[Z180] Тактовая Z8S18033

[Shaos]

С другой стороны в даташите в табличке с временами указано Clock Cycle Time как 50 нс для 20 МГц камня и 30 нс для 33 МГц - на диаграмме этому параметру соответствует именно период тактового сигнала PHI (который вроде как должен быть уже делённый на 2 от частоты кварца) - получается что частота PHI всё-таки 20 МГц и 33 МГц?...

Слушай, ты же ведь заказывал себе п/платки для z180-го, ну и запусти его на одной из этих платок, поэкспериментируй - осцил (лучше цифровой) даст нам ответы на все вопросы.

Да - надо бы, вот только времени бы найти...

[Vasil Ivanov]

С другой стороны в даташите в табличке с временами указано Clock Cycle Time как 50 нс для 20 МГц камня и 30 нс для 33 МГц - на диаграмме этому параметру соответствует именно период тактового сигнала PHI (который вроде как должен быть уже делённый на 2 от частоты кварца) - получается что частота PHI всё-таки 20 МГц и 33 МГц?...

Слушай, ты же ведь заказывал себе п/платки для z180-го, ну и запусти его на одной из этих платок, поэкспериментируй - осцил (лучше цифровой) даст нам ответы на все вопросы.

Да - надо бы, вот только времени бы найти...

Может у меня быстрее получится это проверить - поживем, увидим. Отпишусь, если что.

[Vasil Ivanov]

Да - надо бы, вот только времени бы найти...

Частота, на которой работает z8s18033 - думаю вопрос закрыт.
Мне сейчас вдруг ясно бросилось в глаза (не пойму, чего я раньше тормозил) - во всех временных диаграммах камня z8s18033 (мануал "Z8018x Family MPU. User Manual") в качестве тактовой стоит сигнал "PHI". А он равен половине от входной тактовой. Т.е. сам камень работает на 16МГц.
И надо думать, что Z80 работающий на честных 20МГц, например Z84C0020PEC, будет обгонять z8s18033-го. Глянул в даташитах обоих камней:

Таблица "AC Characteristics":

Z8S18033: "tWRP" - /WR Pulse Width (Memory Write Cycle) = минимум 45ns.

Z84C0020: "TwWR" - /WR pulse width = минимум 25ns.

[Shaos]

Ну я как-то также думал, но это фигово как-то

И потом есть ведь ещё возможность умножить частоту на 2 - тут вообще непонятно, значит ли это что с кварцем 33 МГц сработается либо что кварц должен быть 16...

[Vasil Ivanov]

Ну я как-то также думал, но это фигово как-то

Ага, вот и у меня от этого "указатель на новые ботинки". Выходит, что максимально, что Zilog смог выжать по честной тактовой - это 20МГц.
Фигово, у меня были виды на 33-й камушек. Вобщем, если надо скорости - T80-корка на плис (6-й спартан).

И потом есть ведь ещё возможность умножить частоту на 2 - тут вообще непонятно, значит ли это что с кварцем 33 МГц сработается либо что кварц должен быть 16...

Что бы там ни написал Zilog - эту характеристику (к примеру) не обойдешь: "tWRP" - /WR Pulse Width (Memory Write Cycle) = минимум 45ns.

[Vasil Ivanov]

Ну я как-то также думал, но это фигово как-то

Заказал себе Z84C0020PEC на алиэкспресс.ком, партия 10шт за 550руб. Потом в минимальной обвязке (камня) надо поганять на 20-ти МГц, типа минимальной дев-борды. Надеюсь не фейк (перепил) прибудет. К тому же интересно, на сколько много его можно оверклочить при стабильной работе.


P.S. Какой код можно заюзать для прогонки (длительной) и нагрузки камня на предмет ловли ошибок (сбоев) ?

[jdigreze]

P.S. Какой код можно заюзать для прогонки (длительной) и нагрузки камня на предмет ловли ошибок (сбоев) ?

Имхо, использующие команды индексной и косвенной адресации, типа:

Code: Select all

...
ld b,(ix+1)
...
rl (hl)
...
jp (hl)
...

