CopyCat64

LostTurboCard64

Layout

Eigentlich wollte ich eine möglichst genaue Kopie des Originals erstellen, muss aber zum jetzigen Zeitpunkt sagen, das das nicht so eine gute Idee war. Es gibt zwar alle Bauteile in dieser Größe wie (z.B.: RAM und CPU), allerdings ist die große Bauform der RAM-ICs schon veraltet, man bekommt heute schnellere RAM-Bausteine wenn überhaupt nur in der schmalen Bauform. Auch gibt es die 65C816 CPU als 44-PIN-PLCC diese Bauform benötigt ebenfalls weniger Platz. Die Kondensatoren sind im Original-Layout nur etwas mangelhaft verteilt, heute sind diese Kondensatoren eigentlich so günstig dass man nicht sparen muss und zur Zeit sind auf der Unterseite der Platine etliche 100 nF Kondensatoren nachgerüstet. Die Entscheidung gegen SMD war für den ersten Prototyp die richtige, zumal man Fehler leichter über gesockelte Bauteile ausbessern kann. Einfach Bauteil entfernen, Platinenverbinder in den Sockel, Lochrasterplatine drauf und schon kann man Änderungen vornehmen - die Platine bleibt fürs erste unberührt.

Beim ersten Test mit dem 1:1 auf Papier ausgedruckten Layout haben sich schon die ersten Probleme mit der Größe gezeigt, die rechte obere Ecke musste entfernt werden, da sie sonst mit einem Stecker kollidiert, also muss dieser Bereich frei von Leiterbahnen sein.

Nachdem ich die falschen RAM Bausteine bestellt hatte, brauchte ich noch zusätzliche Adaptersockel, leider waren diese schon fertig verlötet, weshalb sie nicht in die Präzisionssockel passten. Für besseren Kontakt habe ich später noch günstige Sockel dazwischen gesteckt.

Für den Einbau in den C64 habe ich den Prozessor aus- und einen Sockel eingelötet. Bei dieser C64 Board-Revision sind leider einige Widerstände, Dioden und Kondensatoren stehend eingelötet, deswegen habe ich noch eine ca. 1 cm hohe Präzisionssockelleiste verbaut. Auf der Platine befindet sich ein passendes Gegenstück mit beidseitigen Stiftleisten. Zuerst wird alles in das C64 Mainboard gesteckt (Bild unten), danach die Platine drauf gelegt und erst dann wird verlötet. So passt alles zusammen. Danach kann man es ohne Probleme zerlegen und zusammenbauen.

Leider haben sich im Layout einige Fehler eingeschlichen: Ich habe ein paar Adressleitungen vertauscht, für die Korrektur habe ich im ersten Schritt einen Zwischensockel gebastelt und auf einer Lochrasterplatine die Signale ausgekreuzt. Einen weiteren betroffenen IC habe ich mit 2 Kabel und einem Zwischensockel korrigiert.

Das erste Bild

Da leider der abgedruckte Assemblercode nicht funktionierte und kein Original EPROM aufzutreiben war, musste ein anderes Startprogramm her. Nur stecken meine Assembler Programmierkünste noch immer in den Kinderschuhen. Zum Glück bekam ich Hilfe von einem sehr guten Assembler-Programmierer. Momentan haben wir den „Hallo Welt Kernal“ zum Laufen gebracht und können so die Fortschritte bei der Initialisierung anzeigen.

Eigener Startbildschirm

Zum Glück gibt es im Internet Anleitungen, wie man mit Assembler Spiele programmiert und einige Beispiele dazu. Ich habe mit diesen Hilfen mal einen einfachen Startbildschirm erstellt und mit einem Sprite Demo erweitert. Zugegeben, es ist jetzt nicht der Renner, aber es ist ja auch mein erster Versuch in diese Richtung. Natürlich habe ich noch Probleme das Sprite von einer Seite bis zur Anderen zu bewegen und das Feuer blinkt auch nicht so wie ich will (und schon gar nicht in der Farbe die ich wollte ....grrr), aber es macht Spass zu experimentieren. Momentan läuft das ganze noch als Programm (.prg) auf dem VICE Emulator, so kann man leichter und schneller experimentieren. Die Buchstaben A,B,C,D,..... sind Platzhalter, dort kommen noch die Meldungen für die Initialisierung.

