Vorstellung Wang 2200F BASIC-Kleincomputer

  • 50527-wanglogo-jpg 2200

    BASIC-Kleincomputer

    Modell 2200-F4

    Baujahr 1978

    Technische Daten

    • Konsole mit integrierter Zentraleinheit: Wang 2200-F4 bzw. 2200-WS4 (4 große Leiterplatten und 1 Busplatine)
    • Land: USA
    • Baujahr: 1978 (ab Anfang 1976 hergestellt)
    • Preis: ca. 26.000 DM (fast so viel wie 3 VW Golf I); ein Komplettsystem mit 3-fach-Diskettenlaufwerk 2270-3 und Schnelldrucker 2231-W1 kostete 1977 ca. 72.000 DM
    • Architektur: 4 bit ALU, 8/16 bit, 20 bit ROM
    • aus über 150 TTL-Bausteinen aufgebaute CPU
    • Systemtakt: 10 MHz, Zykluszeit: 1,6 µs
    • 16 KB dynamisches RAM, davon nur 698 Bytes vom System belegt
    • 42,5 KB ROM mit leistungsfähigem BASIC-Interpreter
    • Grafik: keine
    • Audio: nur Signalton
    • Tastatur: umschaltbar zwischen BASIC-Befehlen und Kleinbuchstaben
    • Bildschirm: 12" monochrom (grün), 16 Zeilen zu je 64 Zeichen, Speicher: 1024 x 8 bit, Zeichensatz: 256 Zeichen, Ausgabezeit: 65 µs pro Zeichen
    • Anschlüsse für Diskettenlaufwerke, Disk-Multiplexer, Drucker und serielle Schnittstelle
    • Leistungsaufnahme: ca. 210 Watt
    • Gewicht: 24,5 kg
    • Maße: 50,2 x 52,0 x 34,3 cm³ (B x T x H)
    • Einsatzgebiete: Ausbildung, Autohändler, Buchhaltung, Fertigungsindustrie, Finanzberechnungen für Banken, Immobilienhändler und Versicherungen, Ingenieurberufe (Statiker, Vermessung), Lebensmittelhandel, Mathematiker, Statistiker, Steuerberater usw.

    Daten des WANG-BASIC-Interpreters:

    Der BASIC-Interpreter wurde in Mikrokode geschrieben; es gibt keinen Maschinenkode, auf den ein Benutzer zugreifen kann, im Gegensatz zu den Mikrocomputern, die erst Jahre später auf den Markt kamen. Dies machte diesen Wang-Computer mit zu den schnellsten BASIC-Rechnern auf dem Markt.

    • Taste für nächste Zeilennummer
    • Trace-Befehl und Einzelschrittfunktion
    • Renumber-Befehl
    • Unterprogramme können über Nummern definiert werden und darüber dann aufgerufen werden, ohne dass dabei Zeilennummern beachtet werden müssen
    • Unterprogrammebenen: maximal 50
    • 16 frei definierbare Sonderfunktionstasten für den direkten Aufruf von 32 Unterprogrammen (mit mehreren Parametern), zur Speicherung von Zeichenketten zur schnelleren Eingabe oder von Programmfunktionen
    • zahlreiche, spezielle Ein-/Ausgabebefehle für etliche Peripheriegeräte
    • Variablennamen: maximal 286
    • Variablen: einfache numerische, 1- und 2-dimensionale numerische Bereichsvariablen, einfache Zeichenketten und 1- und 2-dimensionale Zeichenketten-Bereichsvariablen
    • Bereichsvariablen: maximal 255 Elemente 1-dimensional, maximal 4096 Elemente 2-dimensional
    • Zeichenketten: standardmäßig 16 Zeichen, maximal 64 Zeichen
    • arithmetische Rechengenauigkeit: 13 Stellen, trigonometrische und Exponentialfunktionen: 12 Stellen. Rechenbereich von ±10-99 bis 1099
    • trigonometrische Funktionen umschaltbar auf Altgrad, Bogenmaß und Neugrad

    "Vorgänger" ab 1975: WANG 2200T

    • die Systemeinheit mit dem Netzgerät befand sich noch in einem separaten Gehäuse, 9"-Bildschirm, integriertes Kassettenlaufwerk

    Bilder vom Innenleben

     


     


     


