Easyprommer - mehr als ein EPROM-Programmiergerät
Wäre es nicht schön, ständig benötigte Accessories wie das Kontrollfeld, den VT52-Emulator oder eine RAM-Disk sofort nach dem Einschalten des Rechners parat zu haben? Oder wie wär’s mit einer Textverarbeitung oder dem GFA-BASIC auf einer EPROM-Karte - das Laden solcher oder anderer häufig benutzter Programme könnte in Zukunft entfallen. Vielleicht stören Sie sich auch an einigen Fehlern des Betriebssystems (TOS) oder Sie wollen Programme von Diskette doppelt so schnell laden wie bisher. Neugierig geworden? Dies sind noch längst nicht alle Möglichkeiten, die Ihnen der Easyprommer bietet. Dieser Artikel soll Ihnen nicht nur die vielfältigen Möglichkeiten des Easyprommers, sondern auch die grundlegende Technik eines EPROMs und eines Programmiergerätes beschreiben.
Was ist ein EPROM?
Um dies verständlich zu machen, möchten wir ein wenig ausholen und das Prinzip eines Rechners erklären. Abbildung 1 zeigt das Schema eines Rechners: Er besteht aus der Zentraleinheit mit der CPU, der Speichereinheit und der Ein- und Ausgabeeinheit, mit der eine Verbindung zur Außenwelt geschaffen wird. Die Speichereinheit ist dabei unterteilt in einen Festwertspeicher und einen Speicher mit veränderbaren Inhalt (RAM). Beim ATARI ST ist der RAM-Speicher, mindestens 512 KByte groß. Der Festwertspeicher, in dem das Betriebssystem (TOS), falls vorhanden, in sechs ROMs oder auch EPROMs untergebracht ist, hat eine Kapazität von 192 KByte. Dieser Festwertspeicher kann durch eine externe EPROM-(ROM)-Karte um weitere 128 KByte erweitert werden, so daß insgesamt 320 KByte zur Verfügung stehen. Durch einen Trick läßt sich der externe Speicher sogar noch weiter vergrößern. Doch dazu später.
Im RAM-Speicher (Random Access Memory-Speicher mit beliebigem Zugriff) werden im allgemeinen die Programme, Daten und Variablen gespeichert. Es ist also ein Speicher, den man lesen und beschreiben kann. Dieser Speicher „vergißt“ aber seine Daten, sobald er nicht mehr mit Strom versorgt wird, also wenn der Rechner ausgeschaltet wird.
Zur Gruppe der Festwertspeicher gehört das EPROM (Eraseable Programmable Read Only Memory). Zu deutsch: Löschbarer (und wieder) programmierbarer Nur-Lese-Speicher.
Ein EPROM läßt sich also mit Hilfe eines Programmiergerätes wie z. B. dem Easyprommer programmieren. Ein so programmiertes (in der Umgangssprache: gebranntes) EPROM behält seine Daten (Programm/e) über Jahre, ohne daß dazu eine Betriebsspannung notwendig ist. Ein Löschen des Speicherinhaltes ist nur durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht möglich. Dazu besitzt jedes EPROM ein kleines Fensterchen, durch das Licht auf das Silizium-Plättchen mit den zigtausend Transistoren dringen schließend sofort ausgedruckt werden kann. Außerdem stört der Easyprommer die Arbeit mit einer Textverarbeitung nicht. Im Gegenteil, durch den eingebauten Treiber werden die vom Rechner ungepufferten Druckersignale verstärkt, so daß auch ein extrem langes Druckerkabel oder niederohmige Pull-up-Widerstände im Drucker nicht mehr stören. Als Spannungsversorgung benötigt der Easyprommer nur eine positive 5-Volt-Spannung, die an einer der beiden Maus/Joystick-Ports abgenommen wird.
Die Hardware
Die Schaltung des Easyprommers ist größtenteils in CMOS-Technologie realisiert worden, so daß der Stromverbrauch nur maximal 400 mA (kurzzeitig) beträgt. Dieser Strom kann problemlos allen ST-Modellen entzogen werden. Das Blockschaltbild des Easyprommers ist in Abbildung 3 zu sehen. Der Easyprommer kann an jeder „normalen“ Centronics-Schnittstelle betrieben werden, die folgende Signale zur Verfügung stellt:
Pin 1 Strobe (nur Ausgang)
Pin 2 D0 Datenleitung
. .
