Самодельный компьютер на Z80 и не только

[Rio444]

Да, путаница с этими кварцами.
Если кварц может работать на частоте 30 МГц и 10 МГц, какая из этих частот основная, какая гармониковая (3-я гармоника)?
Разобрался.

Основная частота кварца не бывает больше 20 мгц. Это связано с размерами и конструкцией пластины. Частоты выше 20 мгц получают возбуждением генератора на нечетных гармониках. Третья, пятая, седьмая и т. д. Обычно используют возбуждение на двух первых, ибо на более высоких гармониках возбуждение менее устойчиво и низкая амплитуда на выходе.
Если на корпусе обозначена частота более 20 мгц, это означает, что резонатор гармониковый. Конструкция пластины и вид колебаний пластины специально рассчитан для работы на этой частоте. Но это не значит, что он не будет работать на первой гармонике.

То есть, для всех кварцев с номинальной частотой выше 20 МГц, эта частота является 3-й гармоникой.
Но если схема генераторы не тянет такую частоту, то кварц может переходить на первую гармонику, то есть на частоту в 3 раза меньше.

[Serg6845]

Да, путаница с этими кварцами.
Если кварц может работать на частоте 30 МГц и 10 МГц, какая из этих частот основная, какая гармониковая (3-я гармоника)?

гармоника по определению больше основной частоты. основная - 10, гармоника - 30. оптимизирован под ту частоту что указана в маркировке.

[Rio444]

Serg6845, спасибо, выше это же и написал.
Больше всего сбивает с толку "основная частота" и "номинальная".
"Номинальная" вполне может быть и "основной" и "гармониковой". А "основная" не быть "номинальной".

[M80]

фишка в том, чтоб создать что-то с нуля и заставить работать так, как тебе этого хочется.
разработка схемы, потом платы, пайка, написание прошивки, отладка, изготовление корпуса и вот, на выходе устройство!
получил опыт, кайфанул, можно переключаться на что-то другое, а приборчик, тем временем, приносит пользу и радует!))

Ну да, согласен. Только сейчас есть помощники в виде ПК, планшета и прочих. А вот в своё время ничего этого не было. И тогда действительно приходилось лепить с нуля! Просто с нуля! Пультик, пошагиватель... Набиваешь программку... Затем программируешь УФ ПЗУ... Вот она молодость! Да и девки совсем другие были...)))

[ivagor]

Основная частота кварца не бывает больше 20 мгц.

Это взято из какой-нибудь книги советского времени? С тех пор многое поменялось, можно посмотреть каталог производителя (например) и увидеть у кварцев с Fundamental (не с 3rd или 5th Overtone) диапазоны частот. Или глянуть каталог отечественных продавцов, для примера тут для 32 МГц из 65 примерно половина с 1Г.

[Tronix]

Многовероятно, что у Вас кварц в таком случае работает просто как емкость, тк такого большого отклонения с
кварцем не должно быть. Собственно, на ГФ24 я даже функциональный генератор делал, и статью писал про это (стр15).
https://djvu.online/file/BP8UF4pjvnO...ebmmp555410888

А устройство классное, большой респект!!+++++

Очень даже может быть, спасибо, почитал статью с интересом. Ну я думаю, что буду еще играть с кварцем и ГФ24 и проведу ряд экспериментов.

[Advertiser]

[Rio444]

Это взято из какой-нибудь книги советского времени?

Нет, это с одного из радиолюбительских форумов.
Естественно информация могла устареть. Но в данном случае главное - сама идея, почему существуют гармониковые кварцы.
И в моём случае это актуально, т.к. в сфере интересов старая техника, выпускавшаяся 20-лет назад и ранее.

[i8088]

Кстати, Эмиль, тебе не попадалась методика расчета кварцевого генератора на одном (КМОП) и двух (TTL) инверторах?
В частности этой схемы:
Нажмите на изображение для увеличения. Название: PC_XT.jpg Просмотров: 7 Размер: 21.6 Кб ID: 78867
Как подбирать значения резисторов и конденсатора, в зависимости от частоты?