    Sammle Computer und Taschenrechner bis ca. 1990, CPUs, Speicher, Speichermedien aller Art und suche u. a. EPROM C1701&C1702, i487SX-CPU, IBM-Monitor 5151, IBM-XT-Tastatur Model F, Texas Instruments Notebook TravelMate 3000, Citizen W1D 3,5"-Disklaufwerk, MiniSD- und eMMC-Karten, Magnetblasenspeicher, Bänder (3/4"/1"/AIT/Mammoth/Travan/VXA) und Medien (2" LT-1, Apple Twiggy-Disk 5,25", Bernoulli Box II, HiFD, Jaz, Quest, SQ100-400)

    Edited 2 times, last by Antikythera ().

  • Bilder der großen Baugruppen

    Baugruppe 7054: Video, Drucker und Disk-Multiplexer


    Baugruppe 7051: CPU


    Baugruppe 7052: ROM und RAM


    Baugruppe 210-D001: Controller für Diskettenlaufwerke

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  • Hi Michael,


    Das ist wirklich nicht OK:


    Da muss eine Schraube durch wie hier:

    (habe leider gerade keine besseren Bilder gefunden)

     


    Die fixe Einstellung der Adresse auf dem Disk-Controller stammt übrigens nicht von mir. Nicht meine Schrift, nicht meine Labels. :)


    Und die Stellen mit den durchgebrannt Leiterbahnen habe ich auch gefunden:

  • Nachtrag:

    Einen Reparaturbericht habe ich bisher nicht gefunden. Allerdings habe ich in den 16 Jahren auch ein paar Mal mein Ablagesystem geändert - vielleicht finde ich noch was.


    Immerhin hast Du ja meine Aufkleber ::heilig::

  • Gerade habe ich die Baugruppen einzeln mit Handschuhen und richtig viel Kraftaufwand in die Buchsenleisten gedrückt und dann zwei dicke Nägel zur Fixierung durchgesteckt, da ich so lange M3-Schrauben gerade nicht zur Hand hatte. Die muss ich mir zusammen mit den Flügelmuttern erst besorgen.

    Aber so funktioniert das Gerät jetzt mal und die Diagnoseprogramme liefen gerade auch problemlos durch. 8)

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  • Prima. Wobei ich soviel Kraftaufwand nicht kenne.

    Aber Hauptsache, sie sitzen gut.


    Passt M3 durch diese Abstandshülsen durch? Im Original ist das ja etwas zölliges...

  • Passt M3 durch diese Abstandshülsen durch? Im Original ist das ja etwas zölliges...

    Ja, eine M3-Gewindestange konnte ich problemlos durchstecken. M4 geht zwar mit etwas Druck auch durch die Löcher, aber dann würden eventuell die Kunststoffhülsen ausbrechen. Es wird also vermutlich etwas zölliges dazwischen richtig sein...

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  • Die WANG 2200F ist von der Rechengeschwindigkeit her identisch mit der 2200B, die 11 Minuten und 43 Sekunden dafür braucht und dabei alle Zahlen immer mit 13 Stellen Genauigkeit rechnet. Bei Gelegenheit werde ich das natürlich mal nachprüfen...

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  • Die WANG 2200F ist von der Rechengeschwindigkeit her identisch mit der 2200B,

    Natürlich hast Du Recht, weil die Architektur und vermutlich auch der relevante Mikrokode identisch sind.

    Tatsächlich gibt es beim Refresh minimale Unterschiede: Das Modell B schiebt alle 36 Zyklen einen Refresh-Zyklus ein, beim Modell F kommt der nach 32 Zyklen. Von daher ist die F minimal langsamer.

    Wenn ich richtig gerechnet habe beträgt der Unterschied 0,3% oder 2,5s beim Apfelmännchen.

  • Gerade habe ich die Laufzeit beim heutigen Treffen im neuen shack gemessen: die 2200F braucht dafür 11 Minuten und 29 Sekunden, der Emulator Version 3.0 11 Minuten und 7 Sekunden (er macht natürlich keinen DRAM-Refresh). Bei Gelegenheit muss ich die 2200B erneut messen, da stimmt doch vermutlich etwas nicht. :nixwiss:

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  • Gerade habe ich auch die 2200T rechnen lassen, da ich sie für den Test mit dem Multiplexer sowieso eingeschaltet hatte. Sie brauchte 11 Minuten und 27 Sekunden. Die 2 Sekunden Differenz dürften wohl in der Toleranz liegen, oder?

