Модульный "Орион"

[zx-kit]

Планирую изготовить модульный компьютер на базе Z80. Желательно продумать переключение режима работы "ZX Spectrum 128" / "Орион-128". .
На материнской плате: Z80 до 6 MHz, буферы шин 74LVC245 и 7 слотов DIN-64F.

Три шины данных:
1. Пятивольтовая для микросхем с питанием +5V. ПЗУ и микросхемы серий К555, К1533, КР580,
2. Трехвольтовая для микросхем с питанием +3V3. Для подключения микросхем статической памяти, ПЛИС и FPGA.
3. С открытым коллектором для вывода видеоданных. В некоторых контроллерах, например, "USB-RECORDER" для режима ZX Spectrum может потребоваться вывод из микроконтроллера AVR на экран в область бордюра во время работы программ.

Основыне модули:
1. VIDEO: видеокарта "METEOR".
2. AUDIO: музыкальный сопроцессор YAMAHA+BEEPER.
3. ROM: FLASH 128K DIP40.
4. RAM: 2 микросхемы SRAM по 512K.
5. PORTS: компаратор для загрузки программ, адаптер PS/2 клавиатуры на ATMEGA.

Посоветуйте, что надо добавить/изменить чтобы можно было из этих модулей сделать "Орион-128" или более совершенную версию ?
Наверно для этого надо на каждой плате установить ПЛИС и подавать на шину тип компьютера.

- - - Добавлено - - -

Компьютеры отличаются по нескольким основным параметрам :
1. Частота генератора: 14 MHz/10 MHz. Значит нужен генератор на две частоты с мультиплексором.
2. Частота Z80: 3.5 MHz / 2.5 MHz (до 20 MHz при установке Z80 на 20 MHz). Надо чем-то выбирать частоту Z80.
3. Адрес ROM: 0000H/F800H. Нужна схема начального запуска с мультиплексором.
4. Адрес клавиатуры: порт FE / адрес в памяти ... через КР580ВВ55. Наверно можно обойтись без ВВ55, заменив на ПЛИС + ATMEGA48 + PS/2 клавиатура.
5. Разрешение экрана: 256x192 точек 15 цветов / 384 × 256 точек 16 цветов. Режимы надо переключать в видеокарте "Meteor".

Надо предусмотреть в каждом модуле схемы для обоих компьютеров, мультиплексоры схем и входной сигнал для переключения.
Схему выбора режима компьютера наверно лучше сделать на микроконтроллере. При включении он будет загружать в модули начальные значения, параметры.
Чтобы войти в меню выбора режимов, например, частоты процессора, надо чтобы микроконтроллер имел доступ к клавиатуре, выводил на телевизор/монитор текст, записывал параметры в модули. Тогда к этому микроконтроллеру надо подлючить PS/2 клавиатуру, видеокарту и обеспечить DMA.
Для этого можно параллельно панельке Z80 развести IDC-40M для подачи сигналов минуя буферы шин.
На модуле управления нужен еще генератор на несколько частот: 14 и 20 MHz, делители на 2 и 4, мультиплексоры. Генераторы на микросхемах, а делители и мультиплексоры - в ПЛИС.

[Advertiser]

[Mick]

Планирую в 2017 г изготовить модульный компьютер на базе Z80. Желательно продумать переключение на лету режима работы "ZX Spectrum 128" / "Орион-128".
На материнской плате: Z80 до 6 MHz, буферы шин 74LVC245 и 7 слотов DIN-64F.

Видимо лохов поубавилось в Спекке железе, решил Орионовцов окучить.
Планировать ты можешь что угодно, но прости за прямоту - после как ты прокинул людей, на твои разработки теперь стоит смотреть совсем издалека. Пока неизвестно чем закончилась эта тема на барахле - http://market.zx-pk.ru/forum/viewtopic.php?f=2&t=29
Пока вроде тему в нормальную не переименовали, значит ситуация не исправилась к лучшему.

[zx-kit]

Видимо лохов поубавилось в Спекке железе, решил Орионовцов окучить.
Планировать ты можешь что угодно, но прости за прямоту - после как ты прокинул людей, на твои разработки теперь стоит смотреть совсем издалека. Пока неизвестно чем закончилась эта тема на барахле - http://market.zx-pk.ru/forum/viewtopic.php?f=2&t=29
Пока вроде тему в нормальную не переименовали, значит ситуация не исправилась к лучшему.

Да, были задержки по нескольким заказам по техническим и организационным причинам. Теперь мне в каждой теме будешь об этом напоминать ?

[Mick]

Да, были задержки по нескольким заказам по техническим и организационным причинам. Теперь мне в каждой теме будешь об этом напоминать ?

Задержки, хм, это мягко сказано. И причины очень интересны были, по типу - мне лень и поэтому клал я на народ.
И да, буду напоминать, пока не изменится ситуация к лучшему. Не хочется чтобы человек пришедший на форум словил тебя в качестве партнера, прождал кучу времени, разочаровался в самом форуме.
И вот чего подумалось. А почему собственно выбор пал на Орион, а не на другой комп. Сдается мне что дело - просто бизнес. Поглядел где еще активен народ, так почему же не попробовать тут развести его. Но видишь, форум это большая деревня - все в курсе, а если нет, то напомнят.

[zx-kit]

Задержки, хм, это мягко сказано. И причины очень интересны были, по типу - мне лень и поэтому клал я на народ.
И да, буду напоминать, пока не изменится ситуация к лучшему. Не хочется чтобы человек пришедший на форум словил тебя в качестве партнера, прождал кучу времени, разочаровался в самом форуме.

