Incompatibilidades da porta 254

Apesar do TK90X ser um clone muito próximo do ZX Spectrum, capaz de rodar grande parte dos programas do original britânico, sofre algumas incompatibilidades em hardware e em software. 

Um dos problemas foi encontrado no OTLA, um projeto que permite carregamento de programas a velocidades muito altas em computadores clássicos. O carregamento rápido simplesmente não funciona no TK90X. Fabio Belavenuto resolveu investigar a fundo e chegou à conclusão que se devia à diferença de comportamento da porta 254.

O que se conhece por porta 254 é o endereço de entrada/saída destinado à comunicar-se com o ULA do TK90X. No modo de entrada serve para ler o teclado e o estado do sinal EAR oriundo do gravador cassete. As funções de cada bit desta porta são:

Uma das incompatibilidades conhecidas é a entrada EAR no bit D6. No ZX Spectrum este bit tem o mesmo valor que o último enviado para a saída MIC (bit D3), que é normalmente 0. No TK90X o circuito de entrada EAR é seguido por um amplificador com um transistor em configuração emissor comum que, na ausência de um sinal de áudio, não conduz e deixa o bit D6 estável no valor 1. Por isso programas que assumem este bit como sendo 0 simplesmente não funcionam. Existem soluções de hardware propostas para contornar este problema ou, alternativamente, modificar os próprios programas, como fiz com o jogo Samurai Warrior.

Menu do jogo que não funciona devido à porta 254 incompatível

A outra incompatibilidade conhecida está relacionada com o bit D7 que, no TK90X, tem valor 0 devido ao famoso diodo D1 que o liga ao pino 10 do ULA. No Spectrum o valor deste bit é 1. Para aumentar o grau de compatibilidade deve-se remover este diodo, providência esta que já vem tomada de fábrica para o TK95.

A terceira incompatibilidade foi descoberta recentemente, durante as investigações feitas por Fabio Belavenuto sobre OTLA, que não funciona no TK90X. O carregamento era interrompido assim que certas cores de PAPER eram colocados no vídeo. O Fabio descobriu que o carregamento rápido não funcionava por causa do bit D5 estar flutuante, isto é, não conectado à nada.

A princípio isto parece não afetar nada, pois os resistores pull-up do barramento de dados obrigam qualquer bit flutuante a assumir valor 1. Entretanto o ULA está sempre varrendo a região da RAM com dados de vídeo, para criar a imagem de TV em tempo real e, em certas condições, acaba deixando um sinal residual no barramento. Este sinal acaba "contaminando" o bit D5 flutuante. Os outros bits estão conectados e não sofrem do problema, a não ser que o diodo D1 não esteja na placa do TK90X, que deixaria o bit D7 flutuando.

A porta 254 pode pegar um resíduo de sinal deixado pelo ULA, quando este leu um valor de atributos situados nos endereços 22528 a 23295 (#5800 a #5AFF). Os atributos são valores de cores associados a cada conjunto  de 8×8 pixels, com os seguintes nomes: INK, PAPER, BRIGHT e FLASH. Todos estes atributos são armazenados dentro de um byte, com a seguinte estrutura:

Bit	7	6	5	4	3	2	1	0
Atributo	FLASH	BRIGHT	PAPER			INK

Se o bit mais significativo do PAPER (D5) for 0, o ULA pode acabar escrevendo este valor quando é feita leitura da porta 254. As cores de PAPER com esse bit em nível baixo são preto, azul, vermelho e magenta. Caso o diodo D1 esteja ausente, o bit D7 também pode ser afetado se o FLASH for 0.

Para saber qual o comportamento da porta 254 de seu computador, basta digitar e rodar o seguinte programa BASIC.

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