GAL-Programmierer: Selbstgebranntes...

Seit kurzer Zeit gibt's zum GAL-Prommer von Maxon einen Logik-Compiler. Dadurch wird der »MPG16/20« für eine große Zahl von Bastlern und Elektronikfreaks zu einer interessanten Alternative.

Kompakt: der MPG 16/20

Aus der heutigen Elektronik sind GALs nicht mehr wegzudenken, verdankt man diesen kleinen, universell programmierbaren Bausteinen doch riesige Fortschritte. Hauptvorteil ist die Einsparung üblicher TTL- oder CMOS-Schaltkreise und die leichte Modifikation bestehender Schaltungen (d.h. es wird nur die Programmierung des GALs geändert).

Beispiel: die Entwicklung eines einfachen Adreßdecoders. Benötigt man bei einem Standard-PC zur Adreß-decodierung mindestens drei 16polige ICs (Grobdecodierung mit zwei 4-Bit-Binärkomparatoren und zur Feindecodierung einen 3-Bit-Vergleicher), so läßt sich das Ganze dank der GAL-Technologie auch mit einem einzigen 16V8-GAL leicht bewerkstelligen.

Universell programmierbar

Doch leider hat jede neue Technologie auch ihre Schattenseiten. So zum Beispiel bei Geräten, die über etliche Jahre hinweg eingesetzt werden: versagt hier ein GAL (Standzeit ca. zehn Jahre), so ist es nicht ohne weiteres möglich — wie zu TTLs-Zeiten — einen neuen IC zu plazieren. Nein, hier ist erst Programmierarbeit gefragt, und hat die Firma, die das Gerät entwickelte, keine saubere Dokumentationsarbeit — sprich Programmiercode gesichert — geleistet, dann schnellen die Reparaturkosten sprunghaft in die Höhe.

Doch was ist eigentlich ein GAL? Ein »GENERIC ARRAY CELL« oder kurz GAL ist ein integrierter Schaltkreis, dessen Eingangssignale über eine UND- bzw. ODER-Matrix — also über eine logische Funktion — zu den Ausgängen des Bausteins gelangen. Sowohl die logische Funktion als auch die Belegung der Ein- und Ausgänge läßt sich mit einer speziellen Programmiertechnik frei bestimmen.

Die GALs stammen aus der Familie der PAL (PROGRAMABLE ARRAY LOGIK) und unterscheiden sich von ihnen in der logischen Struktur und der Programmierart nur sehr wenig. Bei einem PAL ist beispielsweise nur die UND-Matrix programmierbar und eine Hardwaresicherung eingebaut, während bei einem GAL sowohl die UND- als auch die ODER-Matrix programmiert werden kann, wobei eine Softwaresicherung ähnlich der eines EEPROM vorhanden ist. Herausragendes Merkmal ist, daß sich GALs — im Gegensatz zu PALs — nicht nur einmal programmieren lassen, sondern mehrmals programmierbar sind. Löschen lassen sich die GALs im Gegensatz zu den EPROMs nicht mit UV-Licht, sondern durch Anlegen einer »hohen« Spannung.

Ein weiterer — nicht nur finanzieller — Vorteil der GAL-Bausteine ist, daß sie aufgrund ihrer inneren Architektur in der Lage sind mehrere PAL-Typen (z.B. das GAL 16V8 ersetzt 21 verschiedene bipolare PALs) zu simulieren. Mit verantwortlich hierfür ist die sog. OLMC (Output Logic Macro-cell), über die der Anwender den Zustand des Ausgangs bestimmen kann. Hierfür stellen die GALs vier Möglichkeiten bereit:

Diese vielseitige Makrozelle ist im übrigen für das »V« innerhalb der Nomenklatur (z.B. 16V8,20V8) verantwortlich. Die Zahl vor dem "V " entspricht der Zahl der Eingänge an der UND-Matrix und die Zahl danach der Zahl der Ausgänge. Damit sich die Software, die einmal ins GAL gebrannt wurde, nicht von GAL-Raubkopierern auslesen läßt, hat man bei der Programmierung des GAL die Möglichkeit, die »Security Cell« so zu programmieren, daß die »FUSE-MATRIX« nicht mehr auszulesen ist.

Damit ein solches GAL programmierbar wird, muß es mit einer relativ hohen Programmierspannung (16,5 Volt) beaufschlagt werden. Um nun eine logische Funktion innerhalb des GALs zu implementieren, wurde die UND- und ODER-Matrix entsprechend der logischen Gleichung unterbrochen oder verbunden.

Der GAL-Prommer MPG 16/20

Gute Darstellung der einzelnen Zustände

Will man ein GAL brennen, muß man die entsprechende FUSE-MATRIX in die Software oder das Brennprogramm eingeben. Hierbei hat sich ein bestimmter Standard — das JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council)-Format — etabliert. Dieses besteht nur aus ASCII-Zeichen, so daß eine Weitergabe von Programmen ohne weiteres möglich ist. Mit einem Compiler — wie ihn nun auch der MPG16/20 verwendet — überführt man die eingegebene Logikgleichung in die FUSE-MATRIX.

