Gayle

1991 entwarf Commodore einen kleinen, billigen Amiga, den A300, der 1992 als A600 in die Läden kam. Dafür brauchte man einen Glue-Chip, der mehr konnte als Gary: Die neue Maschine hatte eine optionale 2,5-Zoll-IDE-Festplatte und einen Schacht für PCMCIA-Karten, und beides gab es in früheren Amigas nicht. Die Antwort war Gayle, ein 84-poliges Gate Array im PLCC, und die Spezifikation sagt gleich, wozu er da ist: einen 68000-Amiga mit dem ECS-Chipsatz bei 7,16 MHz zu betreiben.

Die Liste der Funktionen hat dreizehn Punkte. Dekodierung und Timing für das ROM, ein optionales Flash-ROM, das Chip-RAM, die Chip-Register, die zwei CIAs, die Echtzeituhr, den Kartenanschluss, die IDE-Platte und einen ARCNET-Netzwerkchip; Erzeugung des E-Takts der CIAs; Steuerung der Datenpuffer; der System-Reset; und die Diskettenlogik. Alles, was Gary tat, und der Rest.

Der A1200 von 1992 trägt eine Variante, den AA Gayle, für die Maschine mit AGA-Chipsatz. Die Teilenummern unterscheiden sich (391155 im A600, 391424 im A1200), und die Chips werden nicht zwischen den beiden Maschinen getauscht.

Die sichtbarste Neuerung ist IDE. Gayle erzeugt die zwei Chip-Selects, die eine AT-Platte braucht, und die Lese- und Schreibsignale mit dem richtigen Timing, und legt die Register der Platte an die Adresse $DA0000. Es gibt zwei Arten von Zugriff: Die Steuerregister werden 8 Bit breit gelesen, das Datenregister 16 Bit breit, schneller. Die Spezifikation enthält die Registerkarte so, wie sie in PCs ist, vom Datenregister bis zum Kommandoregister, mit den Adressbits der Platte an den Bits A2 bis A4 des Prozessors.

Heute haben wenige A600 und A1200 im Einsatz noch eine mechanische Platte: Sie tragen stattdessen eine CompactFlash-Karte oder ein Speichermodul, und der Weg führt über Gayle.

Der Chip sieht auch ein optionales Flash-ROM bei $A00000 vor, gedacht als Ersatz für das Diskettenlaufwerk in einer noch billigeren Version des A300. Soweit bekannt, kam sie nie zustande, aber der Adressraum blieb.

Die Spezifikation nennt PCMCIA „credit card“, der Name, den das Format anfangs hatte. Gayle enthält eine vollständige Schnittstelle zur Karte: 4 MB Speicher bei $400000, die Attribute der Karte bei $800000 und ihre Ein-/Ausgabe bei $900000, dazu vier Status- und Steuerregister. Er unterstützt, mit Einschränkungen, das Einstecken und Ziehen der Karte bei laufender Maschine und kann beim Kartenwechsel das System zurücksetzen oder einen Busfehler auslösen.

Zwei Bits sagen viel über die Zeit: Gayle steuert die Programmierspannungen von 5 und 12 Volt, die Flash-Speicherkarten verlangten, und zwei Geschwindigkeitsbits erzwingen Zyklen von 1,2 Mikrosekunden für den Speicher der Karte und von 560 Nanosekunden für ihre Ein-/Ausgabe. Über diesen Schacht bekommen A600 und A1200 heute Netzwerkkarten, CompactFlash und Speicher.

Das Signal OVR erlaubt einer Zorro-II-Karte, an die Stelle jedes dieser Bereiche zu treten, auch des Kartenbereichs: Die Tabelle der Spezifikation listet, was jede Zone normalerweise ist und was sie mit aktivem OVR wird.

Unter den Neuerungen steckt der alte Gary. Gayle erzeugt DTACK für jeden Zyklus, standardmäßig vier Taktzyklen, und lässt XRDY ihn verzögern und OVR ihn abschalten. Er dekodiert das ROM bei $F80000 und $E00000, das Chip-RAM in den ersten 2 MB, die Chip-Register bei $DFF000, die CIAs bei $BFxxxx und die Echtzeituhr, einen Ricoh RP5C01, bei $DC0000.

Die ROM-Überlagerung hat den Platz gewechselt: Im Gayle ist OVL intern. Es ist beim Reset aktiv, damit das ROM an Adresse null erscheint, und schaltet beim ersten Schreibzugriff auf CIA-B ab. Ein Detail, das an der Werkbank zählt: In einem A600 oder A1200 misst man OVL nicht an einem Pin des CIA-A wie im A500.

Der Reset kommt von der Tastatur: _KBRESET zieht die Reset- und Halt-Ausgänge des Prozessors, und ein externer Reset löscht alle Zustände des Gayle. Und die Diskettenlogik ist dieselbe: der Motor gespeichert, wenn das Laufwerk angewählt wird, und die Schreibsignale gepuffert, alle mit offenem Kollektor.