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gayle.chip

PLCC-84 · 391155-01 · dessin, pas une photo

Puces de l'AmigaCommodore

1992

Gayle

Le Gary des années 90 : la même colle, plus le disque IDE et la fente PCMCIA, dans une seule puce de 84 broches.

Gayle est le gate array qui a remplacé Gary dans les A600 et A1200. Il fait le décodage d'adresses et le DTACK comme lui, et y ajoute le contrôleur de disque dur IDE, l'interface PCMCIA, l'horloge temps réel, le reset et la logique de disquette. La spécification de Commodore date de juin 1991, pour la machine qui s'appelait encore A300.

Une puce pour un Amiga plus petit

En 1991, Commodore concevait un Amiga petit et bon marché, l'A300, arrivé en boutique en 1992 sous le nom d'A600. Il lui fallait une puce de liaison qui fasse plus que Gary : la nouvelle machine avait un disque dur IDE de 2,5 pouces en option et une fente pour cartes PCMCIA, et aucun des deux n'existait dans les Amiga précédents. La réponse fut Gayle, un gate array de 84 broches en PLCC, et la spécification annonce tout de suite la couleur : faire fonctionner un Amiga à 68000 avec le chipset ECS à 7,16 MHz.

La liste des fonctions compte treize points. Décodage et temps pour la ROM, pour une ROM flash optionnelle, pour la Chip RAM, pour les registres des puces, pour les deux CIA, pour l'horloge temps réel, pour le connecteur de cartes, pour le disque IDE et pour une puce réseau ARCNET ; génération de l'horloge E des CIA ; contrôle des tampons de données ; le reset du système ; et la colle de la disquette. Tout ce que faisait Gary, et le reste.

L'A1200, de 1992, embarque une variante, l'AA Gayle, pour la machine à chipset AGA. Les références diffèrent (391155 dans l'A600, 391424 dans l'A1200) et les puces ne s'échangent pas entre les deux machines.

Le disque dur entre dans la carte

La nouveauté la plus visible est l'IDE. Gayle produit les deux sélections de puce dont un disque AT a besoin et les signaux de lecture et d'écriture avec les bons temps, et place les registres du disque à l'adresse $DA0000. Il y a deux types d'accès : les registres de contrôle se lisent sur 8 bits, et le registre de données sur 16 bits, plus vite. La spécification reprend la carte des registres telle qu'elle est dans les PC, du registre de données au registre de commande, avec les bits d'adresse du disque reliés aux bits A2 à A4 du processeur.

Aujourd'hui, peu d'A600 et d'A1200 en service ont un disque mécanique : ils embarquent une carte CompactFlash ou un module mémoire à sa place, et c'est par Gayle qu'ils passent.

La puce prévoit aussi une ROM flash optionnelle, en $A00000, pensée pour remplacer le lecteur de disquettes dans une version encore moins chère de l'A300. Autant qu'on sache, elle n'a jamais existé, mais l'espace d'adresses est resté.

Les 16 Mo que la puce décode
$000000$800000$FFFFFF
  1. $000000Chip RAM2 MB
  2. $200000Extension Zorro II2 MB
  3. $400000PCMCIA : mémoire4 MB
  4. $800000PCMCIA : attributs1 MB
  5. $900000PCMCIA : E/S1 MB
  6. $A00000ROM flash (optionnelle)512 KB
  7. $A80000ROM Workbench (optionnelle)1 MB
  8. $B80000Sans usage dans la puce448 KB
  9. $BF0000CIA ($BFD000, $BFE001)64 KB
  10. $C00000Mémoire d'extension ($C00000)1.5 MB
  11. $D80000Sans usage dans la puce64 KB
  12. $D90000ARCNET (optionnel)64 KB
  13. $DA0000IDE (registres du disque)32 KB
  14. $DA8000PCMCIA et IDE : configuration32 KB
  15. $DB0000Sans usage dans la puce64 KB
  16. $DC0000Horloge temps réel64 KB
  17. $DD0000Sans usage dans la puce128 KB
  18. $DF0000Registres des puces ($DFF000)64 KB
  19. $E00000ROM Kickstart512 KB
  20. $E80000Configuration et cartes d'E/S512 KB
  21. $F00000Cartouche512 KB
  22. $F80000ROM Kickstart512 KB

Rayures : ROM aux adresses basses au démarrage (OVL). Adresses sur 24 bits ; dans la barre, les petits blocs sont élargis pour rester visibles. Source : Commodore, GAYLE Gate Array Specification, 1991, section 17.

