home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ftp.barnyard.co.uk / 2015.02.ftp.barnyard.co.uk.tar / ftp.barnyard.co.uk / cpm / walnut-creek-CDROM / CPM / Z280 / ZEDUX.IZF / ZEDUX.INF
Text File  |  2000-06-30  |  13KB  |  239 lines

  1. ZEDUX.INF
  2. General Update: June, 1987
  3.  
  4. Chip availability (Z280):
  5.  
  6. Zilog's official date for "volume" shipment of the Z280 chip has been
  7. set for September, 1987.  Until that time, products from the various
  8. support manufacturers will be in short supply.  Zilog is presently only
  9. shipping sample quantities, and word from the people who call me is that
  10. they no longer will ship the samples free of charge.
  11.  
  12. The impact on Zedux is the same as has been for quite some time: we
  13. generally can only ship to persons already in possession of a Z280.
  14.  
  15. Chip availability (1 MEG DRAM):
  16.  
  17. This one is making the news: a recent article in the Wall Street Journal
  18. (dated June 22, 1987) states the worry of a general shortage in DRAMs
  19. due to the manufacturing cutback in Japan.  What does this mean for 1
  20. MEG DRAMs?  Of the people we have talked to, the only company presently
  21. shipping any 1 meg drams is Fujisu.  At last contact, they claim that
  22. the USA has hung them up for an import permit.  It may also be that the
  23. 1 megs are part of a Japanese "retaliation" in our little trade war.  TI
  24. semiconductor says they are only shipping samples to the military.
  25.  
  26. OK, why should Zedux care?  Well, the idea of our adapter board was to
  27. get the size down to the absolute minimum (it's 4.28" by 2.24").  This
  28. is the key to fitting as many different systems as possible.  To
  29. accomplish this, we made use of the industry standard SIP 8 bit dram
  30. package.  The boards accept either a 256kb or 1mb dram version of this
  31. package.
  32.  
  33. Using 256kb, 128kb of this will be taken up by the RP operating system
  34. (for RP users), leaving two 64kb user partitions.  This is typically
  35. adequate for a single user with multiple task capability.
  36.  
  37. For multiple task, multiple user capability, 1mb version will provide
  38. more breathing room.
  39.  
  40. It certainly appears that the 1mb dram and the Z280 processor are
  41. basically in the same state (sampling), therefore, it is not
  42. unreasonable to expect that when we have good quantity of one, we will
  43. have the other.
  44.  
  45. The Z280 to Z80 adapters:
  46.  
  47. We now have two versions of the adapter board: The "straight" adapter,
  48. and the coprocessor version.  Both these boards are the same size and
  49. basic layout.  Onboard is a Z280, a 256kb/1mb dram, and the Z80 adapter
  50. socket.  On the straight adapter, the board REPLACES the Z80 in the host
  51. system completely.  The address, data and control lines come directly
  52. from the Z280, with a small amount of translation by onboard logic to
  53. correct minor incompatibilities.  This board is about 95% compatible
  54. with the Z80 processor.  100% compatibility is NOT POSSIBLE using the
  55. Z280 Z80 compatible mode (and Zilog has so published this fact in
  56. company newsletters).  See the after - note.  Because this version
  57. allows full access on the host of the new Z280 instruction set and
  58. onboard peripherals, this is the board to use for people who are
  59. evaluating an upgrade to the Z280 processor from an existing Z80 design,
  60. or if you wish the full performance and use of the Z280 processor in
  61. your system.  This board is recommended for people with SENIOR HARDWARE
  62. DESIGN LEVEL capability and full knowledge of the host system.  Our own
  63. use of the board here at Zedux is in a Cromemco ZPU S-100 Z80 processor
  64. card.  The modifications required for that board were the disabling of
  65. the "automatic jump" feature of the board (which made non-standard use
  66. of the "float" state of the Z80) and a change in the wait circuit (which
  67. ALWAYS started each cycle off with a wait, regardless of whether a wait
  68. was really required).
  69.  
  70. In the coprocessor version, you unplug your present Z80, plug it into
  71. the adapter card, then plug the adapter into the vacated Z80 socket.
  72. The Z280 is isolated from the host Z80, and behaves as it's own
  73. processing subsystem with it's onboard 256kb/1mb dram.  The host Z80 and
  74. the Z280 both run at the same time, with the Z80/host performing all I/O
  75. work, and the Z280 running application programs.  Communication between
  76. processors is accomplished via an 8 bit "inter - CPU" communications
  77. chip (in fact, a registered bi - directional transceiver).  The address
  78. of the coprocessor port is selected via an 8 position dip switch on the
  79. board, which sets one of 256 I/O ports for the board to use.  You simply
  80. find an unused port in your system, and set the switches to that.  When
  81. booting up the software disk, you either set the port you selected by
  82. option, or by default leave the setting at the default $fe (chosen to be
  83. the most common unused I/O port).
