Gayle

Nel 1991 Commodore progettava un Amiga piccolo ed economico, l'A300, arrivato nei negozi nel 1992 come A600. Gli serviva un chip di collegamento che facesse più del Gary: la macchina nuova aveva un disco rigido IDE da 2,5 pollici opzionale e uno slot per schede PCMCIA, e nessuno dei due esisteva negli Amiga precedenti. La risposta fu il Gayle, un gate array a 84 pin in PLCC, e la specifica dice subito a cosa serve: far funzionare un Amiga a 68000 con il chipset ECS a 7,16 MHz.

L'elenco delle funzioni ha tredici punti. Decodifica e tempi per la ROM, per una ROM flash opzionale, per la Chip RAM, per i registri dei chip, per i due CIA, per l'orologio in tempo reale, per il connettore delle schede, per il disco IDE e per un chip di rete ARCNET; generazione del clock E dei CIA; controllo dei buffer dati; il reset del sistema; e la colla del floppy. Tutto quello che faceva il Gary, e il resto.

L'A1200, del 1992, monta una variante, l'AA Gayle, per la macchina con chipset AGA. I codici sono diversi (391155 nell'A600, 391424 nell'A1200) e i chip non si scambiano tra le due macchine.

La novità più visibile è l'IDE. Il Gayle genera le due selezioni di chip di cui un disco AT ha bisogno e i segnali di lettura e scrittura con i tempi giusti, e mette i registri del disco all'indirizzo $DA0000. Ci sono due tipi di accesso: i registri di controllo si leggono a 8 bit, e il registro dati a 16 bit, più in fretta. La specifica riporta la mappa dei registri così com'è nei PC, dal registro dati a quello di comando, con i bit di indirizzo del disco collegati ai bit A2–A4 del processore.

Oggi pochi A600 e A1200 in uso hanno un disco meccanico: montano una scheda CompactFlash o un modulo di memoria al suo posto, ed è attraverso il Gayle che passano.

Il chip prevede anche una ROM flash opzionale, a $A00000, pensata per sostituire il lettore di floppy in una versione ancora più economica dell'A300. Che si sappia non è mai esistita, ma lo spazio di indirizzi è rimasto lì.

La specifica chiama il PCMCIA "credit card", il nome che il formato aveva all'inizio. Il Gayle include un'interfaccia completa alla scheda: 4 MB di memoria a $400000, gli attributi della scheda a $800000 e gli ingressi e uscite a $900000, più quattro registri di stato e controllo. Supporta, con limiti, l'inserimento e la rimozione della scheda a macchina accesa, e può fare un reset del sistema o generare un errore di bus quando la scheda cambia.

Due bit dicono molto sull'epoca: il Gayle controlla le tensioni di programmazione di 5 e 12 volt che le schede di memoria flash richiedevano, e due bit di velocità forzano cicli di 1,2 microsecondi per la memoria della scheda e di 560 nanosecondi per gli ingressi e uscite. È da questo slot che A600 e A1200 ricevono oggi schede di rete, CompactFlash e memoria.

Il segnale OVR permette a una scheda Zorro II di prendere il posto di uno qualsiasi di questi spazi, compreso quello della scheda: la tabella della specifica elenca cos'è normalmente ogni zona e cosa diventa con OVR attivo.

Sotto le novità c'è il Gary di sempre. Il Gayle genera DTACK per ogni ciclo, quattro cicli di clock per impostazione predefinita, e lascia che XRDY lo ritardi e OVR lo spenga. Decodifica la ROM a $F80000 e a $E00000, la Chip RAM nei primi 2 MB, i registri dei chip a $DFF000, i CIA a $BFxxxx, e l'orologio in tempo reale, un Ricoh RP5C01, a $DC0000.

La sovrapposizione della ROM ha cambiato posto: nel Gayle l'OVL è interno. È attivo al reset, perché la ROM compaia all'indirizzo zero, e si spegne alla prima scrittura sul CIA-B. È un dettaglio che conta al banco: in un A600 o A1200 l'OVL non si misura su un pin del CIA-A come nell'A500.

Il reset viene dalla tastiera: _KBRESET tira le uscite di reset e di halt del processore, e un reset esterno azzera tutti gli stati del Gayle. E la colla del floppy è la stessa: il motore memorizzato quando il lettore è selezionato, e i segnali di scrittura ripetuti in buffer, tutti a collettore aperto.