One ROM – Praxis: Junior Computer mit RAM- und ROM-Erweiterung

Dieses Praxisbeispiel stammt von einem Forumsmitglied („obbi“) und geht deutlich über einen einfachen ROM-Ersatz hinaus:

👉 Ziel war es, einen Elektor Junior Computer gleichzeitig mit zusätzlichem RAM und einem One ROM aufzurüsten.

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Ausgangssituation: Erweiterung wie in den 80ern

Der Junior Computer war von Anfang an modular gedacht:

• Erweiterungen über Systembus
• RAM- und ROM-Karten optional
• Aufrüstung oft schrittweise (Kosten!)

Damals üblich:

• kleine SRAM-Bausteine (z. B. 6116 → 2 kB)
• EPROMs der 27xx-Serie

👉 Große Speicher waren schlicht teuer.

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Der erste Ansatz

Bereits vor dem One ROM hatte obbi sein System erweitert:

• Einsatz eines 62256 (32 kB SRAM)
• Zusammenlegen von TM + PM in ein einzelnes EPROM

👉 Dadurch wurde ein Sockel frei.

Die Idee:

• diesen Sockel mit One ROM nutzen
• zusätzlich RAM bereitstellen

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Problem: RAM und ROM gleichzeitig

Hier kam die erste wichtige Erkenntnis:

👉 (Aktuell) kann One ROM nicht gleichzeitig RAM und ROM in beliebiger Kombination bereitstellen

Zusätzlich:

• nur begrenzte SRAM-Emulation möglich
• nicht ausreichend für das gewünschte Setup

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Neue Strategie

Statt alles über One ROM zu lösen:

Plan:

1. 32 kB SRAM (62256) separat
2. One ROM für TM + PM + weiteres ROM

Adressbereiche:

• RAM: 0x2000 – 0x9FFF
• ROM: 0xA000 – 0xDFFF

👉 Klassische Speicheraufteilung

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Die eigentliche Herausforderung: Adressdekodierung

Hier wird es spannend – und lehrreich.

Ausgangspunkt:

Adressleitungen:

• A15, A14, A13

Ziel:

• Auswahl von:
  • Board
  • RAM
  • ROM

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Wahrheitstabelle

Die ursprüngliche Tabelle beschreibt, welcher Bereich wann aktiv ist.

Das Problem:

👉 Die direkte Umsetzung ist komplex
→ viele Gatter nötig

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Vereinfachung durch Kompromisse

Um die Logik handhabbar zu machen, wurden bewusst Vereinfachungen akzeptiert:

• Reset-Vektor nicht zwingend im Original-ROM
• etwas „Verschnitt“ im RAM
• Spiegelungen im Adressraum erlaubt
• weniger parallele ROMs

👉 Klassischer Trade-off:
einfachere Hardware vs. perfekte Speicheraufteilung

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Ergebnis: Stark vereinfachte Logik

👉 nur noch notwendig:

• 3 Inverter
• 1 AND
• 1 OR

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Trick: Alles mit NAND-Gattern

Da:

👉 NAND = universelles Gatter

kann man das OR ersetzen durch:

• Kombination aus NAND

Ergebnis:

👉 ca. 6 NAND-Gatter (≈ 1,5× 7400) reichen aus

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Alternative Lösung

Später fiel auf:

👉 Ein 74145 wäre ebenfalls geeignet gewesen
(Open Collector!)

👉 aber:
Die diskrete Lösung wurde trotzdem umgesetzt

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Umsetzung

• zusätzliche Logik auf kleiner Zusatzplatine
• Kombination aus SRAM + One ROM
• saubere Integration ins System

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Besonderheit: 27xx vs. 23xx ROM-Typen

Ein weiteres Problem:

• Junior erwartet 27xx EPROMs
• One ROM Multi-Sets → 23xx Typen

👉 Lösung:

• Sockel per Drahtbrücken angepasst
• vollständig rückbaubar

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Konfiguration (One ROM)

{
    "$schema": "https://images.onerom.org/configs/schema.json",
    "version": 1,
    "description": "Mandatory description about this config",
    "detail": "Extra detail about ths configuration",
    "notes": "Notes that appear after the list of sets",
    "rom_sets": 
    [
        {
            "type": "multi",
            "description": "Junior TMPM",
            "roms": [
			{   	   "file": "C:/Users/oblaenan/Desktop/Junior/Software/junior monitor roms/pmtmx2.BIN",
              			   "description": "TM, PM und PME",
                  		   "type": "2364",
          		           "cs1": "active_low"
			},
			{          "file": "C:/Users/oblaenan/Desktop/Junior/Software/junior monitor roms/Elektor_Junior_ROMx8.bin",
		     		   "description": "Aux + Vektors",
		     		   "type": "2364",
		     		   "cs1": "active_low"
			}
                  ]
        }
    ]
}

👉 aktuell:

• 2× TM/PM
• 8× Monitor-ROM

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Ergebnis

👉 Mission accomplished

Das System läuft:

• One ROM liefert TM/PM + Zusatz-ROM
• 32 kB SRAM verfügbar
• stabile Adressdekodierung

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Fazit

Dieses Projekt zeigt sehr schön:

👉 One ROM ist nicht nur „EPROM ersetzen“

sondern kann Teil eines größeren Systems sein:

• in Kombination mit SRAM
• mit eigener Adresslogik
• mit durchdachten Kompromissen

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Persönlicher Kommentar

Ein besonders schöner Aspekt:

Der Junior lädt zum Experimentieren ein

Und genau das zeigt dieses Projekt:

• ausprobieren
• vereinfachen
• neu denken
• verstehen

👉 Genau im Sinne des Originals.
PS: Hier der Link zum Original-Thread.

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Ausblick

Mögliche Erweiterungen:

• komplexere Speicheraufteilung
• alternative Dekoder (74138/74145)
• größere ROM-Sets