  84.  
  85. The only computers that cannot accept this board as a "plug and go"
  86. solution would be ones doing something VERY strange like using EVERY
  87. port in the Z80, or where there is no physical room for the adapter
  88. board.  Utilizing the Z80/host to process I/O separately should give
  89. speed gains.  The disadvantages of this arrangement are the speed penalty
  90. (estimate 20% on I/O operations) of passing data via the coprocessor
  91. port, the inability to use the onboard DMA to help I/O in the host
  92. processor, and finally, the inability to make use of the Z280
  93. instruction set while writing I/O drivers.
  94.  
  95. AFTER-NOTE: WHY CAN'T THE Z280 BE 100% Z80 COMPATIBLE?
  96.  
  97. The main incompatibility between the Z280 (in the Z80 bus mode) and the
  98. Z80 is the action of the M1 signal.  On the Z80, this line signals the
  99. fetch of the first byte of an instruction.  On the Z280, the pipelining
  100. mechanism is continually fetching ahead of the current PC for the next
  101. bytes, even before the processor needs them (so called "prefetch").
  102. This is supposed to speed the processor.  The Z280, then, does not know,
  103. at the time a byte is actually fetched from main memory, exactly what it
  104. is to be used for.  There is no way, either by circuitry internal to the
  105. Z280, or external adapter hardware, to generate a true M1 signal.
  106.  
  107. This created a problem for Zilog; their own peripheral chips used the
  108. M1 line to detect execution of the "reti" instruction, to reset
  109. interrupts.  So how is this problem solved when M1 cannot be generated on
  110. the "reti" instruction fetch?  The actual fetch of the "reti" does not,
  111. in fact, generate a M1 signal.  Instead, the CPU executes the "reti" by
  112. running a "dummy fetch" of the "reti" instruction again, but this time
  113. with M1 set.  The M1 line, therefore, only is active for the "reti"
  114. instruction (which takes at least twice as long to execute as a
  115. consequence).
  116.  
  117. CLOCK SPEEDS:
  118.  
  119. Considerable confusion has surrounded the clock speed rating of the
  120. Z280.  Zilog rates the current top Z280 speed as 10 mhz.  You won't,
  121. however, find a 10 mhz clock on any of the Z280 pins!  The XTAL speed
  122. for this part is 20 mhz, which is immediately divided on - chip to 10
  123. mhz, the basic internal clock speed.
  124.  
  125. It has become traditional to rate CPU's by clock speed.  A 24 meg 286
  126. should be 3 times as fast as a 8 mhz 8086 right?  The fact is, the input
  127. clock speed, which is usually quoted by the manufacturer simply because
  128. it is the highest and therefore most impressive statistic of the part,
  129. may have little or nothing to do with the actual performance of the
  130. part.  Most of the seemingly incredible "speed gains" in moving from the
  131. typical 2 - 6 mhz clocks of the older 8 bit CPUs to the 20 mhz + speeds
  132. of today's 16 bit processors is accountable to the change from random
  133. logic CPUs to microcoded CPUs.  A microcoded CPU usually takes 1, 2, 3
  134. or more internal "microcodes" to execute an external "macrocode" or
  135. normal instruction.
  136.  
  137. If the situation now seems muddy, however, it is worth reflecting that
  138. the clock speed NEVER was an accurate indication of CPU power.  Is a 12
  139. mhz 8031 twice as fast as a 6 mhz z80?  Obviously a lot of factors enter
  140. in to CPU net performance.  The only reliable tests a formal benchmarks,
  141. and even these are famous for being slanted by a particular
  142. manufacturer.
  143.  
  144. Clock speed HAS been a traditional comparison between identical versions
  145. of the same CPU.  An 8 mhz Z80 (Zilog ships Z80's all the way up to 12
  146. mhz) is reliably twice as fast as a 4 mhz Z80.  This has a lot to do
  147. with how stable the Z80 family has been in the past.  But relating the
  148. clock speed of the Z280 to the clock speed of a Z80 is a clear mistake.
  149. Since the Z280 uses a 20 mhz XTAL, is it 10 times as fast as a Z80 that
  150. uses a 2 mhz clock? Fortunately, there is a way to compare the Z280 to
  151. the Z80 in speed, using the Z280's Z80 compatible bus mode (which does
  152. not apply to the ZBUS!). The Z280 divides the "basic" clock speed of 10
  153. mhz down by 2 again (the external XTAL speed divided by 4) and outputs
  154. this as the Z80 bus clock.  This clock, and the corresponding bus cycles,
  155. are almost one - for - one with a Z80.  The following comparisons can be
  156. made then:
  157.  