Методики не припоминаю. Соображения такие. Для TTL резисторы должны хотя бы обеспечивать линейный
режим работы элемента. Собственная частота колебаний в схеме (если она возбуждается с одними емкостями)
должна быть близка к желаемой.

Или же для возбуждения на желаемой гармонике коэффициент передачи дифференцирующей CR цепи (C81R07)
на первой гармонике должен быть заметно меньше, чем на третьей. Те частота среза CR цепи (1/(6.28*RC)) должна
быть около желаемой частоты возбуждения. Иногда (особенно в приемопередающей технике) применяют настроенный
контур, для возбуждения на нужной гармонике.

Собственно, гармониковые кварцы используются из-за затруднительности изготовления резонаторов на большие частоты
и падения добротности их выше определенной частоты. Я посмотрю дома у меня есть хорошая старая двухтомная книга
" Радиотехнический справочник" (перевод с немецкого), где целая глава про кварцы

[i8088]

Я немного добавлю свои соображения.

У кварцев могут быть еще паразитные частоты (не гармоники), при не совсем
качественном изготовлении (из книги). Там же указано, что наилучшие результаты
получаются от 60KHz до 5Mhz (не спроста в старых частотомерах ставили кварц на
5MHz, а потом умножали частоту).

Более строго, относительно работы на гармониках. Чтобы возбудить кварц на желаемой
гармонике, нужно чтобы коэффициент передачи цепи ОС на желаемой частоте был
выше, чем на других. Но посколько добротность кварца на гармониках скорее всего
меньше, то при примерно равных коэффициентах передачи цепи ОС (с учетом сдвига
фазы, тк этот сдвиг фазы кварцу придется компенсировать для выполнения условия
самовозбуждения), можно предположить, что будет более вероятно возбуждение на
низшей гармонике (в пределах одинакового коэффициента передачи ОС). А для работы
на нужной гармонике нужно добится увеличения коэффициента передачи на ней, в
простейшем случае хотя бы подстройкой CR звена, как я писал выше.

Это легче представить себе, если вспомнить эквивалентную схему резонатора:
последовательно включенные большая индуктивность, маленькая емкость и
сопротивление потерь. И все это зашунтировано емкостью кварц-держателя.
Гармониковые частоты можно представить себе как дополнительные
последовательные LCR цепи, включенные параллельно основной. Понятно, что
в таких цепях в определенных условиях возможна генерация на разных частотах
и даже перескок частоты при внешнем воздействии.

Ну и не забываем про то, что у кварца возможны два резонанса - последовательный
и параллельный. Частота параллельного резонанса чуть выше и определяется той
же фиктивной индуктивностью и емкостью кварц-держателя, включенной
последовательно с маленькой эквивалентной емкостью кварца. Чем выше
добротность резонатора, тем меньше отношение этих частот.

- - - Добавлено - - -

Дичайший микс (мешанина) из smd 0402, 0805, qfn, DIP и МЛТ. Потому что делал под себя, ориентируясь на то, какие детали у меня есть в наличии, что бы ничего не покупать для сборки.

А кстати, напомнили. У меня есть старые промышленные платы (Motorola, Alcatel)
от коммуникационного оборудования, так там смесь - и DIP, и SMD, и планарные
микросхемы (причем последние припаяны с обратной стороны платы). Еще
применяются интересные SMD резисторы, круглые, синего цвета.