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  • Nachfolgend - wie von Georg gewünscht - ein Foto des Testaufbaus mit dem Multiplexer in der 2200T (hinten links und Konsole 2226A rechts auf dem Tisch) mit Diskettenlaufwerk 2270-2 (links unter dem Tisch) und der 2200F (links auf dem Tisch). Auch die gleichzeitige Nutzung der Disketten klappt problemlos, wenn auch die Zugriffe deutlich langsamer ablaufen. 8)


    Der Test mit dem WANG Disk Emulator (WDE) war nicht ganz so erfolgreich. Hier gab es nicht immer, aber doch öfters reproduzierbar, Fehlermeldungen sowohl auf der 2200T, der 2200F und dem WDE:


    Die Anzeige des Disketteninhalts wurde gelegentlich auch bereits nach nur wenigen Einträgen im Inhaltsverzeichnis mit ERR 61 abgebrochen. Auf dem WDE blieb dabei manchmal die Meldung "Receive LSB" stehen:

     

    Hier gibt es offenbar noch Probleme mit der Kompatibilität des WDE zum Multiplexer. Vielleicht ist es ein Timingproblem, da es nicht bei jedem LIST DCx auftritt?


    Was mich auch etwas verwundert hat: LIST DCx funktioniert auf der 2200F mit und ohne Angabe der Adresse /320. Der interne Disk-Controller liegt eigentlich auf der Standard-Adresse 310 und der Multiplexer-Anschluss auf 320... :nixwiss:

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  • Mir ist bei den Tests gestern beim Treffen im shack noch etwas aufgefallen: die 2200F und der WDE (direkter Anschluss am internen Disk-Controller) funktionieren nur dann problemlos, wenn ich bei beiden gleichzeitig den Strom einschalte und mit dem Zugriff warte bis der WDE fertig gebootet hat. Wenn der WDE bereits vorher eingeschaltet war, dann funktioniert er nur bei jedem 2. bis 3. Einschalten. Wenn er dann funktioniert, macht er beim Einschalten der 2200F vorher einen Reset, bootet also neu. Manchmal macht der WDE auch beim Ausschalten der 2200F einen Reset, aber nicht immer. Georg: Hast Du dazu eventuell noch eine Idee? Gibt es eine direkte Reset-Leitung zum WDE? :nixwiss:


    Edit: Dieses Problem tritt übrigens mit dem 2270-2 nicht auf, was ich gerade noch getestet habe, aber auch hier reagiert das Laufwerk mit kurzen Zugriffen beim Aus- und Einschalten der 2200F...

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    Edited 3 times, last by Antikythera ().

  • Gerade habe ich auch die 2200T rechnen lassen, da ich sie für den Test mit dem Multiplexer sowieso eingeschaltet hatte. Sie brauchte 11 Minuten und 27 Sekunden. Die 2 Sekunden Differenz dürften wohl in der Toleranz liegen, oder?

    Zusammengefasst:

    Modell B: 11:43

    Modell T: 11:27

    Modell F: 11:29

    Emulator: 11:07


    Der Unterschied zwischen T und F entspricht ungefähr den 2,5s, die ich oben geschätzt habe. Das ROM der beiden ist afaik identisch.

    Die B hat ein anderes ROM - vielleicht ist die deshalb langsamer. Ich weiß z. B. nicht, ob die Zugriffe auf das Patchboard zusätzliche Zyklen kosten.

    (Info für den Rest der Welt: die ersten Modelle A bis C besaßen ein Patch-Board, mit dessen Hilfe Fehler im ROM korrigiert werden konnten. Die fehlerhaften Adressen wurden dort dekodiert, das Original-ROM ausgeblendet und durch eine aus Dioden gebildete Instruktion ersetzt.)


    Beim Emulator bringen die gesparten Refresh-Zyklen ca. 18 bis 19 Sekunden. Passt ungefähr...

  • Die fehlerhaften Adressen wurden dort dekodiert, das Original-ROM ausgeblendet und durch eine aus Dioden gebildete Instruktion ersetzt.

