home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ EnigmA Amiga Run 1996 February / EnigmA AMIGA RUN 04 (1996)(G.R. Edizioni)(IT)[!][issue 1996-02][Skylink CD III].iso / earcd / faq / beinfo.lha / be_hardware.doc < prev    next >
Text File  |  1995-10-22  |  15KB  |  499 lines
  1. stolen html from http://www.be.com and mutilated into text on 22-Oct-95
  2.  
  3. BeBox Hardware Specifications
  4.  
  5. Contents
  6.  
  7.  BeBox Processor Boards
  8.  Processor Bus
  9.  Processors
  10.  Memory Controller and PCI Bridge
  11.  PCI Bus
  12.  ISA Bus
  13.  I/O Devices
  14.  Support Functions
  15.  Clock Generation
  16.  
  17.  
  18.  
  19. BeBox Processor Boards
  20.  
  21. The BeBox includes two printed circuit assemblies:
  22.  
  23.     A main processor Board for the two PowerPC 603 CPUs, DRAM,
  24.     and expansion slots
  25.  
  26.     An I/O board that contains most of the I/O connectors
  27.  
  28.  
  29. BeBox Main Processor Board
  30.  
  31. The processor board is a 6-layer printed circuit board (PCB) with
  32. components mounted only on the top surface.  Integrated circuits and
  33. passives are surface-mounted, connectors are through-hole.  The processors
  34. are soldered directly to the processor board.
  35.  
  36.  
  37. Qty    Component    Connector
  38.  
  39. 2    PowerPC 603 RISC processors at 66 Mhz     
  40. 8    72-bit DRAM SIMM Sockets    72-pin
  41. 1     8-bit flash ROM 
  42. 3    32-bit PCI slots at 33 MHz     32-bit PCI
  43. 5    16-bit ISA slots    16-bit ISA
  44. 1     Real-time clock with battery-backed-up NVRAM
  45. 1    Internal SCSI port    50-pin ribbon
  46. 1    External SCSI port    50-pin SCSI II
  47. 1    Parallel port    25-pin D-shell
  48. 1    Internal ATA (IDE) port    40-pin ribbon
  49. 1    Keyboard port, PC/AT-type    5-pin DIN
  50. 1    Internal floppy port    34-pin ribbon
  51. 1    Speaker port    2-pin
  52. 1    Front panel connector    26-pin ribbon
  53. 1    Power LED
  54. 1    Disk-activity LED
  55. 1    Interrupt switch
  56. 1    Reset switch
  57. 1    Bar-graph LED driver
  58.  
  59.  
  60.  
  61. BeBox I/O Board
  62.  
  63. The I/O board is a 4-layer PCB, approximately 4.25 x 7 inches.  Components
  64. are mounted on both sides of the board I/O connectors are mounted
  65. perpendicular to the plane of the board.  The I/O board connects to the
  66. main processor board through a single, gold-edge finger connector.
  67.  
  68.  
  69. Qty.    Component    Connector
  70.  
  71. 1    "GeekPort"    37-pin D-shell
  72. 4    Advanced serial ports    9-pin D-shell
  73. 1    Mouse port, PS/2-type    6-pin mini DIN
  74. 2    Joystick ports    15-pin D-shell
  75. 2    MIDI out ports    5-pin DIN
  76. 2    MIDI in ports    5-pin DIN
  77. 3    Infrared (IR) I/O ports    6-pin mini DIN
  78. 1    Internal CD audio line-level input    5-pin strip
  79. 1    Internal microphone audio input    4-pin strip
  80. 1    Internal headphone audio output    4-pin strip
  81. 2    Line-level input (L/R)     RCA jacks
  82. 2    Line-level output (L/R)     RCA jacks
  83. 1    Microphone input stereo phono jack    3.5 mm
  84. 1    Headphone output stereo phono jack    3.5 mm
  85. 1    16-bit stereo sound system @ 48 and 44.1 KHz
  86.  
  87.  
  88. Processor Bus
  89.  
