forum speccy.pl

ZX Spectrum => HARDWARE => Wątek zaczęty przez: gtui w 2024.02.18, 21:58:06

Tytuł: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: gtui w 2024.02.18, 21:58:06
Witam! Nurtuje mnie pewna kwestia nt. tych obu procesorów. W sieci nie znalazłem satysfakcjonującej odpowiedzi, więc postanowiłem zapytać tutaj.

Czy procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 są w pełni kompatybilne ze sobą? Mam dwa komputery ZX Spectrum, w obydwu są właśnie takie procesory. Z tego co wstępnie wyczytałem, NEC D780C-1 może sprawiać problemy, czy to jest prawda?
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: tapy w 2024.02.19, 00:25:06
Pytanie zdaje się jest pokłosiem filmu p.Śmiałka. Otóż nie, te procesory są ze sobą w pełni zgodne, z tym że procesor NEC powstał na zasadzie inżynierii wstecznej, a nie był licencjonowanym produktem Ziloga. Japończycy po prostu przerysowali oryginał (tak, nie tylko były blok wschodni kopiował chipy), co było pewnego rodzaju wpadką, bo Zilog umieścił na strukturze tranzystory pasożytnicze przez co premiera procesora NEC była opóźniona - było to takie sprzętowe DRM i jak pokazuje ta historia, skuteczne.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: ArturM w 2024.02.19, 05:54:33
Na 99,99% są kompatybilne. Układ NEC zachowuje się w jednym specyficznym przypadku inaczej. Zostało to opisane tu: https://sinclair.wiki.zxnet.co.uk/wiki/Z80
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: gtui w 2024.02.19, 08:46:01
Dzięki za odpowiedzi. Tak, p. Śmiałek, dokładnie. Czyli nie ma sensu wymieniać NEC-a na Ziloga. Czasami coś mi niektóre gry działały nieprawidłowo - np. nie działał dżojstik przez oryginalnego KEMPSTONA albo gra nie chciała się uruchomić i zacząłem się zastanawiać czy to nie od tego.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: tapy w 2024.02.19, 09:44:31
Myślę, że autor tego filmu jednak powiela krążące w obiegu niesprawdzone opinie i z całą pewnością za jakiś czas zamieni ten procesor CMOS na NMOS, gdy będzie chciał podłączyć jakiś bardziej wymagający interface do Harlequina. Większość speccy miała w sobie fabrycznie montowany procesor NEC więc domniemane niezgodności to mógłby wprowadzić tam tylko oryginał, bo prawie wszyscy pracowali na tych klonach. :) Owszem istnieją pewne specyficzne różnice pośród procesorów Z80 (NMOS vs CMOS, układy bloku wschodniego oraz pomiędzy CMOS Ziloga, NEC i Toshiba) ale w przypadku omawianych to można założyć, że takich niezgodności nie ma. Sam Zilog produkował odmienną wersję SL0965 stosowaną m.in. w Sega MegaDrive, ale czym się one różniły od typowego Z80 to niestety nie udało mi się dotrzeć do żadnych informacji pomimo poszukiwań.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: matofesi w 2024.02.19, 10:05:58
Problem "różnic" między procesorami Ziloga a NECa od strony ich programowania to zagadnienie czysto akademickie... Tak, da się wykryć na jakim procesorze pracuje nasz kod jeśli bardzo tego chcemy. Nie - nie ma to absolutnie żadnego praktycznego zastosowania poza ewentualnymi testami sprzętu albo próbą napisania kodu, który na jednym z tych procesorów nie będzie działał ;)

Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: ArturM w 2024.02.19, 12:43:12
Może w drugiej części filmu będzie jednak o tym dlaczego włożony tam NEC nie chciał się dogadać z resztą elektroniki, oczywiście podparte zrzutami wspomnianych wątpliwych przebiegów z ekranu oscyloskopu...
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: maxit w 2024.02.19, 13:10:32
A w trzeciej coś o ROMach NECa w 48k ?
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: gtui w 2024.02.19, 14:10:08
Bądź co bądź, zabrzmiało to groźnie kiedy powiedział o "nie do końca elektrycznej zgodności" tych procesorów. Dlatego zapytałem.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: KWF w 2024.02.19, 14:50:17
Gdyby Z80 prod. NECa były takie złe, to nie byłyby montowane przez Sinclair Research Ltd. w ZX81 i ZX Spectrum hurtowo. One były na pierwszym montażu, bo były tańsze od Ziloga. Sir Sinclair był znaną w świecie komputerowym sknerą, chyba większą od Sir Sugara.