Pin 9 D7 Datenleitung
Pin 11 Busy (nur Eingang)
Somit ist die Hardware des Easyprommers relativ unabhängig vom Rechner und könnte ebenso z. B. am Amiga betrieben werden. Die entsprechende Software für diesen Rechner ist übrigens in Arbeit. Obwohl der Easyprommer am Parallelport arbeitet, erfolgt die eigentliche Datenübertragung vom und zum EPROM seriell. Durch die hohe Taktfrequenz des ATARI ST ist auch bei serieller Übertragung eine enorme Geschwindigkeit zu erreichen. Über das Busy-Signal (Pin 11) werden die Daten aus dem EPROM in den Rechner gelesen, und über die Datenleitung D7 (Pin 9) werden die Daten zum EPROM geschickt. Das Strobe Signal (Pin 1) des Parallel-Ports dient als Übernahme-Signal der Daten und die verbleibenden sieben Datenleitungen DO bis D6 werden als Takt-, Zähl- und Rücksetzleitungen benötigt.
Auf der Platine befinden sich zwei Leuchtdioden. Die rote leuchtet immer dann, wenn in irgend einer Form auf das EPROM zugegriffen wird. Solange diese Anzeige leuchtet, sollte der Sockelzustand nicht verändert werden. Die grüne Leuchtdiode dient als Indikator für den Drucker. Leuchtet sie, so kann problemlos über einen angeschlossenen Drucker gedruckt werden, anderenfalls befindet man sich im „Prommer-Modus“, in dem nicht gedruckt werden kann.
Zum Einstellen der Programmierspannung — diese variiert bei den einzelnen EPROM-Typen zwischen 12, 21 und 25 Volt - ist ein Spindel-Poti (Einstellregler) vorhanden. Für Bastler, die sich den Easyprommer als Bausatz bestellen, ist dies der einzige Abgleichpunkt, der allerdings mit einem gewöhnlichen Voltmeter und dem mitgelieferten Test- und Einstellprogramm keine Schwierigkeiten bereitet. Das Fertiggerät wird abgeglichen und getestet geliefert.
Die Software
Um die universell ausgelegte Hardware auch vollständig ausnutzen zu können, benötigt man eine ausgereifte Steuersoftware. Mitgeliefert wird, neben dem eigentlichen Treiberprogramm zum Easyprommer, ein Install-Programm (RAM-Disk) und ein „Save-Programm“, die alle sowohl in mittlerer als auch in hoher Auflösung funktionieren. Mit dem Install-Programm kann eine RAM-Disk mit unterschiedlichen, wählbaren Kapazitäten eingerichtet werden. Sie kann als normale RAM-Disk benutzt werden, dient aber im Zusammenhang mit dem Easyprommer dazu, jedes beliebige Programm oder auch Desk-Accessory in EPROMs zu brennen. Dazu kopieren Sie einfach die Programme, die später in die EPROMs gebrannt werden sollen, auf diese RAM-Disk. Anschließend müssen Sie das „Save-Programm“ starten. Dieses Programm erzeugt nun aus den Programmen auf der RAM-Disk ein File auf Diskette, das schließlich mit dem Easyprommer in EPROMs bzw. EEPROMs gebrannt werden kann. Damit ist erstmalig die Möglichkeit geschaffen häufig benutzte Programme oder Accessories in EPROMs zu brennen, die beim Einschalten des Rechners automatisch von der EPROM-Karte gebootet werden.
Das eigentliche Treiberprogramm ist, wie es sich für den ATARI ST gehört, vollständig in GEM eingebunden, kann aber auch zum größten Teil über die Tastatur bedient werden. Das „Arbeitsfeld“ erklärt sich durch Dialogboxen von selbst, so daß das ausführliche Bedienungshandbuch eigentlich nur für die besonderen Eigenschaften des Easyprommers zu Rate gezogen werden muß. Abbildung 4 zeigt die Drop-Down-Menüs mit allen Menüpunkten, die im folgenden näher beschrieben werden. Dadurch wird auch die Leistungsfähigkeit der Soft- und Hardware transparent:
Desk
Dieses Menü ermöglicht den Zugriff auf die im System installierten Programme mit der Extension .ACC (Accessories), wie z. B. das Kontrollfeld, die Druckeranpassung usw. kann (siehe Bild 2). Durch das Licht werden sämtliche Speicherzellen auf High-Potential gesetzt. Aus diesem Grund enthält ein neues, leeres oder gelöschtes EPROM in jeder Zelle den Wert $FF (8-Bit-Organisation). Ein gelöschtes EPROM kann anschließend wieder programmiert werden.