  90. The processors, PCI bridge/memory controller, interrupt controllers, and
  91. logic analyzer probe connector are all on the processor bus.  The bus runs
  92. at 33 MHz, and includes a 64-bit data path with optional parity, a 32-bit
  93. address bus, and control signals.  The processors and 105 are programmed to
  94. operate in "big-endian" mode.
  95.  
  96.  
  97. Processors
  98.  
  99. There are two PowerPC 603 processors on the BeBox main processor board.
  100. The processors are soldered directly to the logic board there is no
  101. provision for processor sockets.  The processors run internaly at 66 Mhz.
  102.  
  103.  
  104. Memory Controller and PCI Bridge
  105.  
  106. The MPC105 chip performs the following functions:
  107.  
  108. DRAM  
  109. The memory controller supports up to 8 banks of RAM in 4 socket pairs.  RAM
  110. SIMMs must be added in pairs to make up the 64-bit data path.  Parity is
  111. not checked in the initial release of the BeBox software, but parity
  112. checking will be an option in future releases.  Parity SIMMs (36-bit) or
  113. nonparity SIMMs (32-bit) may be used.  The RAM SIMMs should be 60 nS or
  114. faster, fast page mode.  SIMMs of 1, 2, 4, 8, 16, 32, and 128 MB size are
  115. supported.
  116.  
  117.  
  118. FLASH ROM  
  119. The memory controller assembles bytes from the flash ROM into 32-bit words
  120. for the processor.  A single flash ROM of 128 K bytes is provided.  The
  121. first sector of the ROM is write-protected and contains code for updating
  122. or repair of the rest of the ROM from a floppy disk.
  123.  
  124. PCI Bridge  
  125. The PCI bridge performs processor-to-PCI and PCI-to-memory system
  126. transactions.  Access to the memory system from PCI are snooped by the
  127. processors to maintain cache coherency.  Endian conversion is performed for
  128. transactions between PCI and the processor bus.
  129.  
  130.  
  131. Processor Bus Arbitration  
  132. The 105 provides arbitration for the processor bus.  Each processor and PCI
  133. may arbitrate for the bus.
  134.  
  135.  
  136. PCI Bus
  137.  
  138. The PCI bus is provided for high-performace or high-bandwidth I/O devices,
  139. such as SCSI and graphics adapters.
  140.  
  141. The PCI bus is shared by the MPC105, the SCSI controller, 3 32-bit 5-volt
  142. slots, and the PCI-to-ISA bridge.  All 3 PCI slots support bus masters.
  143. The bus is clocked at the PCI-specified maximum speed of 33 MHz.  All 3
  144. slots support full-length cards.  While the slots are 5-volt slots, 3.3 V
  145. is also supplied per the PCI specification.
  146.  
  147.  
  148. ISA Bus
  149.  
  150. The ISA bus is provided for low-bandwith I/O devices and for backwards
  151. compatability with such devices as network adaptors and modems.  Cards
  152. added to the ISA bus must have drivers compatable with the Be operating
  153. system.
  154.  
  155. ISA bus timing is generated by the Intel 82378 PCI-to-ISA bridge.  The
  156. 82378 performs the following functions:
  157.  
  158.  
  159. ISA Bus Bridge  
  160.  
  161. The 82378 converts PCI accesses to ISA accesses.  Memory and I/O
  162. transactions are supported.  The BeBox does not use any ISA memory
  163. locations ISA I/O addresses have been allocated to the extra I/O features
  164. of the BeBox.  A complete list of the usage of the I/O space is available
  165. in the I/O address map (forthcoming).
  166.  
  167.  
  168. The BeBox register addresses have been chosen to avoid standard ISA cards
  169. such as modems and COM3 or COM4, LPT2 and 3, and FDD2.
  170.  
  171.  
  172. ISA Interrupts  
  173.  
  174. All standard ISA interrupts are routed to the 8259 controllers, which are
  175. intergrated into the 82378.  PCI and SCSI interrupts may be routed to
  176. standard ISA interrupts.  The 8259s may be bypassed by using the Be
  177. interrupt controller.
