Самодельный USB-магнитофон для ретро-компьютера

[Andrey F]

Китайская поделка под Сделанно_в_России_tm_

запись там самая простая , для микрофонного входа

В меню таких устройств есть настройки качества записи. А удалить микрофон с операционником с платы и подпаять зкранированный провод - недолго.

[Advertiser]

[zx-kit]

Заказал для изучения модули V2DIP2-48 и VNC2 DEBUG (http://www.ftdichip.com/Products/Mod...les.htm#V2DIP2),
а также двухразрядный семисегментный индикатор для USB-магнитофона и тестера микросхем.

[ASDT]

Вроде был уже "магнитофон для спектрума"?
И нафиг усб хост при наличии сд карт?
сон разума ...

[zx-kit]

Вроде был уже "магнитофон для спектрума"?

Да, был, но только для Спектрума (http://www.zx.pk.ru/showthread.php?t...F2%F0%F3%EC%E0). Привязка старого "магнитофона" к формату TAP или TZX особого удобства не дает, а создает лишние трудности. В новом "магнитофоне" планируется более универсальный формат WAV - пригодится для "Радио-86РК" и других отечественных или иностранных ретро-компьютеров, которые раньше работали с магнитофоном.

Как мне подсказали в этой теме (http://www.zx.pk.ru/showpost.php?p=518495&postcount=18), USB-магнитофон можно легко встроить в корпус Спектрума и использовать цифровые сигналы без дополнительного преобразования. Что позволит использовать еще более быструю загрузку, чем TUBRO загрузчики за 30 секунд.

И нафиг усб хост при наличии сд карт?
сон разума ...

Да и пора осваивать USB для Спектрума. В этом и поможет проектирование аналога "магнитофона" на USB. Потом, на основе моего эксперимента, может появиться схема подключения USB к Z80. Или Speccy с USB флешкой и клавиатурой.

Также связь Z80 с SD картой осуществляется последовательно, а с USB можно осуществить параллельно по восьмибитной шине. Что позволит загружать образы дисков быстрее в несколько раз. Если, например, контроллер USB подключить к "KAY-2010". К тому же USB-хост упрощает написание программ для Z80 - не надо изучать FAT.

В будущем можно будет подумать об вcтраивании USB драйвера в ПЗУ.

[psb]

Потом может появиться схема подключения USB к Z80.

к слову, caro сделал это уже давно, а вот софта нет и с новой схемой он просто так не появится...

[skyther]

usb на спектруме имеет смысл, если будет поддерживаться что-то кроме накопителей.

[zx-kit]

к слову, caro сделал это уже давно, а вот софта нет и с новой схемой он просто так не появится...

Схема подключения USB-хоста к Z80 будет простой. 8 битов ШД напрямую или через резисторы. Еще 4 выхода с дополнительного регистра для управления направлением передачи данных VNC2. И дешифратор адреса регистра.

Команды USB напоминают команды MSDOS. Ниже приведены основные:



Как видите, чтобы загрузить файл нужно подать несколько команд:
открыть файл для чтения, прочитать нужное количество байт из файла, закрыть файл.

Софт нужен не игровой, а встраиваемый в ПЗУ для чтения-записи, типа GLUK и аналогичных. Например, для загрузки в электронный диск в ОЗУ образа TRDOS.

usb на спектруме имеет смысл, если будет поддерживаться что-то кроме накопителей.

Можно будет потом попытаться подключить USB-устройства с PC. Бывают звуковые карты USB:




Можно сделать контроллер USB клавиатуры. Но там нужно разрабатывать новую прошивку для VNC2 (или добавлять управляющий контроллер) и делать схему сопряжения с разъемом для старой ZX-клавиатуры. Типа адаптера KEYB&SINC.

VNC1 - один способ подключения устройств:



VNC2 - два способа подключения устройств:

[zx-kit]

Расчет количество тактов для требуемой частоты дискретизации USB-магнитофона

C помощью таблицы в OpenOffice посчитаем количество тактов для разных кварцев.