Die Entwicklung der EPROMs
Waren vor einigen Jahren EPROMs mit einer Speicherkapazität von acht KByte kaum bezahlbar, so ist ein solches EPROM heute schon für etwa acht Mark zu erstehen. Zudem konnten die Speicherkapazitäten durch immer feinere Strukturen ständig erhöht werden. So ist ein EPROM mit 32 KByte Speicherkapazität (27256) gerade im Zusammenhang mit dem ATARI ST als Standard zu bezeichnen. Ein solches EPROM gibt es zur Zeit für ca. zwölf Mark in Elektronik-Fachgeschäften. Aber auch 64-KByte-EPROMs sind durchaus gebräuchlich.
Die äußerlich so ähnlichen Chips sind jedoch in in der Programmierung teilweise grundverschieden. Gab es vor einiger Zeit noch EPROMs, die zum Betrieb zwei oder drei Spannungen benötigten und die nicht kompatibel den Produkten anderer Hersteller a-ren, so haben sich heute glücklicherweise die günstigen und vielverwendeten EPROMs der 27er Serie durchgesetzt. Die Speicherkapazität errechnet sich bei diesen Typen aus der Zahlenfolge hinter der „27“. Wegen der Organisation des Datenbusses zu 8 Bit Breite muß die Zahlenfolge durch 8 geteilt werden und man erhält die Kapazität des EPROMs in KByte (1 Kilobyte = 1024 Byte). So besitzt z. B. das EPROM des Typs 27256 genau 262144 Speicherzellen, die zu 32768 ★ 8 Bit organisiert sind, dies entspricht dann 32 KByte (- 256/8 KB).
Die Anschlußbelegung
Bei den EPROM-Typen der 27er Serie haben die Hersteller durch eine einheitliche Anschlußbelegung die Möglichkeit geschaffen, bestehende Speicherplatinen (so auch die ROMs im ATARI ST) durch EPROMs zu ersetzen. Außerdem können diese EPROMs gegen statische RAMs oder gegen sogenannte EEPROMs (E2PROMs) ausgetauscht werden. Dies sind den EPROMs ähnliche Speicherchips, bei denen die eingebrannten Daten nicht durch ultraviolettes Licht, sondern auf elektrischem Wege gelöscht werden. Diese modernen Bausteine können ebenfalls mit dem Easyprommer gelesen und programmiert werden. In der Abbildung 2 sind die gebräuchlichsten EPROMs und ihre Pinbelegung gezeigt.
Nachdem Sie nun wissen, daß EPROMs auch nur Speicher-Chips sind, wollen wir uns mit dem Programmiergerät, dem Easyprommer beschäftigen. Seine Elektronik ist auf einer doppelseitigen, durchkontaktierten und mit Lötstop-lack versehenen Platine aufgebaut. Auf dieser Karte mit den Abmessungen 16,7 x 8,6 cm befinden sich alle Bauteile einschließlich der Spannungsversorgung und dem Programmiersockel, der ein leichtes Einsetzen der EPROMs ermöglicht.
Der Anschluß an den ST
Der Easyprommer wird einfach am Parallelport des ATARI ST (Druckerport) angeschlossen. Er kann wahlweise direkt eingesteckt oder über ein Verlängerungskabel neben dem ST betrieben werden. Bemerkenswert ist dabei, daß man einen angeschlossenen Drucker weiterhin betreiben kann, ohne daß ein Kabel umgesteckt werden muß. Der Easyprommer besitzt dazu einen Treiberbaustein samt Umschaltung, der sämtliche Signalleitungen des Parallelports verstärkt, und einen 25poligen Cannon-Stecker, an den der Drucker angeschlossen werden kann. Dies bietet den Vorteil, daß z. B. der Inhalt eines EPROMs mit dem Easyprommer gelesen und an-
File
Dieser Menüpunkt erlaubt Diskettenoperationen wie Laden, Speichern, Anhängen und Löschen von Dateien.
