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| Der ECB-Bus (Computer Technik) |
Vor acht Jahren von Mitarbeitern der Firma Kontron in die Welt gesetzt, hat der ECB-Bus recht schnell große Verbreitung gefunden. Heute ist er zumindest hierzulande der Bus schlechthin für Z80-Rech-ner in Steckkartenbauweise. Erstaunlicherweise findet man nur ganz selten einmal eine Beschreibung dieses Busses, die über die Pinbelegung der Steckverbinder hinausgeht. Und dabei hat der real existierende ECB-Bus durchaus auch ein paar handfeste Macken. Als 1977 bei Kontron die ersten ECB, in vollem Wortlaut Ein-fach-Europaformat-Computer-Baugruppen, geschaffen wurden, ist bestimmt niemandem in den Sinn gekommen, daß der ECB-Bus ein paar Jahre später De-Facto-Standard für modulare Z80-Systeme sein würde. Damals war die Z80-Baustein-familie ganz neu, und es gab noch keine Europakartensysteme mit diesen leistungsfähigen ICs. Durch die hohe Integrationsdichte der neuen Bausteine konnte man das ECB-Konzept äußerst flexibel auslegen. Ausgehend von einer CPU-Karte. die bereits ein vollständiges Kleinstsystem enthält, kann man durch simples Hinzufügen von Speicher- oder Ein-/Ausgabe-Erweiterungskarten fast beliebig komplexe Rechner aufbauen. Die Grenzen des Wachstums liegen hauptsächlich im mechanischen Bereich: Da alle Speicher und Ports vollständig dekodiert und die Bussignale doppelt gepuffert sind (Treiber auf der CPU-Platine und auf den Erweiterungskarten), ist eher der Kartenträger (zumeist ein 19-Zoll-Rack) voll, als daß der Adreßraum ausgeschöpft oder der Bus überlastet wäre. Das war jedenfalls in den späten 70ern Stand der Technik. Vielseitig Die Flexibilität war entscheidend für den Erfolg der ECB. ln der Industrie, dem zunächst angepeilten Kundenkreis, gibt es kaum Standardanwendungen. Die ECB boten nun die Möglichkeit. aus standardisierten Baugruppen schnell eine passende Hardware zusammenzustellen. ohne einen unsinnigen Überhang an nicht gebrauchten Ports oder Speichern beziehungsweise Neuentwicklungen in Kauf nehmen zu müssen, weil es die gewünschte Konfiguration nicht gab. Das große Interesse am EC'B-System und die ständig steigende Nachfrage vor allem nach spezialisierten Portkarten führte dazu, daß auch andere Firmen in diesen Markt einstiegen. Und Anfang der 80er Jahre entdeckten dann die Hobbyi-sten die Z80-Bausteine und den ECB-Bus für sich, der daraufhin einen wahren Boom erlebte. Diese Entwicklung brachte aber gewisse Probleme mit sich: Kontron hatte nicht von vornherein alle 64 Pins der verwendeten VG-Steckverbinder irgendwelchen Signalen zugeordnet. Einige Leitungen wurden für spätere Erweiterungen reserviert. seinerzeit dachte man an den Ausbau zu einem 16-Bit-System mit der Z8000-CPU. Doch schon ziemlich bald zeigte sich, daß ein 16-Bit-ECB-Bus gegen die Übermacht der vorhandenen 8-Bit-Karten keine Chance mehr hätte. Man entschloß sich, den 16-Bit-Plan aufzugeben und die so gewonnenen Busleitungen für realistischere Zwecke zu verwenden. Für zusätzliche Adreßleitungen zum Beispiel, zumal im Zuge ständig steigender Integrationsdichte und fallender IC-Preise Hauptspeicher über 64 KByte keine Ütopie mehr darstellten. Nun kamen aber mehrere Firmen etwa gleichzeitig auf diese Idee. Und da keine stark genug war, von den anderen als Vorreiter anerkannt zu werden, gibt es heute mehrere ECB-Bus-Belegungen und damit ein paar grundsätzliche