  178.  
  179.  
  180. ISA DMA  
  181.  
  182. The 82378 provides 7 scatter gather ISA DMA channels.  The channels are
  183. allocated as shown:
  184.  
  185.  
  186. Channel 0 unused in BeBox
  187. Channel 1 unused In BeBox 
  188. Channel 2 Floppy Disk Drive
  189. Channel 3 Parallel Port
  190. Channel 5 IDE
  191. Channel 6 Audio Codec Capture
  192. Channel 7 Audio Codec Playback
  193.  
  194. (Channel 4 is not available, it is used internaly to cascade channels.)
  195.  
  196. NOTE:  Development of hardware that makes use of the ISA DMA features for
  197. the BeBox is discouraged.  Developers should look to PCI bus master cards
  198. for functions that would normaly required DMA.
  199.  
  200.  
  201.  
  202. PCI Bus Arbitration  
  203.  
  204. The 82378 provides a mastership arbitration controller for the PCI Bus.
  205.  
  206.  
  207. I/O Decoding  
  208.  
  209. The 82378 provides signals used to create I/O address decodes for the
  210. keyboard/mouse controller, real-time clock, IDE, and the front-panel LED
  211. bargraph option.
  212.  
  213.  
  214. I/O Devices
  215.  
  216. The following I/O devices are implemented in the BeBox:
  217.  
  218.  
  219. SCSI
  220.  
  221. SCSI is provided by an NCR 53C810 SCSI controller on the PCI bus.  The
  222. 53C810 controller provides fast/narrow SCSI II functionality.  It is a bus
  223. mastering controller, which can execute command scripts for scatter gather
  224. opperation.
  225.  
  226. The SCSI bus is connected to both a 50-pin internal connector and an
  227. external 50 Pin SCSI-2 Connector.  Switchable SCSI terminators are provided
  228. at the external connector.  The Terminators will be disabled when a SCSI
  229. cable is connected to the system.  Additional information on SCSI hardware
  230. configuration may be found in the [Be SCSI HW Guide].
  231.  
  232.  
  233. Keyboard and Mouse Controller
  234.  
  235. Connections to the keyboard and mouse are through a PC-standard 8042
  236. controller with standard PC BIOS.  Connection to a keyboard is through a
  237. standard 5-pin 180-degree female shielded DIN connector.  Connection to a
  238. PS/2-style mouse is through a 6-pin female mini DIN connector, which is
  239. located on the I/O Card.
  240.  
  241. The BeBox does not come with a keyboard or mouse, allowing customers to
  242. purchase the industry-standard models they prefer.
  243.  
  244.  
  245. Floppy Disk Drive
  246.  
  247. Industry standard 3-1/2" MFM floppy drives are supported, at 720 K and
  248. 1.44 M.  The floppy interface is through a 34-pin ribbon connector.
  249. Power for the floppy drive is through a separate power harness to the power
  250. supply.
  251.  
  252.  
  253. Serial Ports
  254.  
  255. Four industry-standard, 9-pin, AT-style serial ports ports are provided.
  256. The serial UARTs are compatible with the 16550 (16-byte FIFO) serial
  257. controller.
  258.  
  259. Two of the ports (Serial 1 and 2) are ISA/PREP-compliant, located in the
  260. address space for COM1 and COM2.  The other two ports (Serial 3 and 4) are
  261. clocked by a nonstandard frequency compatable with MIDI.  (Normal baud
  262. rates will continue to be supported on these ports.)
  263.  
  264.  
  265. Parallel Port
  266.  
  267. The parallel port is bidirectional and implements standard parallel
  268. protocols.  The external connector is an AT-standard 25-pin female D-shell
  269. connector.  Connection to the DMA channel and interrupts can be configured
  270. through the device providing the parallel port function.
  271.  
  272.  
  273. MIDI Ports
  274.  
  275. 2 MIDI ports are supported.  Each MIDI channel has its own FIFO UART.
