home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Crawly Crypt Collection 1 / crawlyvol1.bin / program / hard_prj / 2_5ram / ramupgra.txt
Text File  |  1991-05-25  |  9KB  |  222 lines
  1.  
  2.  A 2.5MByte RAM Expansion for the Atari ST  by Christopher Hicks
  3.  =========================================  (89cmh@uk.ac.cam.eng)
  4.  
  5.  Introduction
  6.  ============
  7.  This document details the addition of an extra 2MBytes of RAM  to 
  8.  a  standard  520/1040 STF/STFM.  The motherboard  I  upgraded  is 
  9.  marked C070789-001 REV D (1040 STF), but this procedure should be 
  10.  OK  for  other  revisions,  except that the  IC  numbers  may  be 
  11.  different. 
  12.  
  13.  The existing RAM consisted of thirty-two 256K by 1 DRAMs, mounted 
  14.  under the power supply.  This procedure replaces sixteen of these 
  15.  with two 1MByte SIPs, giving a total of 2.5MBytes.
  16.  
  17.  
  18.  Disclaimer
  19.  ==========
  20.  Although  this  procedure  worked  perfectly  for  me,  I  cannot 
  21.  guarantee  that  anyone  else can perform  this  upgrade  without 
  22.  damaging their computer.  I therefore disclaim any  responsibilty 
  23.  for  any  damage that may occur as a result  of  attempting  this 
  24.  upgrade. It will also void any warranty on your computer. 
  25.  
  26.  On  a more positive note,  there is no reason why someone who  is 
  27.  experienced  in  wielding a soldering iron,  and  has  done  some 
  28.  electronic  construction/troubleshooting,  should not be able  to 
  29.  perform this upgrade successfully.
  30.  
  31.  
  32.  Summary
  33.  =======
  34.  The  ST's memory management unit (MMU) can support two  banks  of 
  35.  RAM  (upper  and  lower).  These may each  contain  512KBytes  or 
  36.  2MBytes.  In addition the upper bank may be empty.  This arrange-
  37.  ment gives rise to the following memory configurations:
  38.  
  39.           Lower Bank     Upper Bank     Total
  40.           ==========     ==========     =====
  41.      1.     512 kB          ---         512 kB
  42.      2.     512 kB         512 kB         1 MB
  43.      3.       2 MB          ---           2 MB
  44.      4.       2 MB         512 kB       2.5 MB
  45.      5.     512 kB           2 MB       2.5 MB
  46.      6.       2 MB           2 MB         4 MB
  47.  
  48.  This  upgrade  converts a machine from configuration 1  or  2  to 
  49.  configuration 5.  An extra address line is required for the 2  MB 
  50.  bank. This is obtained from the MMU (U56) pin 64. 
  51.  
  52.  
  53.  Device Pin Diagrams
  54.  ===================
  55.  
  56.   1. 256kbit DRAM
  57.   ===============
  58.       ------\_/------
  59.    A8 |1          16| GND
  60.     D |2          15| CAS
  61.    WE |3          14| Q
  62.   RAS |4          13| A6
  63.    A0 |5          12| A3
  64.    A2 |6          11| A4
  65.    A1 |7          10| A5
  66.   Vcc |8           9| A7 
  67.       ---------------
  68.  
  69.   2. 1MByte SIP
  70.   =============
  71.      1     Vcc           11    A4            21    WE
  72.      2     CAS           12    A5            22    GND
  73.      3     DQ0           13    DQ3           23    DQ6
  74.      4     A0            14    A6            24    NC
  75.      5     A1            15    A7            25    DQ7
  76.      6     DQ1           16    DQ4           26    Q8
  77.      7     A2            17    A8            27    RAS
  78.      8     A3            18    A9            28    CAS8
  79.      9     GND           19    NC            29    D8
  80.      10    DQ2           20    DQ5           30    Vcc
  81.  
  82.   NB Pins 26, 28 and 29 refer to the ninth bit required for        
  83.      IBM PC systems. This bit is not required on the ST upgrade.
  84.                 ______________________________
  85.                |                              |
  86.                |   Chips mounted this side    |
  87.                |                              |
  88.                |______________________________|
  89.                 ||||||||||||||||||||||||||||||
  90.                1                              30
  91.  
  92.  Pin Functions
  93.  =============
  94.  A0 - A9     Address inputs (row/column multiplexed)
  95.  CAS         Column address strobe
  96.  RAS         Row address strobe
  97.  D           Data input
  98.  Q           Data output
  99.  DQ0 - DQ7   Data combined inputs/outputs
  100.  WE          Write Enable input
  101.  Vcc         Power (+5V)
  102.  GND         Ground (0V)
  103.  NC          Not connected 
  104.  
  105.  
  106.  Parts Required
  107.  ==============
  108.  1.  Two 1M x 8, or 1M x 9 SIPs, 120ns or faster
  109.  2.  Two 16 pin and two 14 pin IC sockets 
  110.  3.  A small piece of veroboard (big enough to mount the two SIPs)
  111.  4.  A few dozen short bits of wire (a shredded scrap of ribbon
  112.      cable is ideal - lots of colours for easy identification!)
  113.  
  114.  Total cost - about 80 pounds including VAT!
  115.  
  116.  
  117.  Precautions
  118.  ===========
  119.  The motherboard and SIPs may be damaged by static electricity, so 
  120.  don't  work on this project wearing synthetic clothes and  rubber 
  121.  shoes  on  a nylon carpet etc...   Seriously  though,  no  damage 
  122.  should  occur  if  you are reasonably  careful  (use  a  grounded 
  123.  soldering  iron,  and  don't work on a highly waxed  or  polished 
  124.  surface, for example).
