Deska ZRD-1V je adaptací již existující, novodobé desky ZRMD-1. Vznikla jednak z toho důvodu, že mi některé její vlastnosti nevyhovovaly, něco jsem chtěl udělat jinak, a nevyužité věci jsem obětoval. A pak ten syndrom, že mi něco v řadě chybí: chtěl jsem mít prostě tuto desku ve své stáji s písmenem „V“ na konci…
Ve shodě s originálem nabízí deska ZRD-1V celkem 4MByte napěťově zálohované paměti SRAM, přístupné přes „porty“. Deska již neobsahuje obvod reálného času a obvody pro blokování zápisu do jednotlivých částí RAMDISKu, rovněž nebyly implementovány výstupní signály MAP1/MAP2, které mám již na desce RAM-1V. Konstrukčně se podařilo eliminovat veškeré programovatelné prvky a deska je sestavena pouze z obvodů řady 74xx, pamětí a hlídacího obvodu MAX808L. Deska má posíleno autonomní napájení do té míry, že bez vnějšího napájení přes sběrnici dokáže udržet data… no dlouho. Výpočtově by to mělo být něco přes dva roky se dvěma primárními alkalickými články AAA. Počáteční několikatýdenní měření tuto hodnotu prozatím potvrzuje. Pokud je ZRD-1V zasunuta ve sběrnici, která podporuje záložní „standby“ napájení +5V, přepne se deska po vypnutí systému na toto záložní napájení a baterie je zcela bez odběru.
Z hlediska kompatibility ZRD-1V s originálem ZRMD-1 lze konstatovat, že ty části, které ZRD-1V obsahuje, jsou 100% kompatibilní. Kompatibilita byla otestována reálným provozem CP/M.
Rozchozením této desky jsem si uvědomil obrovský kus práce, kterou v minulosti odvedli Jiří Bíba, Petr Všianský a Martin Lukášek. A určitě i jiní, kteří před pár lety pozvedli SAPI-1 z prachu. Bez jejich práce by dnes nestačilo vsunout libovolnou desku do sběrnice a pouze konstatovat, zda funguje.
Z technických údajů stojí za to připomenout, že deska ZRD-1V se nastavuje na bázovou V/V adresu 60h (ano, toto je správný údaj, na desce rev. 1.0 byl chybný potisk 70h). Prostřednictvím V/V adresy 60h se přistupuje k datům RAM, lze je jak zapisovat, tak i číst. V/V adresa 61h slouží k zápisu spodních osmi bitů adresy ramdisku MA[7:0]. Tato část adresy se rovněž automaticky inkrementuje modulo 256 při každém zápisu či čtení dat do/z ramdisku na V/V adrese 60h. Na V/V adrese 62h se nastavuje adresa ramdisku MA[15:8] a na V/V adrese 63h se zapisuje zbylá část adresy ramdisku MA[21:16]. Adresy 61h, 62h a 63h jsou určeny pouze pro zápis a nelze z nich číst. Přístup k registrům karty (60h÷63h) je povolen pouze v situaci, kdy je stabilní hlavní napájecí napětí +5V, což hlídá obvod MAX808L. Tím je zabráněno náhodnému přepisu dat v ramdisku během neřízeného chodu CPU. Autonomní napájení desky pomocí baterie nebo záložním „standby“ napájením na sběrnicovém signálu S4 slouží pouze k udržení platných dat v ramdisku. Přítomnost záložního „standby“ napájení +5V na signálu sběrnice S4 (pin 48) se na desce ZRD-1V nastavuje pomocí jumperu S2.
Celkový napěťový úbytek mezi baterií a paměťmi SRAM je v režimu autonomního napájení cca 150mV. Je-li napětí pro udržení dat ve SRAM AS6C4008 dle katalogu 1,5V, pak lze baterii vybíjet do koncového napětí cca 1,65V, tedy 0,825V na článek. Aby při tak nízkém napětí (1,5V), kdy ještě paměti SRAM udrží data, nedošlo k náhodné a neřízené aktivaci pamětí, je použit obvod 74AC138. Pro možnost měření aktuálního napětí baterie má deska dvě měřicí svorky 2mm, protažené mírně za hranu desky pro možnost osazení čelního štítku.
Soubory ke stažení
- Popis ZRD-1V rev. 1.0
Galerie obrázků
ZRD-1V rev. 1.0
plošný spoj ZRD-1V rev. 1.0
ZRD-1V rev. 1.0 stránka 1
ZRD-1V rev. 1.0 stránka 2
ZRD-1V rev. 1.0 stránka 3
Dnes jsem změřil skutečný proud, který v autonomním režimu odebírá z baterie všech osm SRAM a obvod 74AC138. A vlastně taky MAX808L. Je to necelých 14uA. Katalogové maximum tohoto odběru je 40uA. Teoretická životnost baterie je tak řádově několik let a to i za situace, kdy bude deska zcela mimo sběrnici a bude napájena výhradně baterií.
Momentálně probíhá dva týdny průběžné měření poklesu napětí baterie, přičemž extrapolace její výdrže z těch několika málo dní ukazuje reálně určitě nad dva roky. Ovšem z počátečního tvaru vybíjecí křivky je celkem odvážné dělat několikaleté extrapolace, a tak si na první věrohodné výsledky budeme muset počkat alespoň měsíc, ne-li půl roku. ChatGPT po vyplivnutí nějakých vybíjecích křivek pro alkalické AAA články odhadl životnost mezi 4 roky (odběr 40uA) až 10 roky (odběr 13uA). S dovětkem, že tady už nebude hrát roli proudové vybíjení ale stárnutí baterie, s čímž se více či méně počítalo již na začátku.