Beim MPG 16/20 handelt es sich um ein GAL-Programmiergerät, mit dem sich GALs der Typen 16V8, 20V8 und deren A-Typen brennen und lesen lassen. Für Bastler gibt’s den MPG 16/20 als Bausatz mit allen vorgefertigten Bauteilen einschließlich Gehäuse. Aber auch ein Fertiggerät samt Software ist im Handel.

Der GAL-Prommer hat ein ansprechendes Design: auf dem Kunstoffgehäuse befindet sich auf der Oberseite der teure Nullkraft-Textool-Sockel, in den Sie Ihre GAL-Bausteine einlegen. Mit solch einem Sockel lassen sich die ICs nur durch Umlegen eines Hebels und mit sicherem Kontakt in der Fassung befestigen oder lösen.

Um keinen Fehler beim Einlegen des GALs zu machen, befinden sich auf dem Gehäuse einige Beschriftungen für die unterschiedlichen GAL-Typen. Die GALs müssen hierbei immer in Richtung Textool-Hebel eingesetzt werden, wobei ein 20V8 alle Pinreihen besetzt, ein 16V8 aber mittig einzusetzen ist und je eine Pinreihe frei läßt.

Weiterhin befinden sich neben dem Sockel zwei Leuchtdioden, die den Programmiervorgang (rot) und ein Freigabezeichen (grün) anzeigen.

Doppelte Verbindung

Anschluß an den Atari findet der Prommer über den Drucker- und den Joystickport. Der Druckerport dient hierbei der bidirektionalen Datenübertragung, während der Joystickport die notwendige Spannungsversorgung des GAL-Prommers übernimmt.

Ein kleiner Nachteil, der bereits beim Anschluß des GAL-Prommers offensichtlich wurde, waren die zu kurz geratenen Verbindungsleitungen. Hat man seinen ST in einem Tower untergebracht, stellt das nur 40 cm lange Anschlußkabel zum Druckerport und die ebenfalls nur 40 cm messende Leitung zum Joystickport ein ernstzunehmendes Problem dar. Hier sollte Maxon doch eine etwas längere Leitung spendieren. Ein Blick ins Gehäuse unserer Fertigversion: eine aufgeräumte und sehr zuverlässig erscheinende Elektronik.

Nach dem Anschließen des Prommers an den ST kann mit der eigentlichen Programmierung begonnen werden. Die beiliegende Diskette beinhaltet hierfür neben dem eigentlichen Haupt-Programm der Version 2.0 auch noch einige Beispiele als Compiler- und JEDEC-Dateien.

Die Menüs im Überblick

Das voll in GEM eingebundene Programm läßt sich über Maus und Tastatur bedienen. Im Menü »Datei« laden und speichern Sie JEDEC-Dateien und bestimmen die Editoren für JEDEC und COMPILER. Haben Sie unter »TYP« das entsprechende GAL ausgesucht, definieren Sie vor dem Aufruf des Übersetzers im Compiler-Menü noch, ob eine Optimierung des Codes bzw. der Gleichung nach »Quine-Mc-Cluskey« stattfinden soll. Ist auch dies vollzogen, steht dem eigentlichen Brennvorgang unter »Bearbeiten« nichts mehr im Weg. Hier geht aber noch mehr: neben dem Brennen, Lesen und Löschen haben die Programmierer auch an Funktionen wie Kopieren, Master und in Serie Brennen, sowie an Leertest und an die Einstellung von verschiedenen Brennzyklen gedacht. Insgesamt macht die neue Version 2.0 des GAL-Prommers einen positiven Eindruck.

Überzeugend enpfanden wir auch den Aufbau des Handbuchs: Es führt den Leser Schritt für Schritt in die Materie der programmierbaren Logikbausteine ein. Angefangen mit dem Aufstellen einfacher Logikgleichungen bis hin zu einigen komplexen Beispielen, die durch einige Skizzen leicht verständlich werden, ist hier für einen sicheren Einstieg gesorgt. Schade nur, daß die neue Version 2.0 der Software nicht im eigentlichen Handbuch eingefügt ist, sondern nur als Ergänzung beiliegt.

Der MPG16/20 ist als gelungenes Entwicklungssystem für kleine Projekte — nicht zuletzt durch die Beschränkung auf nur zwei GAL-Typen — zu bezeichnen. Der eigentliche Prommer ist ein zuverlässiges, solides Gerät(chen), das bis auf die allzu kurz geratenen Anschlußkabel keinen Makel aufweist.

Fast eitel Sonnenschein

Dank der durchdachten Software, die sich auch an Standards hält, lassen sich auch Dateien aus anderen Entwicklungssystemen verarbeiten.

Preislich hält sich der MPG16/20 in der unteren Kategorie für Atari-Erweiterungen, so daß sich die Anschaffung des MPG16/20 für Elektronik-Einsteiger wie Profis, die gelegentlich mit GALs arbeiten, lohnt, (uw)

WERTUNG

MPG 16/20

Vertrieb: Maxon

Preis: Bausatz: 129 Mark, Fertiggerät: 229 Mark

Stärken: integrierter Logik-Compiler, solide Verarbei tung, gutes Handbuch.

Schwächen: nur zwei GAL-Typen brennbar

Maxon Computer GmbH, Industriestr. 26, 6236 Eschborn


Hans Hoffmann
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