이블 작성
   • 장치 선택 및 프로그래밍
3. ATF22V10C 프로그래밍
   • 장치 정보 확인
   • 디바이스 설정 및 확인
   • .jed 파일 로드
   • 프로그래밍 및 검증
4. GAL22V10 로직 검증
   • 진리표 확인
   • 스위치를 이용한 동작 확인
5. GAL 통합 및 테스트
   • GAL 설치 및 연결
   • USB 연결 및 리셋
   • 동작 확인 및 테스트
6. 결론
   • 웹페이지 및 구독 안내

🧩 주소 디코딩 방식

주소 디코딩은 BSX에서 이뤄지는 중요한 작업입니다. 디코딩을 위해 74C139 로직 칩을 사용합니다. 이 로직 칩에는 메모리 요청 (MREQ) 신호와 A15 신호라는 두 입력이 있습니다. GAL을 이용해 이 로직을 구현하려 합니다. 먼저 ROM 선택을 구현해보겠습니다. MREQ가 낮고 A15도 낮을 경우 ROM 칩 선택 신호도 낮아져야 합니다. 그리고 RAM 칩 선택 신호는 높아져야 합니다. RAM 선택 또한 비슷한 방식으로 구현됩니다. MREQ가 낮고 A15가 높을 경우 ROM 칩 선택 신호를 높이고, RAM 칩 선택 신호를 낮추어야 합니다. 이러한 상황을 GAL에서 어떻게 구현하는지 알아보겠습니다.

🛠️ GALasm을 이용한 로직 정의

GALasm은 인간이 이해하기 쉬운 형식의 코드를 GAL 프로그래머에게 알맞은 형식으로 번역해주는 유틸리티입니다. GALasm을 이용하여 로직을 정의해보겠습니다. 먼저 핀에 라벨을 부여하고, 입력 핀과 출력 핀을 지정합니다. 22v10 칩은 24개의 핀으로 구성되어 있으며, 12개는 입력 전용, 10개는 입력 또는 출력으로 사용됩니다. 핀 1은 클록 펄싱에 사용되고, 핀 13은 출력 이네이블 신호에 사용됩니다. 로직에서는 주소 요청과 입출력 요청, 그리고 몇 개의 주소 신호를 입력으로 사용합니다. 출력으로는 RAM 선택, ROM 선택 신호를 할당하고, 사용하지 않는 출력은 연결되지 않았음을 나타냅니다. 이후 로직 테이블을 작성하고, 장치를 선언합니다. 이 예제에서는 GAL22V10을 사용합니다. GALasm 유틸리티를 실행하여 .pld 파일을 이용해 다양한 ASCII 파일을 생성합니다. .chp 파일은 문서화에 유용하게 사용되며, .Pin 파일은 GAL의 핀 배치 및 입출력 설정을 나타냅니다. .fus 파일은 로직 매트릭스의 비트 상태를 보여주며, .jed 파일은 GAL 프로그램을 위해 사용됩니다. 프로그래머로 GAL을 프로그램하기 위해 .jed 파일을 사용합니다. 프로그램이 준비되었다면, EPROM 프로그래머를 사용하여 GAL에 프로그램을 다운로드합니다. 선택한 디바이스에 따라 프로그래머의 설정을 확인해야 합니다. 프로그램이 정확히 다운로드되었는지 검증하는 단계를 거칩니다.

💡 ATF22V10C 프로그래밍

ATF22V10C 칩의 정보를 확인하고, 프로그래머에 적절한 디바이스를 선택합니다. 디바이스 정보에 따라 칩을 정확하게 배치하고, 블랭크 체크를 수행하여 칩이 정상적으로 읽히는지 확인합니다. 이후 .jed 파일을 불러옵니다. 프로그램을 다운로드하고 검증하는 단계를 거칩니다. 프로그램이 이상 없이 다운로드되었는지 확인하기 위해 검증 작업을 수행할 수 있습니다.

🧪 GAL22V10 로직 검증

프로그램이 정상적으로 다운로드되었는지 확인하기 위해 GAL22V10 칩의 로직을 검증합니다. 진리표를 이용하여 로직이 원하는 결과를 내는지 확인합니다. 스위치를 사용하여 동작을 확인합니다. 스위치 1은 메모리 요청, 스위치 3은 A15를 나타냅니다. 스위치의 위치에 따라 결과가 예상대로 나오는지 확인하고, GAL 로직의 정상작동을 확인합니다.

⚙️ GAL 통합 및 테스트

프로그램이 정상적으로 동작하는지 확인하기 위해 GAL을 BSX에 통합해봅니다. 기존에 주소 디코딩을 담당하던 74시리즈 로직 칩을 GAL로 교체합니다. USB 연결을 통해 전원을 공급하고 리셋 신호를 제공합니다. PuTTY를 통해 동작 상태를 확인합니다. 메모리 덤프를 수행하고, 이산 언어 변환 도구를 사용해 기계어 코드를 확인합니다. 필요에 따라 BASIC 프로그램을 실행해 정상 동작을 확인합니다. 모든 동작이 올바르게 수행될 경우 GAL 통합이 성공적으로 완료된 것입니다.

🏁 결론

이번 프로젝트를 통해 GAL을 이용한 주소 디코딩 방식에 대해 알아보았습니다. GALasm을 사용하여 GAL 로직을 간편하게 정의하고, ATF22V10C 칩을 프로그래밍하는 방법을 배웠습니다. GAL22V10 로직을 진리표와 스위치를 이용하여 검증하고, GAL을 BSX에 통합하여 동작 여부를 확인했습니다. 만약 더 많은 정보를 원하시면, 저의 웹 페이지인 www.breakintoprogram.co.uk를 방문해보세요. 감사합니다.

FAQ

Q: GALasm이란 무엇인가요?
A: GALasm은 로직 디자인에 사용되는 GAL 프로그래밍을 위한 유틸리티입니다. 인간이 이해하기 쉬운 형식의 코드를 GAL 프로그래머에게 알맞은 형식으로 번역해줍니다.

Q: GAL 프로그램을 다운로드한 후 검증하는 이유는 무엇인가요?
A: 프로그램 다운로드 후 검증 절차는 다운로드가 정확하게 수행되었는지 확인하기 위한 과정입니다. 이를 통해 프로그램의 오류 여부를 사전에 파악할 수 있습니다.

Q: 어떤 경우에 GAL 프로그램 검증이 실패할 수 있나요?
A: 검증이 실패하는 경우, 프로그래머나 소프트웨어의 문제일 수 있습니다. 최신 버전의 소프트웨어를 사용하거나, 프로그래머의 펌웨어를 업데이트하는 등의 조치를 취해야 할 수 있습니다.