Cartes de crédit

La spécification appelle le PCMCIA « credit card », le nom qu'avait le format au début. Gayle inclut une interface complète à la carte : 4 Mo de mémoire en $400000, les attributs de la carte en $800000 et ses entrées-sorties en $900000, plus quatre registres d'état et de contrôle. Il supporte, avec des limites, l'insertion et le retrait de la carte machine allumée, et peut réinitialiser le système ou lever une erreur de bus quand la carte change.

Deux bits en disent long sur l'époque : Gayle commande les tensions de programmation de 5 et 12 volts qu'exigeaient les cartes de mémoire flash, et deux bits de vitesse forcent des cycles de 1,2 microseconde pour la mémoire de la carte et de 560 nanosecondes pour ses entrées-sorties. C'est par cette fente que les A600 et A1200 reçoivent aujourd'hui cartes réseau, CompactFlash et mémoire.

Le signal OVR permet à une carte Zorro II de prendre la place de n'importe lequel de ces espaces, celui de la carte compris : le tableau de la spécification liste ce qu'est normalement chaque zone et ce qu'elle devient avec OVR actif.

Amiga 600Amiga 600 · 1992
Photo: Alexander Jones · Public domain · Wikimedia Commons

Ce qu'il a hérité de Gary

Sous les nouveautés, c'est le Gary de toujours. Gayle génère DTACK pour chaque cycle, quatre cycles d'horloge par défaut, et laisse XRDY le retarder et OVR le couper. Il décode la ROM en $F80000 et $E00000, la Chip RAM dans les 2 premiers Mo, les registres des puces en $DFF000, les CIA en $BFxxxx, et l'horloge temps réel, un Ricoh RP5C01, en $DC0000.

Le recouvrement de la ROM a changé de place : dans Gayle, OVL est interne. Il est actif au reset, pour que la ROM apparaisse à l'adresse zéro, et se coupe à la première écriture vers le CIA-B. C'est un détail qui compte à l'établi : dans un A600 ou un A1200, OVL ne se mesure pas sur une broche du CIA-A comme dans l'A500.

Le reset vient du clavier : _KBRESET tire les sorties de reset et de halt du processeur, et un reset externe efface tous les états de Gayle. Et la colle de la disquette est la même : le moteur mémorisé quand le lecteur est sélectionné, et les signaux d'écriture mis en tampon, tous à collecteur ouvert.

Le saviez-vous…

  1. Le document a été écrit à la hâte et jamais nettoyé : il contient des questions à l'ingénieur George au milieu du texte (« what else is there to say? ») et un « blah blah blah » dans la section des tests environnementaux.

  2. Le PCMCIA s'appelle « credit card » dans toute la spécification : c'était le nom du format avant que l'association PCMCIA ne le baptise.

  3. Gayle prévoit une puce réseau ARCNET de SMC, la COM20020, avec sa propre sélection. On ne connaît aucun A600 ni A1200 de série qui l'ait embarquée.

  4. Dans Gayle, le recouvrement de la ROM au démarrage se coupe à la première écriture vers le CIA-B, et non avec le bit OVL du CIA-A comme dans l'A500.

  5. La ROM flash optionnelle était pensée pour remplacer le lecteur de disquettes dans une version encore moins chère de l'A300, dont on n'a aucune trace.

Pannes où elle intervient

Guides de diagnostic de l'explorateur de cartes qui mesurent les signaux de cette puce, carte par carte.

Où on la trouve

Sources

  1. [1]GAYLE Gate Array Specification (A300/A500+), 24 de junho de 1991 · Commodore-Amiga, 1991
  2. [2]Gayle Specification (cópia em PDF) · Commodore · amigawiki.org, 1991
  3. [3]A600 System Schematics (rev. 2) · Commodore · amigawiki.org, 1992
  4. [4]Amiga custom chips (números de peça do Gayle e do Budgie) · Retro Isle
  5. [5]Amiga custom chips · Wikipédia