    Korrektur: Die Adressen wurden durch eine Diodenmatrix dekodiert und dann durch fehlerbereinigte Instruktionen aus EPROMs ersetzt.

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  • Was die Fehler mit dem WDE angeht: das erinnert mich an die Probleme, die ich auf der CC mit der MVP im Multiuser-Modus hatte. Da scheint noch was besonderes im Protokoll zu existieren das ich nicht kenne.

    Eine Reset - Leitung von der CPU zum WDE gibt es natürlich, aber eigentlich sollte der dann nicht komplett neu booten, sondern nur der Zustand zurückgesetzt werden.

    Das mit der Adresse verstehe ich gerade auch nicht.

    Mal schauen, wann wir diesen Problemen auf die Spur kommen...

  • Die fehlerhaften Adressen wurden dort dekodiert, das Original-ROM ausgeblendet und durch eine aus Dioden gebildete Instruktion ersetzt.

    Korrektur: Die Adressen wurden durch eine Diodenmatrix dekodiert und dann durch fehlerbereinigte Instruktionen aus EPROMs ersetzt.

    Sorry, habe so ein Teil ewig nicht mehr in der Hand gehabt. Ich hatte nur noch die Dioden in Erinnerung...

  • Das mit den Dioden ist ja auch echt mal krass... Hätte man das nicht mit einem ((E)P)ROM eleganter lösen können?

    Wahrscheinlich gab's keine EPROMs mit genug Eingaengen.

    Die EPROMs daneben sind wahrscheinlich 1702, also 256x8bit. Noch weit weg von 14bits.

    ;------------------------------------
    ;----- ENABLE NMI INTERRUPTS
    (aus: IBM BIOS Source Listing)

  • Der Mikrokode ist 20 Bit breit, so dass immer 3 EPROMs vom Typ 1702A nötig waren um diese Breite zu erreichen. In jeweils einem der drei EPROMs wurden nur 4 Bit verwendet. Die ROM-Bausteine bei der 2200A/B/C sind 10 Bit breit und vermutlich war die Herstellung sehr aufwendig, entsprechend langwierig und teuer. Da war es für WANG vermutlich einfacher, Patch-Boards zu liefern, wenn nur wenig Code korrigiert werden musste. Bei der obigen Baugruppe sind nur 3 EPROMs für die Patches zuständig (bei der 2200B wurden davon nur 177 x 20 Bit verwendet, das gesamte BASIC besteht aus 13.312 x 20 Bit), die anderen 3 EPROMs enthalten die Routinen für die EDIT-Taste. :)

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  • Das hat mir jetzt keine Ruhe gelassen und ich habe meine 2200B gerade wieder betriebsbereit gemacht. Sie stand seit der CC noch verpackt auf dem Tisch. :)

    Die Rechenzeit beträgt damit 11 Minuten und 26 Sekunden. Damals hatte ich vermutlich noch eine ältere bzw. andere Version des Programms verwendet. Diese Zeiten wurden jetzt auf jeden Fall mit dem selben Programm ermittelt.

    Also gilt jetzt diese Reihenfolge:

    1. Emulator: 11:07 (kein DRAM-Refresh nötig)
    2. Modell B: 11:26
    3. Modell T: 11:27
    4. Modell F: 11:29

    Da ich nur sekundengenau handgestoppt habe, würde ich sagen, da gibt es bei diesem Programm quasi keine nennenswerte Abweichung zwischen den einzelnen Modellen. Der maximale Unterschied beträgt ja nur ca. 0,4 %...

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  • Also gilt jetzt diese Reihenfolge:

    1. Emulator: 11:07 (kein DRAM-Refresh nötig)
    2. Modell B: 11:26
    3. Modell T: 11:27
    4. Modell F: 11:29

    Da ich nur sekundengenau handgestoppt habe, würde ich sagen, da gibt es bei diesem Programm quasi keine nennenswerte Abweichung zwischen den einzelnen Modellen. Der maximale Unterschied beträgt ja nur ca. 0,4 %...

    Nun, da der theoretische Unterschied zwischen der F und der T bei 0,3% liegt würde ich schon sagen, dass es sich bestätigt, dass die F langsamer ist.


    Also ich hatte mal einen Endlos-Benchmark auf den beiden gestartet und tatsächlich festgestellt, dass die T minimal schneller war.