Если использовать только один VNC2:
Период прерываний для частоты 44100 Гц должен быть 22,676 мкс. Если настроить на 23 мкс ошибка будет 1.43%
Период прерываний для частоты 48000 Гц должен быть 20,833 мкс. Если настроить на 21 мкс ошибка будет 0,8 %

Для управляющего МК:
При частоте 12 МГц ошибка для обоих частот дискретизации минимальна. Также при такой частоте можно использовать сигнал от кварца VNC2. При 14 МГц можно подключиться к кварцу компьютера. Но это подойдет только для обычных клонов Спектрума.

В принципе, даже при задании периода прерываний от таймера в мкс ошибка меньше 1.5%, что мало повлияет на читаемость данных в компьютер.
---------------------------------------------------------------------

Но пока у нас остается дополнительный управляющий микроконтроллер. Частоту кварца изменим на 12 МГц. Vinculum2 пока работает со стандартной прошивкой V2DAP в паре с управляющим МК и обеспечивает связь с USB FLASH.

Начнем разрабатывать программу.

Запись и воспроизведение будем осуществлять в моменты прерываний от таймера. Настроим период прерываний на 272 такта. Это будет соответствовать частоте 44117,65 Гц (ошибка 0,04%). Во время прерывания будем анализировать переменную mode, которая будет сообщать в каком режиме сейчас находится USB-магнитофон.

После нажатия на USB-магнитофоне кнопки "PLAY" из исходного состояния WAIT переходим в режим PLAY_BEGIN. После этого нужно будет открыть для чтения файл с выбранным номером, проверить соответствие формата WAV 44100 8 бит MONO. Если файл есть и соответствует данным характеристикам, запоминаем длину файла.

Для записи и чтения организуем буфер из массива размером 200 байт. Две переменные buffer_rd и buffer_wr будут показывать позиции чтения и записи в буфере. Если обе переменные равны, то буфер пуст. При заполнении буфера с USB во время воспроизведения амплитуду сигнала от 0 до 255 мы будем преобразовывать в одно из двух значений: 0 или 255.

Так вот, когда начинаем воспроизведение файла, нужно заполнить половину буфера (100 байт) и перейти в режим PLAY. Теперь начнется выполняться процедура воспроизведения во время прерываний.

То есть, если в начале процедуры обработки прерывания от таймера с частотой 44100 Гц переменная mode = PLAY, мы должны выполнить следующие операции:

1. Считать байт из буфера из места, на которое показывает переменная buffer_rd
2. Считанный байт (0 или 255) преобразовать в один бит и вывести на выход USB-магнитофона digital_out
3. Переместить указатель чтения в буфере buffer_rd на следующую позицию.
...

Похожие действия нужно выполнять и при записи со Спектрума на USB.
То есть, если в начале процедуры обработки прерывания от таймера с частотой 44100 Гц переменная mode = RECORD, мы должны выполнить следующие операции:

1. Ввести с компьютера сигнал digital_in
2. Полученный бит преобразовать в байт 0 или 255 и записать в буфер в место, на которое показывает переменная buffer_wr
3. Переместить указатель записи в буфере buffer_wr на следующую позицию.
...

TO BE CONTINUED

[Лас]

Для записи и чтения организуем буфер из массива размером 200 байт.

Неправославный размер какой-то. Для аляповатой китайской копии Спектрума.
Больше замечаний нет)

[zx-kit]

Неправославный размер какой-то. Для аляповатой китайской копии Спектрума.
Больше замечаний нет)

Кратность 256 не нужна, так как при записи будем передавать байты из буфера в USB-HOST по одному байту до тех пор, пока не опустеет буфер. То есть передаем, пока переменная buffer_wr не равна buffer_rd. Эти переменные циклически бегают от начала до конца буфера, потом опять от начала до конца.

На входе VNC2 есть еще один буфер FIFO. Наверно VNC2 сам решит, когда будет записывать данные на USB FLASH, например, когда наберет 512 байт.