  125.  
  126.  
  127.  Procedure
  128.  =========
  129.  1.   Remove the motherboard from the computer,  and identify  the 
  130.       RAM chips (U 3>6,  10>13,  18>25, 27>30, 34>37, 39>42, 44>47 
  131.       on my 1040STF). On a 520 only half of these will be present, 
  132.       and step 2 may be skipped.
  133.  
  134.  2.   Desolder  and  remove the upper bank  of  DRAMs.  These  are 
  135.       scrap,  so don't worry about damaging them, but do take care 
  136.       not  to  damage any tracks on the motherboard.  On  my  1040 
  137.       these were the right-hand 16 chips (nearest the FDD), though 
  138.       I  know  that on some boards (marked REV 4 ?) it is  the  16 
  139.       nearest  the rear of the computer.  (The way to tell if  you 
  140.       are unsure is that all the pin 4s of each bank are connected 
  141.       together, but the two banks are separate.)
  142.  
  143.       When these DRAMs have been removed, the computer should work 
  144.       as  a 520ST.  If it doesn't,  the safest recourse is to  buy 
  145.       thirty-two  16-pin  IC sockets,  and sixteen 256k  x  1  bit 
  146.       DRAMS.  Remove  all  the DRAMS  from  the  motherboard,  and 
  147.       replace them with sockets.  Then fit one of the new DRAMS in 
  148.       each  of  sixteen sockets,  and move them until you  find  a 
  149.       combination that works. You then have a 512k lower bank, and 
  150.       an empty upper bank as required.
  151.  
  152.  3.   Mount the four IC sockets on the veroboard,  end to end, and 
  153.       butted  up together,  so as to make two 30-pin SIP  sockets. 
  154.       The connections on these will, from now on, be refered to as 
  155.       SIP1 pins 1 thru 30, and SIP2 pins 1 thru 30.
  156.  
  157.  4.   Break  the  veroboard tracks between the following  pins  on 
  158.       SIPs  1 and 2:  2,3,6,10,13,16,20,23,25,26.  This  operation 
  159.       separates the data and CAS lines on the two SIPs.
  160.  
  161.  5.   Connect together the following veroboard tracks: 22, 28, 29. 
  162.       This disables bit 8 if present, leaving bits 0>7 for the ST.
  163.  
  164.  6.   Decide  where the expansion board is to go.  Mine is in  the 
  165.       space  normally occupied by the TV modulator and  associated 
  166.       circuitry. Bear in mind that leads to the board should be no 
  167.       more than about 6 inches long to avoid capacitance problems.
  168.  
  169.  7.   Back  to the motherboard...  Using a continuity  tester  you 
  170.       should find that the CAS lines (pin 15) of the removed DRAMs 
  171.       are connected together in two groups of eight.  Take a short 
  172.       wire from one of these groups of pin 15s to SIP1 pin 2,  and 
  173.       another from the other group of pin 15s to SIP2 pin 2.
  174.  
  175.  8.   Take wires from the pin 2s of the first group of eight DRAMs 
  176.       to pins 3, 6, 10, 13, 16, 20, 23, 25 on SIP1.
  177.       Similarly connect the pin 2s of the second group of DRAMs to 
  178.       pins 3, 6, 10, 13, 16, 20, 23, 25 on SIP2.
  179.  
  180.       The databus is now connected up,  and the complicated bit is 
  181.       over.  Note  that  it is essential that CAS (pin 15)  and  D 
  182.       (pin 2) of each DRAM are taken to the same SIP.
  183.  
  184.  9.   Now wire A0 > A8, WE, Vcc, GND and RAS from the SIP board to 
  185.       the similarly named pin of any of the vacated DRAM slots.
  186.  
  187.  10.  Lastly  wire  pin 18 of the SIP board to pin 64 of  the  MMU 
  188.       (U56 on my board).  To aid identification, the part no of my 
  189.       MMU is C025912-38. Pin numbers are marked on the board.
  190.  
  191.  11.  Make   sure  there  are  no  shorts,   and  check  all   the 
  192.       connections.  Insulate  the  back of the SIP  board  (eg  by 
  193.       taping a piece of card over it) and insert the SIPs.
  194.  
  195.  12.  Reassemble the computer and hey presto - a 2.5Meg ST.
  196.  
  197.  13.  Give a copy of this documentation to anyone you please,  for 
  198.       them to try the same upgrade.
  199.  
  200.  14.  When  you run out of memory again,  repeat exactly the  same 
  201.       procedure,  replacing the other sixteen DRAMS,  and you will 
  202.       find that you have a 4 Meg ST - what could be simpler?
  203.  
  204.  
  205.  If  you  make use of this upgrade,  please drop me a line  at  my 
  206.  email address,  and I will send you details of any other hardware 
  207.  hacks I succeed with! Good luck...
  208.  
  209. P.S. I don't have transatlantic e-mail facility. So, if sent from the other
  210. side of the Atlantic, it is most likely that I shall not be recieving it.
  211. However, if you have any sugestion or criticism, please send to the address 
  212. M.A.Rahin@lut.ac.uk, who will redirect to me.
  213.  
  214.  -------------------------------------------------------------------
  215.                                         | The Final Value Theorem:
  216.   Christopher Hicks 89cmh@uk.ac.cam.eng |  The answer you get is
  217.                     cmh21@uk.ac.cam.phx |     always wrong...
  218.                                         |
  219.  -------------------------------------------------------------------
  220.  
  221.  
  222.