    Die Sekunde zwischen B und T dürfte dagegen wirklich aus der Messmethode resultieren.

  • Nun, da der theoretische Unterschied zwischen der F und der T bei 0,3% liegt würde ich schon sagen, dass es sich bestätigt, dass die F langsamer ist.

    Eigentlich dachte ich, dass zwischen der B und der T/F 0,3% wegen der 36 zu 32 Takte beim Refresh liegen. Die T und die F müssten doch eigentlich beim Refresh gleich sein, oder?

    Tatsächlich gibt es beim Refresh minimale Unterschiede: Das Modell B schiebt alle 36 Zyklen einen Refresh-Zyklus ein, beim Modell F kommt der nach 32 Zyklen. Von daher ist die F minimal langsamer.

    Wenn ich richtig gerechnet habe beträgt der Unterschied 0,3% oder 2,5s beim Apfelmännchen.

    Sammle Computer und Taschenrechner bis ca. 1990, CPUs, Speicher, Speichermedien aller Art und suche u. a. EPROM C1701&C1702, i487SX-CPU, IBM-Monitor 5151, IBM-XT-Tastatur Model F, Texas Instruments Notebook TravelMate 3000, Citizen W1D 3,5"-Disklaufwerk, MiniSD- und eMMC-Karten, Magnetblasenspeicher, Bänder (3/4"/1"/AIT/Mammoth/Travan/VXA) und Medien (2" LT-1, Apple Twiggy-Disk 5,25", Bernoulli Box II, HiFD, Jaz, Quest, SQ100-400)

  • 0,3% wegen der 36 zu 32 Takte beim Refresh liegen

    36 / 32 sind 12,5% mehr. Oder hab ich da was falsch verstanden mit dem Refresh?

    ;------------------------------------
    ;----- ENABLE NMI INTERRUPTS
    (aus: IBM BIOS Source Listing)

  • Eigentlich dachte ich, dass zwischen der B und der T/F 0,3% wegen der 36 zu 32 Takte beim Refresh liegen. Die T und die F müssten doch eigentlich beim Refresh gleich sein, oder?

    Die Modelle B und T sind näher miteinander verwandt als mit dem Modell F. Sie benutzen (bis auf RAM und ROM) vergleichbare CPU-Boards; das Timing z.B. erledigt bei der B das Board 6308 und bei der T das Board 6708, die sich nur geringfügig unterscheiden. Beim Refresh-Zähler sehe ich auf Anhieb keine relevanten Unterschiede.

    Das Modell F ist dagegen komplett neu entworfen; beim Modell T besteht die CPU inkl. RAM/ROM aus sieben Boards - beim Modell F wurde das auf 2 Boards zusammengeschrumpft. Zwar ist die Architektur immer noch vergleichbar, aber es gibt geringfügige Unterschiede. U.A. wurden komplexere TTL-Bausteine verwendet, um ICs und damit Platz sowie Leistung zu sparen. Das äußert sich z.B. beim Refresh-Counter, der hier einfacher aufgebaut ist.


    Entsprechend sollten B und T eher gleich schnell sein, F etwas langsamer.

    (Hinweis: B steht repräsentativ für die Modelle A,B und C; entsprechend gelten die Aussagen zum Modell T auch für das Modell S, und schließlich haben die Modelle E und F ebenfalls identische CPUs.)

    0,3% wegen der 36 zu 32 Takte beim Refresh liegen

    36 / 32 sind 12,5% mehr. Oder hab ich da was falsch verstanden mit dem Refresh?

    Jaja, die Prozentrechnung. Damit kann man lustige Dinge anstellen.

    Richtig ist, dass zwischen zwei Refresh-Zyklen bei den Modellen B und T (und ihren Geschwistern) 12,5% mehr Instruktionen verarbeitet werden als bei den Modellen E und F. Da diese Abstände aber unterschiedlich lang sind, entspricht das nicht dem Unterschied in der Rechenleistung.


    Ich bin von 32 * 36 = 1152 Zyklen ausgegangen, die auf allen Maschinen in der gleichen Zeit abgearbeitet werden. Innerhalb dieser 1152 Zyklen gibt es bei den älteren Rechnern 32 Refresh-Zyklen und bei den Kompaktmodellen 36 Refresh-Zyklen.