Gdybam, że p. Śmiałkowi pewnie coś tam dzwoniło o Zilogach z uszkodzoną linią /M1. Ale czy to były wybrakowane procesory Ziloga, kupione za mniejszą ilość funciaków, czy to po latach, te procesory miały upaloną linię /M1 przez zwarcia na złączu krawędziowym, tego nie dowiemy się.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: matofesi w 2024.02.19, 15:15:16
Sir Sinclair był znaną w świecie komputerowym sknerą, chyba większą od Sir Sugara.

<OT>Sir Clive, Sir Alan ;)</OT>
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: pear w 2024.02.19, 15:42:14
A w trzeciej coś o ROMach NECa w 48k ?
ROM od NEC to inna bajka
https://www.speccy.pl/forum/index.php?topic=627.msg49178#msg49178
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: JLS w 2024.02.19, 18:35:15
.............. Sam Zilog produkował odmienną wersję SL0965 stosowaną m.in. w Sega MegaDrive, ale czym się one różniły od typowego Z80 to niestety nie udało mi się dotrzeć do żadnych informacji pomimo poszukiwań.

Akuratnie dzisiaj wyjąłem z podstawki taki SL0965  z uszkodzonej płyty Sega MegaDrive. Włożyłem do Harlequina i działa.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: maxit w 2024.02.19, 21:32:25
Cytuj
ROM od NEC to inna bajka
https://www.speccy.pl/forum/index.php?topic=627.msg49178#msg49178

Właśnie do tego nawiązuję. Wczoraj podczas testów innego IF wystąpił podobny kłopot ;)
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: tapy w 2024.02.19, 23:43:00
Akuratnie dzisiaj wyjąłem z podstawki taki SL0965  z uszkodzonej płyty Sega MegaDrive. Włożyłem do Harlequina i działa.
Działać będzie, podejrzewam że ta odmiana (Special Line) ma prawdopodobnie lepiej zabezpieczone linie szyn (użycie kartridży) lub lepszą ich wydajność prądową. Ale to są tylko moje przypuszczenia, dochodzenie jakie przeprowadziłem doprowadziło mnie tylko do tropu użycia ich w tej konsoli. Nie ma żadnej dostępnej publicznie dokumentacji i nie odezwał się do mnie nikt, kto by taką wiedzę o tej odmianie posiadał. Zilog takie specjalne wersje oznaczał symbolem SLxxxx i przykładowo dla Z180 (SL1919, SL1960) można znaleźć dokumentacje czym się one różniły od typowego produktu, to w tym przypadku panuje kompletna cisza. Możliwe, że jest to produkt pod konkretne zamówienie dużego odbiorcy, firmy Sega.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: m0b w 2024.02.20, 11:37:19
ROM od NEC to inna bajka
A może taki (https://benophetinternet.nl/hobby/vanmezelf/NEC%20ROM%20fix%20for%20the%20DivIDE%20interface.pdf) mod rozwiązuje problem?

"A NEC ROM within the ZX Spectrum 16/48K has a low power state
that needs more time to resume from, compared to other brands of ROM.
This causes issues with the DivIDE interface with ESXDOS which requires a faster ROM.
To solve this, we can disable the low power state.
This does not have any negative side-effects."
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: pear w 2024.02.20, 13:41:25
Czyli w zasadzie równie dobrze można też zamontować od razu EPROM.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: maxit w 2024.02.20, 13:49:03
Czy to mod, czy wymiana ROMu na inny (lub EPROM) to ingerencja w Spectruma.

Ideałem byłoby omijać ten problem na poziomie IF...
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: ArturM w 2024.02.20, 14:52:33
To po krótce opiszę sytuację, uzupełniając kol. Maxit'a.

Mam pod ręką cztery interfejsy TI-of-TTL, jeden M-397 z układami 2xGAL+LS109 i dwa sprzęty: ZX Spectrum 48k (z ROM prod. NEC), oraz Harlequin 48 SMD (rev H). I tak:
- Oryginał M397 będzie działać z ZXem, ale nie działa z HQ gdzie wyskakuje tylko biała ramka i czarne tło.
- Pierwszy ToT jaki złożyłem będzie działać z ZXem jeśli ten będzie posiadał współczesny Z80 w technologii CMOS serii Z84C. Drugi ToT nie działa, a pozostałe dwa będą losować między sobą, który akurat dziś chce zadziałać i sypać błędami. ;D
- Jeśli w ZX będzie procesor NMOS produkcji Ziloga to żaden ToT nie będzie działać - biała ramka i czarne tło.
- Wszystkie ToT zaś działają bezbłędnie z HQ.