  276. 5-pin DIN MIDI connectors are provided for in and out on each channel.
  277. Standard MIDI drive is provided on the out connectors, and a standard
  278. opto-isolator is provided for the input.  No adaptors are required to
  279. connect the BeBox to MIDI devices.
  280.  
  281.  
  282. Joystick Ports
  283.  
  284. Two joystick game ports are provided, compatible with PC-standard game
  285. controllers.  The x-y data is sampled by an A/D converter to provide
  286. superior resolution over standard joystick ports.
  287.  
  288. The connectors are standard 15-pin female D-shell type.  No adaptors are
  289. required to connect industry-standard joysticks to the BeBox.  Each of the
  290. connectors samples all 4 analog and 4 switch connections, allowing the use
  291. of 4 simple joysticks with the addition of a splitter cable.
  292.  
  293.  
  294. Real-Time Clock
  295.  
  296. A PC-compatible Real-Time Clock is provided.
  297.  
  298.  
  299.  
  300. Parameter RAM
  301.  
  302. 144 bytes of nonvolatile RAM is provided.  This RAM is located in the
  303. real-time clock, and is dedicated to use by the Be operating system.
  304.  
  305.  
  306. Battery
  307.  
  308. A replaceable 3 V coin battery (type CR2025) is provided for the real-time
  309. clock.
  310.  
  311.  
  312.  
  313. Sound System
  314.  
  315. A 16-bit stereo CODEC is provided to sample and play sounds.  Sample Rates
  316. of 44.1 and 48 KHz and divisors are supported.
  317.  
  318.  
  319. Line Input  
  320.  
  321. Compatible with the 2 V P-P levels standardized by CD audio players.  Input
  322. Z 4.7 KOhms.  The connectors are two (L/R) RCA-type jacks.  Ground loop
  323. subtraction is implemented.
  324.  
  325.  
  326. Microphone Input  
  327.  
  328. Compatible with low-level dynamic microphones.  The connector is a 3.5 mm
  329. minijack.
  330.  
  331.  
  332. CD Audio Input  
  333.  
  334. Compatible with the 2 V P-P levels from CD-ROM units.  Connector is a 5-pin
  335. header with retainer, compatable with the MV ProAudioSpectrum / Studio 16.
  336. Ground loop subtraction is implemented.
  337.  
  338. CD audio cables compatable with all major brands of CD drives are readily
  339. available.
  340.  
  341.  
  342. Headphone Output  
  343.  
  344. Compatible with standard 30 Ohm "walkman"-type headphones.  The connector
  345. is a 3.5 mm minijack.
  346.  
  347.  
  348. Speaker Amplifier  
  349.  
  350. A medium-power amplifier drives the internal computer speaker.  A separate
  351. gain control is provided to adjust the volume of the speaker.
  352.  
  353.  
  354. Line Output  
  355.  
  356. Compatible with the 2 V P-P levels standardized by CD audio players.
  357. The connectors are RCA jacks.  Ground loop subtraction is implemented.
  358.  
  359.  
  360. Infrared Ports
  361.  
  362. 3 infrared (IR) ports are provided.  Each port may be connected to an IR
  363. reciever and an IR transducer.  The ports may be programmed to perform the
  364. functions of a learning remote control, or may be used to detect commands
  365. for the control of the BeBox.
  366.  
  367.  
  368. GeekPort
  369.  
  370. The "GeekPort" is a new feature connector unique to the BeBox.  It provides
  371. digital and analog I/O and D.C.  power through a 37-pin connector at the
  372. back of the chassis.  This port is aimed at experimenters and small
  373. entrepreneurs so that they may bring unique functions to the BeBox.  The
  374. GeekPort is located on the ISA bus and can be accessed by the CPU, a PCI
  375. busmaster card, or an ISA busmaster card.
  376.  
  377.  
  378. The GeekPort has the following features:
  379.  
  380. 2 Bidirectional Data Ports  
  381.  