    Tatsächlich werden also in dieser Zeit bei den alten Maschinen 1120 "echte" Instruktionen verarbeitet; bei den kompakten sind es in der gleichen Zeit 1116. Diese vier zusätzlichen Instruktionen entsprechen ca. 0,35% der Gesamtzeit; bezogen auf die 1120 Netto-Instruktionen bei den älteren Rechnern sind die neuen ca. 0,36% langsamer.

  • Die Modelle B und T sind näher miteinander verwandt als mit dem Modell F. Sie benutzen (bis auf RAM und ROM) vergleichbare CPU-Boards; das Timing z.B. erledigt bei der B das Board 6308 und bei der T das Board 6708, die sich nur geringfügig unterscheiden. Beim Refresh-Zähler sehe ich auf Anhieb keine relevanten Unterschiede.

    Das Modell F ist dagegen komplett neu entworfen; beim Modell T besteht die CPU inkl. RAM/ROM aus sieben Boards - beim Modell F wurde das auf 2 Boards zusammengeschrumpft. Zwar ist die Architektur immer noch vergleichbar, aber es gibt geringfügige Unterschiede. U.A. wurden komplexere TTL-Bausteine verwendet, um ICs und damit Platz sowie Leistung zu sparen. Das äußert sich z.B. beim Refresh-Counter, der hier einfacher aufgebaut ist.


    Entsprechend sollten B und T eher gleich schnell sein, F etwas langsamer.

    (Hinweis: B steht repräsentativ für die Modelle A,B und C; entsprechend gelten die Aussagen zum Modell T auch für das Modell S, und schließlich haben die Modelle E und F ebenfalls identische CPUs.)

    Vielen Dank. :thumbup: Dann hatte ich das wohl irgendwie nicht so ganz richtig verstanden.:ka:


    Nachdem die Zeiten handgestoppt einfach zu ungenau sind, habe ich für alle 3 Maschinen Videos gedreht und damit konnte ich dann beim Anschauen im Einzelbildmodus auf eine 1/30 s genau messen. 8)

    Hier die Ergebnisse:

    2200B: 11 Minuten 26,53 Sekunden

    2200T: 11 Minuten 26,87 Sekunden

    2200F: 11 Minuten 28,67 Sekunden

    Das bestätigt Deine Berechnungen: die 2200F ist hier ca. 0,31% langsamer als die 2200B. Der Unterschied zwischen der 2200B und 2200T liegt bei ca. 500 ppm, was doch etwas mehr als die Toleranz der Quarze (ca. 10-100 ppm) ist, womit die 2200T wohl auch einen Tick langsamer als die 2200B ist.

    Sammle Computer und Taschenrechner bis ca. 1990, CPUs, Speicher, Speichermedien aller Art und suche u. a. EPROM C1701&C1702, i487SX-CPU, IBM-Monitor 5151, IBM-XT-Tastatur Model F, Texas Instruments Notebook TravelMate 3000, Citizen W1D 3,5"-Disklaufwerk, MiniSD- und eMMC-Karten, Magnetblasenspeicher, Bänder (3/4"/1"/AIT/Mammoth/Travan/VXA) und Medien (2" LT-1, Apple Twiggy-Disk 5,25", Bernoulli Box II, HiFD, Jaz, Quest, SQ100-400)

  • Jetzt wolltest Du es aber ganz genau wissen ;)


    Man könnte natürlich jetzt noch hingehen und mit einem Zähler die Instruktionen bzw. Zyklen zählen, die die einzelnen Maschinen tatsächlich brauchen. Anfang und Ende könnte ja über das Busy-Signal gesteuert werden, das das Lämpchen an der Tastatur steuert.

    In den ca. 0,3s konnen immerhin fast 200000 Instruktionen verarbeitet werden!


    Aber im Ernst: Es ist natürlich ein interessantes Thema, aber angesichts der Unterschiede ziemlich akademisch. Selbst die 0,3% Unterschied zwischen B/T und F finde ich eigentlich irrelevant - nur kenne ich hier halt die wesentliche Ursache. Wenn mir der unterschiedliche Aufbau der Refresh-Counter nicht aufgefallen wäre hätte ich mir nie Gedanken über Geschwindigkeitsunterschiede gemacht.

  • Jetzt muss der Emulator nur noch Refreshzyklen simulieren - natürlich beide Varianten angst