Dodatkowa informacja. Nie pomaga zamiana diody 1N4148 na linii ROMCS w ToT na BAT85 (Shottky) by stan H był pewniejszy. Tak samo jak dotąd nie pomogła też zmiana układu sterowania ROMCS na układ tranzystorowy (BC237 + 4k7) zaczerpnięty z jakiegoś klona M-397 na dwóch tylko układach GAL.
Pozostało Mi jeszcze zrobić test po podmianie NEC-a na EPROM z diodowym modem, ale to jak 27C128 w końcu dojdzie na biurko. :P
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: pear w 2024.02.20, 15:37:41
Może to kwestia EPROM w Ti-of-TTL ? Kiedyś kupiłem taką serię 27256 Siemensa i z żadnym nie chciało gadać.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: maxit w 2024.02.20, 16:25:09
Cytuj
Tak samo jak dotąd nie pomogła też zmiana układu sterowania ROMCS na układ tranzystorowy (BC237 + 4k7) zaczerpnięty z jakiegoś klona M-397 na dwóch tylko układach GAL.

Jako posiadacz wspomnianego klona dodam jeszcze, że z GALami, które włożył do niego producent IF działa w moim referencyjnym 48+ z Z80 SGS i ROM NECa.
Jeśli jednak zmienię oba GALe na prototypowe, to komputer nie wstaje - biały border, czarne tło.

W przypadku dwóch pozostałych płyt 48, które miałem pod ręką (Issue 3 i 6 z ROMami innymi niż NEC) interface uruchamia się i przyjmuje komendy zarówno z GALami "fabrycznymi", jak i prototypowymi.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: ArturM w 2024.02.20, 16:33:38
Jeśli jednak zmienię oba GALe na prototypowe, to komputer nie wstaje - biały border, czarne tło.
Powalczymy z tą logiką bardziej ostro, jak już będzie ta płytka dla nich, bo to może być jakiś "babol w równaniach". :)


Może to kwestia EPROM w Ti-of-TTL ? Kiedyś kupiłem taką serię 27256 Siemensa i z żadnym nie chciało gadać.
Też tak pomyślałem i zamieniałem miejscami EPROM/Flash/RAM między nimi - bez rezultatu.
Co więcej działający interface nr. 1 ma swojego idealnego brata bliźniaka (dokładnie ta sama partia PCB, te same serie części), który trafił jako kit w ręce Maxit'a. I z tego co rozmawialiśmy, to on też jest "bardzo wybredny".

Przy okazji zdjęcia tych o których piszę.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: ArturM w 2024.02.22, 20:36:24
Wieści z "labu". Zaaplikowałem w ZX 48 ten NEC ROM Mod dla DivIDE (Choć sam DivMMC+AY mi normalnie działał). I obecnie działają wszystkie Ti-of-TTL niezależnie czy będzie na nich układ z diodą 1N4148, diodą BAT85, tranzystorem z rezystorowym biasem.
Ba! Teraz również nie są wrażliwe na technologię wykonania samego CPU.

Spojrzałem też na przebiegi na linii ROMCS. Dalej jest efekt schodków - zrzut z oscyloskopu. Kanał 1: ~ROMCS, kanał 2: ~MREQ.
Na początku pełny stan L, potem pierwszy schodek to stan L ale wymuszony przez IF, następnie widać jak IF zmienia stany L->H->L.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: gtui w 2024.02.23, 19:16:42
Może p. Śmiałek wywnioskował że NEC jest niezgodny bo mu w Harlequinie wywalał tylko artefakty. W dzisiejszym filmie też o tym mówił.
Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: ArturM w 2024.02.23, 19:46:24
Powiem tak. Nie mam już CPU produkcji NEC-a w moim ZX Spectrum 48, ale mam do dyspozycji Zilog-a w technologii NMOS i drugiego Zilog-a w technologii CMOS.
Pod względem elektrycznym jest różnica między nimi w tym docelowym układzie. Gdy robiłem pomiary dla poprzedniej wiadomości to zdecydowanie widać było na oscylogramie, że procesor CMOS wystawia stany H o poziomie znacznie wyższym niż ekwiwalentny mu procesor NMOS. I to może być problem dla układów na płycie HQ.

Na załączonym zrzucie zestawione mamy obok siebie dwa przebiegi ściągnięte z linii ROMCS i MREQ (sonda lekko szumiała :-[ ). Jak widać poziom H na MREQ po lewej to prawie 4,5V, a po prawej nie osiąga nawet 4V. Przykładowo, próg rozpoznania stanu H dla układów serii HC to 3,5V w idealnych warunkach, więc zapasu nie ma w takiej sytuacji zbyt dużo.

Tytuł: Odp: Procesory Zilog Z80 Z8400A PS a NEC D780C-1 - różnice i kompatybilność
Wiadomość wysłana przez: KWF w 2024.02.23, 20:54:51
Ale to chyba nie jest nic dziwnego, że NMOS ma poziomy zgodne z TTL z pewnym zapasem, a CMOS zgodnie ze swoją technologią. HQ z założenia cały zbudowany jest z układów typu HC (CMOS), więc też nic nadzwyczajnego, że CPU w NMOS powoduje festiwal pieśni i tańca.

W każdym razie dzięki, za te oscylogramy.