 

Informationen vom Original

Schnellübersicht:

CPU: 65C816 (1 oder 4 Mhz)
        + 6510
ROM: 32KByte EPROM
RAM: 64 KByte
ExtRAM: 256 KByte
Einbau: Intern, an Stelle der originalen CPU

Dieses Projekt beschäftigt sich mit dem Nachbau der '4x4-Erweiterung' für den C64 aus der c't Magazin Heft 6 von 1987, Seite 94, Artikel "Aufgemotzt: C64 mit 4 MHz-Takt und 16-Bit-CPU" von den Autoren Michael Flamm und Rene Schneider.

Dabei handelt es sich um eine leistungssteigernde Erweiterung für den C64 die man in den C64 einbauen muss. Der original 6510-Prozessor wird dazu heraus genommen und an seine Stelle kommt eine ca. 15x15cm große Platine mit einem 65816-Prozessor und 256 KByte zusätzlichem RAM und jeder Menge weiterer Logik-ICs. Um 100% abwärts kompatibel zu sein, kann man alles per Software abschalten. Dazu gibt es auf der Karte noch den Sockel  für den 6510, dieser wird aktiv und alles andere bleibt deaktiviert.
Diese Erweiterung wurde nicht als fertige Einheit angeboten, sondern nur als Platine mit den vorprogrammierten Logik-ICs. Die passenden EPROMs (zwei Varianten: Standard und mit zusätzlicher RAM-Disk) musste man sich noch dazu bestellen. Angeblich gab es noch eine weitere Platinenversion und es soll auch ein verbessertes EPROM erschienen sein. 

Warum "LostTurboCard64"?

Als ich mich an dieses Projekt gewagt habe,durchforstete ich natürlich das Internet nach Informationen und suchte nach Leuten, die so eine Karte besitzen oder sich mit dem Nachbau schon einmal beschäftigt haben. Leider konnte ich bis auf den originalen Artikel, den ich mir auch schon auf der c't-Rom besorgt hatte, nichts finden dass mir irgendwie weiter geholfen hätte.
Es gibt nicht einmal Fotos von Sammlern, die vielleicht so ein Teil in ihrem Fundus haben. Ich habe nur jemanden gefunden, der diese Erweiterung damals gekauft hatte und auch betrieben hatte. Nur wurde diese mit den restlichen Commodore-Sachen bei einem Umzug entsorgt. Es dürfte sich also meiner Meinung nach um die wohl seltenste Super-CPU (.... bezogen auf 65816-CPU)  handeln.

Projektstart

Projektstart war ca. Juli 2014. Seit dem habe ich die in der Zeitschrift abgedruckte Schaltung mit Eagle abgezeichnet. Die Schaltung enthielt einige Ungereimtheiten, da manchmal die Pins der ICs mit den Bezeichnungen oder Funktionen nicht zusammen passten. Ich habe mich auch an den originalen Bestückungsplan gehalten und die Bauteile genau gleich positioniert. Nur mit der Größe der Platine hatte ich Probleme, denn diese hat einige Millimeter mehr Platz gebraucht.

8 MHz Signalversorgung

Der Commodore Videochip (VIC-II) meist unter einer Metallabdeckung versteckt, liefert an Pin 22 einen 8 MHz Takt. Dieser wird durch zwei geteilt für die Taktversorgung der Platine herangezogen, für den 1 MHz Takt wird dementsprechend noch weiter geteilt. Um nicht direkt am Pin löten zu müssen, sucht man sich einen damit verbundenen Bauteil in der nähe, und lötet dort das Kabel an.

 

Geschwindigkeit Umschalten

Zwischen dem 4 MHz schnellen Modus und dem 1-MHz-Modus, kann man mit einem Schalter oder per Softwarebefehl hin und her gewechselt werden. Im 4-Mhz-Modus wird bei Zugriffen auf die original Peripherie, wie zum Beispiel IEC-Bus automatisch auf 1 MHz zurückgeschaltet.

 

 

 

 

 

 Original Gehäuse zu klein

Die Größe der Platine allein würde zumindest beim alten Brotkastengehäuse wahrscheinlich noch keine Probleme machen, nur in der Kombination mit den Abstandshaltern (stehende Bauteile unter der Platine) kollidiert die Tastatur mit den Bauteilen auf der Platine. Eine etwas kürzere Platine wäre Optimal. Da ich natürlich noch mehr Platz für Adapter und andere Platinen benötige, habe ich mich entschieden einen 2 cm Rahmen zu bauen. Dieser ist aus 1 mm und 3 mm Kunststoffplatten zusammen gesetzt. Die 1mm-Stücke verhindern dass seitliche abrutschen. Der Nachteil an dieser einfachen und schnellen Variante ist, dass man das Gehäuse nicht zusammen schrauben kann.