Typ
Hier kann unter den verschiedenen EPROM-, ROM- und EEPROM-Ty-pen der gewünschte Typ ausgewählt werden. Erwähnenswert ist der Menüpunkt „INT. ID“, der EPROMs der Firma Intel und kompatible automatisch identifiziert und den entsprechenden Typ sowie die Programmierspannung einstellt. Sollte ein EPROM eingesetzt werden, daß diese Möglichkeit nicht bietet, so wird ein Paritätsfehler ausgegeben. In diesem Fall müssen Sie vor dem Programmieren den jeweiligen Typ von Hand einstellen.
Ferner besteht die Möglichkeit, auch ROMs (z. B. die TOS-ROMs von ATARI) einzulesen. Dabei werden selbständig die entsprechenden Selektionssignale pegelmäßig ausgerichtet. Diesen Komfort bietet kaum ein anderer „Prommer“.
Modus
In diesem Menü wird ein geeigneter Programmieralgorithmus gewählt. Neben dem „AUTO“-Modus, der bei EPROMs der Firma Intel und kompatiblen automatisch den am besten geeigneten Algorithmus auswählt, existieren noch fünf weitere. Der normale Algorithmus hat einen Programmierimpuls von 50 Millisekunden, der vor allem bei den älteren Typen 2716 und 2732 anzuwenden ist. Ferner existieren einige „intelligente“ Algorithmen, die bei den Typen 2764A bis 27513 angewendet werden können. Intelligent bedeutet hier, daß so lange mit einem Programmierimpuls von einer Millisekunden (1ms) gebrannt wird, bis die Information im EPROM gespeichert ist. Anschließend erfolgt eine Sicherheitszugabe vom Vierfachen der bis dahin vergangenen Programmierzeit. Im zuletzt genannten Modus (lms/4*) beträgt die gesamte Programmierzeit für ein 8-KByte-EPROM 45 Sekunden. Verringert man die Sicherheitszugabe auf das Einfache (1ms/1 ★), so beträgt die Programmierzeit für ein 8-KByte-EPROM nur noch etwa 20 Sekunden. Dieser Modus ist besonders zum Austesten von Programmen geeignet. Außerdem ist speziell für die modernen 64-KByte-EPROMs 27512 und 27513 ein extrem schneller Algorithmus vorhanden, der diese Typen in nur 30 Sekunden programmiert. Das 27513 ist übrigens ein „gebanktes“ EPROM: Die 64 KByte dieses Typs setzen sich aus 8 Blöcken zu 8 KByte zusammen, die durch drei Steuerleitungen ausgewählt werden.
Puffer
Innerhalb dieses Drop-Down-Menüs stehen dem Anwender Befehle zur Verfügung, um die Daten im Speicher (Puffer) mit dem eingebauten Hex/ ASCII-Monitor zu manipulieren. Dabei verhält sich der Monitor wie ein Fenster unter GEM, d. h. man' kann sich z. B. den Inhalt des Puffers bequem mit Hilfe der Maus ansehen. Funktionen wie Füllen, Suchen und Verschieben von Speicherbereichen sind schnell und einfach zu erreichen, ebenso kann direkt zu einer Adresse (Speicherzelle im EPROM) gesprungen werden. Interessant ist der Menüpunkt „Offset“, mit dem man den Anfang des Puffers (also 0) auf jede Adresse des verfügbaren Speichers des ATARI ST setzen kann. Man hat damit die Möglichkeit, z. B. vier 8-KByte-EPROMs hintereinander in. den Speicher zu laden, um anschließend den gesamten Puffer auf einmal in ein 32-KByte-EPROM zu brennen.