  158.      Z80         Z280             -->> XTAL SPEED (MHZ)
  159.      --------------------------------------------
  160.      1           4
  161.      2           8
  162.      4          16
  163.      5          20  (maximum speed of current part)
  164.  
  165. According to Zilog, the use of the divide by 1 bus clock option should
  166. deliver the following:
  167.  
  168.      Z80         Z280             -->> XTAL SPEED (MHZ)
  169.      --------------------------------------------
  170.      1           2
  171.      2           4
  172.      4           8
  173.      6          12
  174.      8          16
  175.     10          20  (maximum speed of current part)
  176.  
  177. This mode requires external hardware to set.  Ok, so the Z280 is
  178. equivalent to a 10 mhz Z80, or with external hardware, a 10 mhz one?
  179. Nope.  From here we must discard the clock speed as a comparator, and
  180. use a benchmark.  I have run the BYTE benchmark, which calculates prime
  181. numbers, on the Z280.
  182.  
  183. With cache disabled, the Z280 runs almost exactly as fast as a Z80 OF
  184. THE SAME BUS CLOCK (not XTAL clock!).  With cache on, the benchmark runs
  185. almost exactly twice as fast (the exact times are rather irrelevant, as
  186. that would mainly be a test of compiler efficiency).  Assuming the
  187. elimination of the bus clock division gains another speed doubling, and
  188. the use of the 16 bit ZBUS mode versus the 8 bit Z80 mode doubles the
  189. speed yet again, with all the trimmings the Z280 is equivalent (in
  190. theory!) to a 40 mhz Z80! This is not even taking into account the fact
  191. that the code could be rewritten to take advantage of the new, much more
  192. powerful Z280 instruction set, or the burst bus fetch mode.
  193.  
  194. RP - THE FIRST (AND RIGHT NOW ONLY) Z280 OPERATING SYSTEM:
  195.  
  196. With the bringing on - line of this BBS, the new multi - user, multi -
  197. task version of RP/M is now getting it's first full usage.  It is
  198. described elsewhere on the bbs, and you are invited to play with it on -
  199. line to try out it's many features.  So where did RP come from?  RP, or
  200. Remote Partition, started out doing just what it's name says.  I was
  201. caught between an applications program that was getting bigger, and a
  202. "TPA" that was getting smaller.  The artificial 64kb limitation was
  203. increasingly painful.  Having examined the "Z800" advance specification
  204. (in late 1985), and having obtained a 256kb memory board, I set up a
  205. quick fix that would carry forward readily to the Z280.  The basic idea
  206. with a remote partition is to run the applications program in it's own
  207. 64kb partition, with little or no memory taken up by the system.  After
  208. a while, it became convent to include the CP/M monitor functions in the
  209. program, then to extend them past the rather limited CP/M modes.
  210. Finally, multiple tasking was added as a means to use the other 64kb
  211. partitions availability.  When I got hold of a Z280 sample in early
  212. 1987, the system underwent a major upgrade, to add multiple users, use
  213. of the Z280 memory management and onboard peripherals, and RP's own
  214. "native" operating system interface.
  215.  
  216. RP incorporates many features that they still say the IBM - PC will get
  217. "any time now", and in general introduces many mainframe - type software
  218. concepts to the microcomputer world.
  219.  
  220. HI-TECH; THE UPGRADE PATH FOR THE KAYPRO:
  221.  
  222. Some time ago, I talked to a company planning to market a board much
  223. like our adapter, but specifically designed for the Kaypro.  This makes
  224. a lot of sense; since Kaypros, like the IBM-PC, are basically alike,
  225. the board can be designed in to the physical space availability, and
  226. therefore incorporate more features than the generic version.  I
  227. understand that the board also corrects some basic problems with the
  228. Kaypro screen driving arrangement.  There is no way that one company can
  229. possibly cover all the bases, and address every CP/M type computer ever
  230. made individually.
  231.  
  232. The CP/M world wasn't built by one manufacturer.  I think the HI-TECH
  233. example is a good one for entrepreneur types in the CP/M / Z80 world.
  234. For each individual machine there is need for hardware and software
  235. drivers to help the Z280.  HI-TECH has discussed with us interest in the
  236. RP O/S for that board.  Any news on HI-TECH or similar projects is
  237. welcome here.
  238.  
  239.