Inkompatibilitäten zwischen den Platinen verschiedener Hersteller. Unmöglich Das betrifft in erster Linie die zusätzlichen Adressierungssignale für Speicher über 64 KByte, aber auch einige Hilfssignale wie zum Beispiel die Prioritätssteuerung für DMA-Einheiten (BA1 BA0). Dabei wäre die unterschiedliche Busbelegung noch das kleinere Übel, so etwas ist bei Bedarf mit Messer, Lötkolben und ein paar Zentimetern Schaltdraht schnell behoben. Beim Umschalten der Speicherbänke kommen jedoch unterschiedliche Auswahlverfahren zum Einsatz. So liegen bei Kontron acht dekodierte Bank-Select-Signale auf dem ECB-Bus. mit denen man bis zu acht 64-K Byte-Bänke ansteuern kann. Andere Hersteller haben den Adreßbus um einige Bits erweitert. die erst auf den Speicherkarten dekodiert werden. Hauptsächlich verwendet man vier weitere Adreßsignale, womit insgesamt ein Megabyte für Speicher zur Verfügung steht. Anwender des zweiten Verfahrens sind unter anderem auch Janich & Klaas sowie der Elektronikladen Giesler & Danne (ELZET 80), deren Busse bei Hobbyisten weit häufiger anzutreffen sind als der Kontron-Bus. Leider blieb es nicht bei diesen wenigen kritischen Stellen, die im wesentlichen nur bei Speichererweiterungen zum Tragen kommen. Besonders im Hobby-Bereich erschienen Rechnerkarten auf dem Markt, bei denen die ursprüngliche Busdefinition etwas eigenwillig ausgelegt war. Beispielsweise wurden Stromversorgungsleitungen umgelegt oder die Puffer weggelassen. Gelegentlich übernahm man den ECB-Bus auch für Systeme mit einer ‘Nicht-Z80-CPU' (8085, 8086/88 und seit neuerem 68008), was fast jedesmal weitere Inkompatibilitäten mit sich brachte, da dann ein anderes Timing auf dem Bus herrscht. c't-Leser, die schon länger dabei sind, kennen so einen Fall: den c't 86 beziehungsweise dessen ‘jüngeren Bruder', den c't 68 ECB. Vorsichtig Wer sich heute eine der vielen ECB-Buskompatiblen Rechnerkarten kaufen will, muß also schon genau wissen, was tatsächlich auf seinem Bus los ist. Das Prinzip ‘Auspacken - Einschalten Geht' ist nur dann angebracht, wenn man sich der Kompatibilität wirklich sicher sein kann; blindes Vertrauen auf diesbezügliche Werbeaussagen führt in der Regel zu einem 'Geht nicht', unter Umständen sogar zum Tode etlicher ICs, wenn nämlich die ±12V-Versorgung an die falschen Pins zu liegen kommt. Tabelle 1. Die ECB-Busbelegung, soweit sie einheitlich gehandhabt wird, die „umstrittenen“ Pins („#“) siehe >> Als Hilfestellung zeigen die Tabellen die original Kontron-ECB-Busbelegung ,die der beiden anderen genannten Firmen sowie die unserer Rechnerprojekte c't 86/68 ECB und c't 80 (PROF-80). Bitte beachten Sie, daß auch die Richtung der Signale von Bedeutung sein kann. Dazu ein letztes Beispiel aus der Praxis: Es gibt Systeme, bei denen die Signale RESET und PWRCL gleichberechtigt sind (beides Ausgänge der CPU-Karte). Laut ECB-Busdefinition ist RESET jedoch ein Eingang, über den vom Bus aus ein System-Reset ausgelöst werden kann. Kombiniert man nun eine solche CPU-Karte mit ‘normalen' ECB-kompatiblen Baugruppen, gelangt eine Reset-Anforderung auf dem Bus nicht mehr zur CPU. Umgekehrt kann es auch passieren, daß der Reset-Impuls von der CPU-Karte zur Peripherie (PWRCL) nicht durchkommt, weil deren Reset-Eingang am anderen Pin liegt und die Anforderung nicht über den Bus gelaufen ist. c't
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