Technische Daten

logo-2Öffnen wir die Motorhaube des Hive und schauen uns sein Herz an – oder besser seine drei Herzen: Der Kern des Gerätes besteht aus drei Mikrocontroller P8×32D40 “Propeller” der Firme Parallax. Jeder dieser Mikrocontroller enthält 8 RISC-Kerne (die sogenannten COG’s) und eine ganze Menge begleitender Peripherielogik. Die einzige nennenswerte externe Zusatzhardware sind ein oder zwei externe Speicherbänke und ein dazugehöriges Adresslatch. Noch einige passive Bauelemente plus ein wenig Verdrahtung und fertig ist der Mini-Supercomputer. Genaue Informationen zum Propeller findest du im Wikipedia und einen Hardwareüberblick hier bei der Herstellerfirma.

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Wie schon beschrieben stecken im Hive drei Propellerchips, wobei jeder einen ganz bestimmten Funktionskomplexe bedient:

regchip1. Chip Host “Regnatix” – Hostsystem

– Externer RAM 1 MByte in zwei Bänken 512 kByte statischer RAM
– Bussystem 8 Bit für die Anbindung der zwei anderen Microcontroller und den Erweiterungsbus

Der erste Chip steht als Host fast vollständig dem Anwender für seine Programme zur Verfügung. Da sehr viele komplexe Systemfunktionen in die beiden Slavecontroller ausgelagert sind, ergeben sich sehr kleine Programmgrößen für die eigentliche Software. Als Beispiel möge der StarTracker dienen: Dieser besitzt eine bescheidene Programmgröße von 4,9 kByte für das Programm selbst im Host. Sieben freie Prozessoren, 32 kByte interner RAM des Chips und 1 MByte externer RAM sollten auch für relativ komplexe Anwendungen ausreichend sein.

belchip2. Chip Slave “Bellatrix” – Intelligentes Grafiksubsystem

– VGA Auflösungen bis 1280 x 1024 Pixel im Textmodus
– Composit-Video
– Anschluß für Tastatur und Maus (PS2)

Der zweite Mikrocontroller ist für das Benutzerinterface zuständig. Sowohl Bildausgabe über VGA oder Composit-Video, als auch die Eingabegeräte werden hier angesteuert. Die momentanen Funktionen gestatten es dem Host, einen beliebigen neuen anwendungsspezifischen Programmcode in das Grafiksubsystem zu übertragen, um die dort vorhanden acht Prozessoren in speziellen Funktionen einzubinden. So könnte der Chip durchaus völlig selbstständig Menüs darstellen und verwalten, da er auch die Mausaktionen überwacht. Bei entsprechender Software muß der Hostchip sich also um solche Kleinigkeiten wie Menüs, Fenster und Benutzeraktionen nicht unbedingt kümmern. Als weiteres Beispiel denke man an Computerspiele: In Bellatrix könnte eine komplette Grafikengine laufen, die vielleicht völlig eigenständig 3D-Objekte oder Sprites dreht, transformiert und bewegt, Ebenen scrollt und Effekte erzeugt.

admchip3. Chip Slave “Administra” – Allgemein I/O-Interface

  • Ansteuerung und Verwaltung einer SD-Card (bis 2 GByte)
  • FAT16/32-Dateisystem mit Verzeichnissen
  • Blockinterface mit Screenpuffer für FORTH, schneller wahlfreier Zugriff auf große Datenbestände
  • (HSS) Engine um komplexe vierkanalige Soundtrackermodule zu puffern und abzuspielen
  • (HSS) 2 Kanal FX-Synthesizer (NFO/LFO/Hüllkurve…)
  • (WAV) Stereo Engine zur Wiedergabe von WAV-Dateien direkt von SD-Card
  • (SID) Stereo-SID (2 x C64-Soundchip)
  • Player SID-DMP-Files direkt von SD-Card
  • Ethernet-Interface, TCP/IP-Stack
  • IO-Port

Administra bietet dem Host momentan 39 (Stand 03/2009) teilweise recht komplexe Funktionen. So ist es nicht nötig, daß sich der Host um “Kleinigkeiten” wie FAT, Dateinamen oder Sound kümmert. Viele der Funktionen der angeschlossenen Hardware sind in diesen Mikrocontroller ausgelagert.

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Wie man sieht hätte ein einzelner Propeller-Chip zu wenig Resourcen um einen kompletten Computer zu realisieren. Aber ein System aus drei dieser Schaltkreise bietet genug Leistung, um ein komfortables und flexibles System zu bilden. Der größte Teil der Funktionen wird durch Software realisiert, was die Schaltung erheblich vereinfacht. So bedarf es als Beispiel für den Anschluß eines VGA-Monitors nur einer VGA-Buchse und acht Widerstände. Den Rest erledigt Software. Genial einfach, einfach genial…

Ein weiterer Nebeneffekt ist bei diesem Design, daß die Funktionen nicht wirklich scharf voneinander abgegrenzt sind. In der bisherigen Systemsoftware ist Regnatix der Host, aber es ist durchaus auch möglich das Bellatrix die Kontrolle übernimmt, Administra die Zusatzfunktionen realisiert und Regnatix durch die passende Software zu einem schnellen Speichermanager wird. Was du genau aus dem Hive machst, unterliegt einzig der Freiheit deiner Phantasie.