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Théorie du fonctionnement

L'ordinateur AMIGA est un système à haute performance avec un logiciel graphique évolué et des possibilités sonores et musicales. L'unité centrale est constituée du microprocesseur 68000 qui fonctionne à 7,2 kHz, d'une RAM de 512K-octets, extensible jusqu'à 1 M-octet, 8 M-octets étant adressables, de 2 circuits d'entrée/sortie parallèles, d'un composant de contrôle (GARY) et de 3 circuits personnalisés VLSI qui offrent des possibilités inédites d'animation, de réalisation graphique, et de sonorisation.

Microprocesseur 68000

Le 68000 constitue l'unité centrale du système. Toutes les autres ressources sont contrôlées par logiciel, par l'intermédiaire de données émises par le microproces¬seur. Les 3 circuits personnalisés ont des registres d'instruction qui sont remplis par le 68000.

Le 68000 communique avec le reste de l'ordinateur par l'intermédiaire d'un bus d'adresses, d'un bus de données et de lignes de commande. Notez que le schéma fonctionnel des 3 circuits personnalisés ne se trouve pas directement sur les bus du 68000. Quand le 68000 démarre un cycle de bus destiné aux circuits personnalisés ou à la mémoire d'affichage, le composant de commande du bus détermine si les bus de la mémoire d'affichage sont disponibles ou non. Le composant de commande ne confirme pas le signal d'acquittement (/DTACK) au 68000, tant que les bus de la mémoire d'affichage ne sont pas libres. Une fois que le 68000 reçoit /DTACK, il complète le cycle de bus. Le raccordement des bus d'affichage aux bus du 68000 est étudié plus loin dans la section traitant de la commande des bus. Comme la mémoire d'affichage peut avoir une largeur de bande à peu près double de celle du 68000, ce dernier n'est pas retardé en général par l'attente de disponibilité des bus d'affichage.

Le 68000 peut aller chercher des instructions depuis :

La mémoire d'affichage La mémoire morte ROM

Le 68000 peut directement lire et écrire des données sur :

La mémoire d'affichage
Les circuits d'entrée/sortie parallèles 3 circuits personnalisés La mémoire morte ROM

Le 68000 transmet les données et les commandes depuis et vers les périphériques par l'intermédiaire des entrées/sortie parallèles et des 3 circuits personnalisés.

/M est l'horloge du processeur 68000. CI, C3 et CDAC sont utilisés pour rythmer les circuits personnalisés et déterminer la synchronisation des signaux vers les zones de mémoire.

Mémoire morte ROM

La mémoire morte ROM contient le coeur du système et les programmes machine du système DOS ; sa taille est de 128Kxl6.

Entrées/sorties parallèles

Les 2 circuits multifonctionnels 8520 d'entrée/sortie assurent les fonctions suivantes :

Entrées/sorties par le port parallèle
Lignes de commande vers et depuis les ports de la souris et des manettes de jeu
Une ligne de commande vers les indicateurs lumineux de la face avant Les lignes internes de commande
Les lignes de commande du clavier, l'horloge et les données Les lignes de commande du port série
Les lignes de commande de l'interface de l'unité de disquette Les rythmeurs internes

Ces 2 circuits résident sur les bus du 68000 et sont lus et réécrits par le 68000.

Générateur d'impulsions d'horloge

L'ensemble de l'ordinateur fonctionne en synchronisme avec l'horloge couleur de 3,579545 MHz. On y arrive par la génération d'un certain nombre de fréquences sous-multiples de la fréquence pilote de 28,63636 MHz (version NTSC) ou 28,37516 MHz (version PAL) de l'oscillateur à cristal. Toutes les fréquences d'horloge sont engendrées par le composant personnalisé Fat Agnus. Les horloges primaires sont les suivantes :

C1 horloge couleur 3,579545 MHz
C3 C2 avec retard de phase de 45°
7M C1 et C3 combinés par la fonction XOR = 7,15909 MHz CDAC 7M avec retard de phase de 90°

Les 3 circuits personnalisés

Les 3 circuits personnalisés permettent, dans la mémoire d'affichage, une manipulation extrêmement rapide de graphiques et de données sonores. Toutes les fonctions principales des circuits tournent en mémoire à accès direct ; c'est-à-dire que les données sont échangées entre les circuits personnalisés et la mémoire d'affichage sous le contrôle de la mémoire à accès direct. Ces données sont traitées par les circuits personnalisés. Fat Agnus, composant personnalisé # 1, contient 25 compteurs d'accès de la mémoire directe à des tâches consacrées.