[Vasil Ivanov]

P.S. Какой код можно заюзать для прогонки (длительной) и нагрузки камня на предмет ловли ошибок (сбоев) ?

Имхо, использующие команды индексной и косвенной адресации, типа:

Code: Select all

...
ld b,(ix+1)
...
rl (hl)
...
jp (hl)
...

Ок, заюзаю их.

[Vasil Ivanov]

Ну я как-то также думал, но это фигово как-то

Никак не успокоюсь с "обломом" с 33-м камнем. Вобщем решил просмотреть сначала данный топик (и в даташитах твои отквоченные куски).
На данный момент у меня сложились такие соображения. И думаю в реале дела обстоят именно так

Первый кусок (CPU Control Register, CCR=1Fh).

В другом мануале про Z8S180/Z8L180 нашёл более внятное описание бита 7 в регистре CCR (I/O Address = 1FH):

Bit 7. Clock Divide Select. If this bit is 0, as it is after a RESET,
the Z8S180/Z8L180 divides the frequency on the XTAL pin(s) by two to obtain
its Master clock PHI. If this bit is programmed as 1, the part uses the XTAL
frequency as PHI without division.

If an external oscillator is used in divide-by-one mode, the minimum pulse
width requirement provided in the AC Characteristics must be satisfied.

Т.е. когда 7-й бит равен "0" (по-умолчанию), то происходит деление входной частоты и рабочая частота камня (PHI) меньше входной в два раза.
Когда 7-й бит равен "1", то никакого деления входной частоты не происходит и рабочая частота камня (PHI) равна входной частоте. При этом Zilog-овцы напоминают, что минимальный период у входной частоты не должен выходить за указанную в таблице "AC Characteristics", т.е. 30ns. В этом режиме камень работает на реальных 33МГц


Второй кусок (Clock Multiplier Register, CMR=1Eh).

Я нашёл, что есть бит управления X2 - который внутреннюю частоту делает в 2 раза больше входной частоты:

Bit 7. X2 Clock Multiplier Mode. When this bit is set to 1,
this allows the programmer to double the internal clock
from that of the external clock. This feature will only operated
effectively with frequencies of 10-16 MHz (20-32MHz internal).
When this bit is set to 0, the Z80180/Z8S180/Z8L180 device will
operate in normal mode. Upon powerup, this feature is disabled.

Здесь тоже все понятно и никаких противоречий (с первой квотой) нет. Когда 7-й бит равен "1", включается режим умножения входной частоты на два. Таким образом входная частота ограничивается (для 33-го камня) 16МГц. Но поскольку включен режим умножения на два, камень (PHI) работает на тех же 32МГц. Это режим по-умолчанию выключен.

Какой регистр использовать (CCR или CMR) для настройки PHI-тактовой зависит от разработчика, какой кварц у него есть. Zilog дает нам выбор


P.S. А при комбинации (если кому-то понадобится такое делать) 7-х битов этих регистров, программер пусть сам прикинет, на какой тактовой будет работать камень.

[Shaos]

т.е. вердикт каков? могёт на 33 или нет?...

[jdigreze]

Могёт! Но не более. И по памяти надо укладываться в тайминги.

[Vasil Ivanov]

т.е. вердикт каков? могёт на 33 или нет?...

Да, могёт.

[Shaos]

Тут в рассылке retro-comp товарищ по имени Bill Shen рапортует, что разогнал 33-мегагерцовый Z8S180 под напряжением 3.3В до 64 МГц

Screenshot from 2024-08-26 23-42-21.png

1C62ACA2-6F7F-4DEC-8465-AE3977501BB8.jpeg

[Shaos]

Спросил о деталях настройки Z180 в этом тесте - вот ответ:

Shaos,
I'm looking through RomWBW source code trying to answer whether 64MHz is internally divided by 2 then multiply to 2 to get back to 64MHz, or 64MHz is just internally divided by 1. Both solutions are possible, but that portion of RomWBW is rather convoluted, so I'm not able to figure out the solution. If it is up to me, I'll just set Z180's CPU control register to $80 which set the internal divider to 1 so external 64MHz input becomes internal 64MHz clock. Wayne Warthen certainly can answer that question.
Bill

т.е. оно внутри таки 64МГц...