[Tronix]

Меж делом завел экранчик 480x320 3.5" ili9486 8 bit parallel (SKU:MAR3501) на платке с ВМ80, которую тут показывал парой страниц ранее:
https://zx-pk.ru/threads/25682-samod...=1#post1178397



Честно сказать - намучился я с ним прилично. Сначала не мог его заинитить - собирал по всему инету последовательность инициализации, включая какие-то китайские борды, форумы андруинщиков, github - нет инита и всё. А дело было всего-лишь в перепутанных проводах к экрану D6 и D7 - просто воткнул неправильно пины. Потом начал ловить какие-то внезапные перезагрузки прошивки, сделал даже "шагатель" по классике из журнала Радио, хотя он мне мало помог. Короче дело было в том, что на плате у меня на процессоре перепутаны адресные линии A14 и A12 местами, поэтому когда прошивка выросла код улетал в неведомые дали. А распиновку 8080 я взял похоже просто в гугле забив "8080 pinout", и первая подвернувшаяся картинка оказалась неправильной. Ладно, исправил парой проводков МГТФ и все уже поехало как надо.
Какие из этой грустной истории выводы? Да банальные - 1) всегда читай официальные даташиты и мануалы от производителя, а не смотри картинки в гугле; 2) сделал жгут проводов - прозвони его тестером, что соединение есть и что провод А приходит в точку А, а не в точку Б;

Когда все заработало как надо по аппаратной части переписал на асм основные функции работы с дисплеем и особенно функции заливки дисплея, скорость возросла в разы по сравнению с си-вариантом. Тут тот самый случай, когда важен каждый такт и одна лишняя инструкция в цикле существенно сказывается на быстродействии. Ведь старичку ВМ80 для полной заливки экрана нужно прокачать 480x320x2 байт (~300 Кб) через шину. Конечно, экран очищается не моментально, но уже терпимо. Ну и до кучи прикинул шрифт с альфаблендингом (плавным переходом цветов на краях изображения), что потребовало чисел с плавающей запятой:



Благо в z88dk это решается просто подключением математической библиотеки. Она конечно жрет место, и очень даже заметно, но на период отладки терпимо. Дальше можно все в таблицы загнать, когда будет понимание всех цветов и элементов интерфейса.

С этим экраном без нормального отладчика работать такое себе, это не ИН'ки или матричные светодиодики... Каждый раз доставать из панельки, стирать EEPROM'ку, прошивать EEPROM'ку, вставлять обратно в панельку - и так сотни раз на период рисования интерфейса - удобства доставляют мало. Да, я знаю что есть "эмуляторы ПЗУ", знаю что можно было бы просто поставить на плату USART (да хоть тот же 580ВВ51), написать небольшой бутлоадер и шить флешку прямо в схеме и тд и тп. Но как сделано так сделано. Поэтому пришлось написать на скорую руку типа эмулятор данной 8080 платформы - ядро эмулятора 8080 ctrl+c/ctrl+v с гитхаба, вывод на экран через SDL, обработка кнопок там же. Ну и сбоку немножко логики заполнения экрана ili9486 и обработки портов в/в. Стало гораздо проще и плату можно вообще пока отложить в сторону.



А вчера вечером решил прикрутить кнопки и внезапно столкнулся с глюком - при чтении данных из порта 580ВВ55 у меня читался мусор. Понятно, что конфликт на шине, я предположил что виной всему упрощенный дешифратор адреса порта в/в, выполненный на одном инвертере - а именно /CS ВВ55 это линия A4, а /CS на экран - это инвертированная A4, таким образом по задумке 0-Fh это порты ВВ55, а 10h-1Fh это порты экрана. Думал что из-за задержки прохождения сигнала через инвертер возникает иголка и экран и ВВ55 одновременно отвечают и вот он и глюк. Сидел пол-ночи ловил эти иголки, переделал дешифратор на ИД7 - нихрена. А утром взглянул на сам экран - и вот оно. На экране установлены пара левел-шифтеров, выполненных на 74LVC245, и у одного из них, отвечающего за шину данных /OE жестко прибит на землю:




Поэтому когда я читаю что-либо из какого угодно порта он выставляет на шину мусор. Солюшен прост - отрезать /OE от земли и завести его на /CS экрана, что и было проделано с помощью скальпеля и МГТФ:



Ох уж эти китайцы затейники, ладно, продолжаем...