Der Atari-EPROMer

Der Atari ST verdaut nicht nur Software von Disketten, sondern auch Software in ROM-Modulform. Mit einem EPROMer programmieren Sie sich solche Module selbst.

Schon bei der Konzeption des Atari ST hat man an spätere ROM- Erweiterungen gedacht. Vielen ST-Besitzern ist sicher schon aufgefallen, daß ein mit »C« angemeldetes Laufwerk die Kennung »ROM-Modul« trägt, Ein Anklicken dieses Feldes bringt aber immer nur ein leeres Inhaltsverzeichnis, Des Rätsels Lösung ist ganz einfach: Wäre im Modulschacht ein Modul eingeschoben, so könnte man auf diese Art das Modul-Directory anzeigen. Der Vorteil einer Software in Modulform liegt in der enormen Geschwindigkeit, mit der Programme aus dem Modul in den Speicher gelfaden werden. Wie ist so ein Modul aufgebaut? Im großen und ganzen besteht es aus einer passenden Platine für den Modulschacht, aus den EPROMS, in denen das Programm gespeichert ist, und ein paar mechanischen Bauteilen wie Gehäuse und Schrauben. Nicht allzu viel also! Des Pudels Kern sind, wie man leicht erkennt, die EPROMS. EPROMs sind Bausteine, die wir in fast jedem Computer finden. Der Name ist eine Abkürzung, die übersetzt »löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher« bedeutet. Das hört sich zwar ungeheuer schwierig an, ist es aber gar nicht. Gehen wir die Sache von hinten an. »Nur- Lese-Speicher« bedeutet, daß man bei diesem Chip Informationen nur lesen kann. Bereits programmierte Daten lassen sich nicht mehr überschreiben. Ein idealer Speicher also für Programme, an denen man nichts mehr ändern muß. Gleichzeitig hat man einen wirkungsvollen Schutz gegen unbeabsichtigtes Löschen. Was tun, wenn eine neuere Version des Programms erscheint und man die alte dadurch ersetzen will? Dann löscht man die EPROMS, Dies geschieht, indem man diese Bausteine ultraviolettem Licht aussetzt. EPROMs haben an der Oberseite ein kleines Fenster, unter dem das Halbleiterplättchen, der eigentliche Chip liegt. Das UV-Licht sorgt nun im Innern auf diesem Plättchen für einen fotoelektrischen Effekt, der das EPROM wieder in den Urzustand versetzt, Für alle, die es ganz genau wissen wollen: Ist eine Speicherzelle programmiert, so besteht ein P-Kanal (leitende Verbindung) zwischen dem Gate und dem Source des Feldeffekttransistors der Zelle. Jedes Bit im EPROM wird durch solch einen Transistor dargestellt. Wird der Feldeffekttransistor mit UV- Licht bestrahlt, so entlädt ein fotoelektrischer Strom das Gate und der Transistor wird gesperrt. jetzt kann er neu programmiert werden. Die Programmierung eines EPROMs unterscheidet sich nicht allzu sehr von dem Beschreiben des »normalen« Speichers. Allerdings braucht man zum Beschreiben des EPROMs ein besonderes Gerät: den sogenannten EPROMer. Was verbirgt sich hinter diesem Begriff? Um dies zu klären, müssen wir noch einmal unsere Kenntnisse über EPROMs ins Gedächtnis rufen. Ist der EPROM gelöscht, so sind alle Transistoren der EPROMs gesperrt. Will man eine Information (zum Beispiel »1«) in das EPROM schreiben, müssen die Transistoren, je nach dem Bitmuster der Daten, leitend gemacht werden. Das geschieht mit Hilfe der Programmierspannung, die je nach EPROM-Typ 21 Volt oder 12,5 Volt beträgt. Hat man die entsprechende Speicherzelle ausge- wählt und liegt die Information an, so teilt man dem EPROM mit dem Programmierimpuls mit, daß es die Information übernehmen soll. Die Steuerung erfolgt natürlich über den Computer. Dabei passiert folgendes: das Gate (das ist die Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors) lädt sich durch die hohe Spannung von 12,5 oder 21 Volt (hoch im Vergleich zur Betriebsspannung von 5 Volt) mit Elektronen auf. Der Programmierimpuls beträgt normalerweise 50 Millisekunden, das ist ein Wert, mit dem man nichts falsch machen kann. Daneben gibt es auch sogenannte »intelligente« Programmier- Algorithmen. Diese überprüfen ständig, ob die Information schon gespeichert ist. Ist das der Fall, so wird bei der nächsten Speicherzelle weitergemacht. In der Regel ist das schon nach weit geringeren Einwirkzeiten der Fall, als bei der 50-Millisekunden-Methode. Dadurch spart man eine ganze Menge Zeit. Einen Nachteil hat die ganze Sache: Man hat noch nicht festgestellt, wie lange sich Daten halten, die auf diese »sparsame« Weise programmiert worden sind.

So programmiert man EPROMs

Eine das Gate umgebende Isolierschicht (Dielektrikum) verhindert ein Abfließen der Elektronen. Die meisten Hersteller solcher Bausteine garantieren für eine Zeit von 10 Jahren, daß die Ladung und damit die Information erhalten bleibt. Womit sichergestellt ist, daß das EPROM (oder besser die gespeicherte Information) den Computer überlebt. Ein EPROMer muß erstens die Programmierspannung zur Verfügung stellen. Zweitens muß er alle Speicherzellen adressieren können. Eine dritte Forderung ist ein einfacher Anschluß und leichte Bedienbarkeit. Als letztes soll er natürlich auch recht billig sein. Die ersten drei Forderungen werden von den meisten Geräten erfüllt. Geht es aber um dem Preis, so kommt man selten unter 200 Mark weg. Anders mit unserem Bastelvorschlag. Die Kosten für die Bauteile werden rund 30 Mark betragen. Dazu muß man noch etwas Zeit für das Zusammenbauen und für das Eintippen des Steuerprogramms investieren. Was ist nun das Prinzip unseres EPROMers? Er macht sich ein Ausstattungsmerkmal des Atari ST zunutze: den Druckerport. Dieser kann sowohl Daten senden, als auch empfangen. Bei jedem Schreib- oder Lesevorgang lassen sich 8 Bit gleichzeitig übertragen (parallel). Zugleich verfügt der Port noch über zwei Steuerleitungen, Busy und Strobe. Interessant ist die Strobe-Lei'tung, denn mit ihr lassen sich einzelne Impulse nach »draußen« schikken. Zu recht werden sie jetzt fragen, wie man die ganzen Informationen (Daten, Adressen und Steuersignale) mit nur 8 Bit an das EPROM übermittelt. Mehr Details und eine komplette Bauanleitung finden Sie im nächsten Heft.