Optionen
Hier findet man die üblichen Funktionen wie Lesen, Vergleichen, Leertest und Programmieren. Bit-Test überprüft, ob ein bereits programmiertes EPROM mit den Daten des Puffers programmiert werden kann, ohne daß es vorher gelöscht werden muß. Generell ist ein überbrennen nur möglich, wenn eine 1 zu einer 0 werden soll. Beim Menüpunkt Prüfsumme wird die Prüfsumme des eingesetzten EPROMs berechnet und angezeigt. Notiert man sich diese Zahl, erhält man einen für den Inhalt des EPROMs repräsentativen Wert, so daß eine spätere Verwechslung nicht möglich ist. Der Menüpunkt Fastprog. dient zum Programmieren von EPROM-Simulatoren oder CMOS-RAMs. Der Menüpunkt Ein-zelbytt erlaubt es, unter Angabe von Start- und Endadresse einzelne Bytes zu brennen. Hierzu ein kleines Beispiel:
Laden mit doppelter Geschwindigkeit
Vorausgesetzt, Sie besitzen das Betriebssystem des ATARI ST in ROMs, so können Sie sich das ROM mit der Bezeichnung U7 mit dem Easyprommer in ein EPROM des Typs 27256 kopieren. Anschließend können Sie das EPROM an die Stelle des ROMs wieder einsetzen und der Rechner müßte nach wie vor booten. Möchten Sie nun, daß Ihr Rechner sämtliche Programme doppelt so schnell von Diskette lädt, müssen Sie so verfahren: Tauschen Sie wieder das EPROM mit dem ROM aus und lesen Sie das EPROM mit dem Easyprommer in den Puffer ein. Verändern Sie nun den Wen des Puffers an Adresse $0DC7 von $14 auf $10 um und überbrennen Sie diese Zelle im Einzelbyte-Modus. Wenn Sie jetzt noch einmal das ROM U7 mit dem geänderten EPROM vertauschen, dann werden Sie beim Laden von Programmen eine Beschleunigung um Faktor 2 feststellen.
Extras
Unter dem Menüpunkt Adressen kann man bestimmen, ob man mit allen oder nur mit den geraden bzw. ungeraden Adressen arbeiten möchte (siehe Bild 3). Dieser 68000er-spezifische Adressierungsmodus gilt für alle Funktionen und ist gerade beim ATARI ST sehr wichtig. Beim ST sind alle Speicher-Bänke, egal ob RAM, ROM bzw. EPROM, in eine Low- und eine High-Bank unterteilt. Ein 16-Bit-Datenwort des Prozessors ist also immer in zwei EPROMs abgelegt, die unteren 8 Bit im EPROM der Low-Bank und die oberen acht entsprechend im EPROM der High-Bank. Alle geraden Adressen eines Programms entsprechen der High-Bank (upper) und die ungeraden Adressen befinden sich in der Low-Bank (lower).
Schließlich kann man mit dem Menüpunkt Drucken einen angegebenen Pufferbereich auf einen Drucker ausgeben.
Update der Software
Sollte in Zukunft ein neuer EPROM-Typ auf den Markt kommen, so wird dieser so bald wie möglich in der Software integriert werden - vorausgesetzt, daß keine Änderungen an der Hardware erforderlich sind. Dies ist jedoch wegen des universellen Konzepts unwahrscheinlich.
Die EPROM-Karte
Wie schon zu Beginn erwähnt, besteht die Möglichkeit, den Festwertspeicher des ST durch eine externe EPROM Karte um 128 KByte (4 EPROMs ä 32 KB) zu erweitern. Eine solche „normale“ EPROM-Karte (-Bank) gibt es zur Zeit bei diversen Fachhändlern zu kaufen. Uber die „ST-Computer“-Redaktion wird es Anfang 1987 eine „gebankte“ EPROM-Karte geben, die bis zur vierfachen Kapazität einer normalen Karte, nämlich 512 Kilobyte, aufweist. Auf einer solchen Karte, die an den Modulschacht des ST eingesteckt wird, finden bis zu acht 64 KByte EPROMs Platz. Damit ist es möglich, auch riesige Programme, z. B. eine Textverarbeitung und/oder eine Programmiersprache, in EPROMs zu brennen und im „EPROM-Laufwerk“ ständig parat zu haben. Eine EPROM-Karte verhält sich bezüglich Bedienung und Geschwindigkeit ähnlich wie eine RAM-Disk, nur daß von ihr nur gelesen werden kann.
Lieferumfang und Bezugsmöglichkeit
Der Easyprommer ist als Fertiggerät und als Bausatz zu beziehen. Der Bausatz wird komplett mit Platine, allen Bauteilen und der Software einschließlich einem Test- und Einstellprogramm geliefert. Das Fertiggerät kostet DM 349,- und der Bausatz DM 298,-. Ein Gehäuse für das Gerät und ein Verlängerungskabel (zum Betrieb des Easy-prommers neben dem Rechner) sind als gesondertes Zubehör erhältlich.
Bezugsadresse: ST Computer Redaktion Schwalbacher Str. 64 6236 Eschborn