Les 3 circuits ont des registres de commande, généralement chargés par le 68000. Toutefois, Fat Agnus est aussi en mesure de charger des registres de commande dans les 2 autres circuits personnalisés. Quand Fat Agnus exécute un cycle de bus, il sort un code sur le bus de registre d'adresses, disant aux 2 autres circuits de quelle nature est ce cycle de bus. Cela est nécessaire, car de nombreux cycles de bus échangent des données avec les 2 autres circuits personnalisés, et doivent par conséquent coopérer convenablement.

En plus de la manipulation de données dans la mémoire d'affichage, les circuits personnalisés émettent des données vers les circuits de sortie vidéo et audio, et déplacent des données entre les disquettes et le port série.

Notez que les bus de mémoire d'affichage peuvent être complètement isolés des bus du 68000 par Fat Agnus et les fils de commande du bus de données. Ainsi, Fat Agnus peut faire un cycle de bus sur les bus d'affichage en même temps que le 68000 en exécute un sur ses bus propres. Ce parallélisme augmente le débit.

Commande de bus, multiplexeur d'adresses et de données, fil de commande d'adresses

La logique de commande du bus réside dans le composant de commande (GARY) et le Fat Agnus. Ils assurent 3 fonctions principales

Ils synchronisent le 68000 à la phase en cours du C1
Ils arbitrent entre le 68000 et Fat Agnus pour les bus d'affichage
Ils engendrent la synchronisation de la mémoire vive à accès direct pour les fils de commande de bus de la mémoire d'affichage en fonction du cycle en cours.

La synchronisation du 68000 au C1 est facile, car le 68000 est rythmé par le 7M dont la fréquence est double du C 1 et en phase avec ce dernier. Si le 68000 démarre un cycle de bus dans la mauvaise phase de C1, le composant de commande du bus retarde simplement /DTACK suffisamment longtemps pour que le 68000 termine le cycle dans la phase désirée de C1. Cette correspondance de phase est nécessaire, car les circuits personnalisés et la mémoire d'affichage sont rythmés par C1.

L'arbitrage est très simple. Fat Agnus prend la commande du bus avant de prendre les bus de la mémoire d'affichage en envoyant un message vers le composant de commande (GARY) appelé /DBR. Chaque fois que Fat Agnus contrôle les bus d'affichage et que le 68000 désire y accéder, le 68000 est maintenu à distance en ce qu'il ne reçoit pas /DTACK. Dans cet état, le 68000 n'a aucun effet sur les bus d'affichage tant que le contrôleur de bus ne débloque pas le fil de commande.

Fat Agnus engendre les synchronisations de la mémoire vive à accès direct et fait le multiplexage de toutes les adresses. Si le 68000 exécute un cycle de mémoire vidéo, ses adresses sont expédiées à travers Fat Agnus sur les lignes d'adresse multiplexées. Si les circuits personnalisés exécutent un cycle mémoire, les adresses sont expédiées aux lignes d'adresses multiplexées depuis le registre interne d'adresses.
Mémoire d'affichage
La mémoire d'affichage est une mémoire vive de 512 K-octets qui réside sur les bus de données et d'adresses de la mémoire. Elle est extensible jusqu'à 1 M-octet par addition du module d'extension de mémoire. Elle consiste en des circuits dynamiques standard de 256 K-octets, régénérés par Fat Agnus.

La mémoire d'affichage est effectivement utilisée pour autre chose que la mémorisation de données graphiques. Elle enregistre aussi des données et des codes pour le 68000.