  382. Each 8-bit port may be independantly configured as input only, or output
  383. with readback.  This allows the user to configure the GeekPort as 16
  384. inputs, 8 inputs and 8 outputs, or 16 outputs.  The data ports are
  385. protected against shorts to power or ground.
  386.  
  387.  
  388. 4 A/D Pins  
  389.  
  390. Each of the 4 pins can be routed to a high-quality 12-bit A/D converter.
  391. An analog signal ground reference pin is provided.  The data A/D pins are
  392. protected against shorts to power or ground.
  393.  
  394.  
  395. 4 D/A Pins  
  396.  
  397. Each D/A pin is connected to an independant 8-bit D/A converter.  An analog
  398. signal ground reference pin is provided.  The data D/A pins are protected
  399. against shorts to power or ground.
  400.  
  401.  
  402. 11 Power and Grounds  
  403.  
  404. 2 pins at +5 V, and 1 pin each of +12 V and -12 V are provided.  The power
  405. pins are protected by fuses on the main processor board.  7 ground pins are
  406. provided.  The shell of the connector is connected to chassis ground for
  407. shielding.
  408.  
  409.  
  410. GeekPort Connector  
  411.  
  412. A 37-pin female D-shell connector was selected to best meet the
  413. requirements of experimenters, due to the following features:
  414.  
  415.  
  416. High Pin Count  
  417.  
  418. 37 Pins allows for plenty of signal pins and adequate power and grounds.
  419.  
  420.  
  421. Readily Available  
  422.  
  423. The connector is listed in most electronics catalogs, and is available in
  424. most shops that cater to the experimenter.
  425.  
  426.  
  427. Mechanicaly Robust  
  428.  
  429. The shell of the connector is rugged, and the pin spacing is large enough
  430. for inexperienced assemblers to solder connections to the pins.  The large
  431. size of the connector will allow many types of devices to be built onto the
  432. connector itself or onto a small PCB directly connected to the connector,
  433. or within a standard backshell.
  434.  
  435.  
  436. Not Standard on PCs  
  437.  
  438. This connector is not commonly used on PCs so the risk of plugging an
  439. incompatable device into the connector is greatly reduced.  Even if a user
  440. accidently attempts to connect a smaller connetor, the large size of the
  441. GeekPort connector prevents more than a few pins near the end from making
  442. contact.  The power connections have specificaly been grouped to the center
  443. of the connector to help prevent the accidental shorting between the power
  444. pins of the GeekPort to external cables and devices.
  445.  
  446.  
  447. Support Functions
  448.  
  449.  
  450. 3.3 V Voltage Regulation
  451.  
  452. 3.3 V is regulated down from the 5 V supply.
  453.  
  454.  
  455. Reset and Interrupts
  456.  
  457. Reset and interrupts are supported via two FPGAs.  These chips perform the
  458. following functions:
  459.  
  460.  
  461.  
  462. Reset Counter  
  463.  
  464. Provides reset pulse to the processors.
  465.  
  466.  
  467. Bus interface  
  468.  
  469. Connects CPU bus to interrupt registers, supports split transaction bus.
  470.  
  471.  
  472. Interrupts - Inter-processor  
  473.  
  474. Provides communication between processors
  475.  
  476.  
  477. Interrupts - I/O  
  478.  
  479. Each processor has a interrupt mask register to permit each of the
  480. interrupts to be individualy masked to each processor.
  481.  
  482. Reset and interrupt are available as front panel switches.  The left and
  483. right switches work in combination to provide the following functions:
  484.  
  485.  
  486. Left    Right    Function
  487.  
  488. N    N    Normal opperating condition
  489. Y    N    Interrupt pressed, system interrupts to debugger
  490. N    Y    Reset pressed, no effect (safe to press either button)
  491. Y    Y    System hard reset. Contents of RAM will be lost.
  492.  
  493.  
  494. Clock Generation
  495.  
  496. A PLL is used to generate all system clocks from a 14.31818 MHz crystal.
  497. A second 32 KHz crystal is provided for the real-time clock.
  498.  
  499.