Ну что ты такое говоришь !? У всех бывают задержки. Все иногда болеют, бывают проблемы в семье и т.п. Я подрабатываю после основной работы, разрабатываю новые изделия для Спектрума в надежде, что кому-то они будут полезны, на них приходят заказы, я их комплектую, паяю, отправляю, плачу налоги и в пенсионный фонд. Иногда бывают задержки. Но это не значит, что кидаю. Может кто с форума напишет, что получил недавно от меня посылку ?

И вот чего подумалось. А почему собственно выбор пал на Орион, а не на другой комп. Сдается мне что дело - просто бизнес. Поглядел где еще активен народ, так почему же не попробовать тут развести его. Но видишь, форум это большая деревня - все в курсе, а если нет, то напомнят.

Я обычно читаю несколько тем по железу Спектрума. Сейчас расширил свой кругозор до Ориона. Орион я помню со времен СССР. Публиковался в журнале "Радио" после Радио-86РК. "Радио-86РК" я собирал сам, но были жутко дефицитные БИС и неудачная схема с ПДП для регенерации памяти. С другом начинали паять плату Ориона. Орион больше похож на Спектрум и даже круче. У него графика правильная. Схема хорошая. Единственный недостаток - устаревший микропроцессор. Но сейчас схему адаптировали под Z80. Что очень радует. Получился почти идеальный компьютер.

[Mick]

Да, были задержки по нескольким заказам по техническим и организационным причинам. Теперь мне в каждой теме будешь об этом напоминать ?

Типа фраза повторенная два раза становится понятнее. Да мне лично пофиг что ты собираешься делать, я покупать ничего у тебя не буду уже из-за принципа, несмотря на то какой крутой возможно будет железка. Ты себя достаточно дескредитировал в глазах общественности. Я лишь напомнил другим, чтобы держали уши на макушки в отношении к тебе.
За сим закругляюсь. Далее вы уже сами разбирайтесь.

[zx-kit]

Типа фраза повторенная два раза становится понятнее. Да мне лично пофиг что ты собираешься делать, я покупать ничего у тебя не буду уже из-за принципа, несмотря на то какой крутой возможно будет железка. Ты себя достаточно дескредитировал в глазах общественности. Я лишь напомнил другим, чтобы держали уши на макушки в отношении к тебе.
За сим закругляюсь. Далее вы уже сами разбирайтесь.

Mick, я также как и ты делаю то, что мне нравится и учитываю, что это может пригодиться еще кому-то. Ты, конечно, делаешь больше в железе, а я больше на бумаге и форуме. Бизнес как и у тебя - дело второе, первое - это хобби.

- - - Добавлено - - -

zst, считаю что модульный орион - это просто бред! Во первых пока так и создали навороченую и безглючную реплику Ориона!
Во вторых я не уверен что ты сможешь создать такой комп. Либо будет очередной сборник глюков, но по космической цене!
Сможешь - делай!
Остальные моменты пока упустим, я лично считаю, что если человек оступился раз, то это не повод клеймить его на всю жизнь!

Спасибо.
Вроде Орион-ПРО почти модульный. Часть схемы перенести на модули и будет модульный Орион.
Можно увеличить количество слотов до 10. Шина буферированная.

- - - Добавлено - - -

Смотрел схему подключения к Ориону музыкального сопроцессора. Обязательно ли делать тактовую частоту 10/6= 1.66 MHz или пойтет 14/8= 1.75 MHz, как в Спектруме 128 ?

- - - Добавлено - - -

При включении модульного компьютера должна загружаться конфигурация компьютера.
Надо предоставить пользователю возможность выбора скорости Z80: 0,1 / 0.25 / 1 / 1.75 / 2 / 2.5 / 3.5 / 4 / 5 / 7 / 8 / 10 / 14 / 16 / 20 MHz.
Замедление тоже иногда надо. Для этого на модуле управления надо генераторы с кварцами 14, 16 и 20 MHz.
Счетчики и мультиплексоры заменит ПЛИС. Счетчиками и мультиплексорами будет управлять АТМЕГА.

- - - Добавлено - - -

RAM (статика 1M) и ROM (FLASH 128K) можно объединить в одном модуле "RAM & ROM". RAM делить на блоки по 16К, а ROM по 2К. Управлять всем будет ПЛИС. Адреса A11-A16 на FLASH подавать с ПЛИС.

Main board лучше сделать с отверстиями и разъемом питания, как у ATX. При этом с блока питания использовать напряжения +5V и +3V3. Для включения-выключения БП ATX подключить кнопку POWER к модулю управления на АТМЕГЕ.

Тип компьютера при включении (Спектрум / Орион) тоже будет устанавливать АТМЕГА.

- - - Добавлено - - -

Сигналы шины ZST-BUS:

[Smalovsky]

zst, посмотри модульный беларуский компьютер:
http://www.spetsialist-mx.ru/index35.html
Если будешь делать, то сделай модуль поддержки мапперов для разных ОС.

[gdv2002]

zst, считаю что модульный орион - это просто бред! Во первых пока так и создали навороченую и безглючную реплику Ориона!
Во вторых я не уверен что ты сможешь создать такой комп. Либо будет очередной сборник глюков, но по космической цене!
Сможешь - делай!
Остальные моменты пока упустим, я лично считаю, что если человек оступился раз, то это не повод клеймить его на всю жизнь!

[barsik]

Потребительные качества Вашего ZX-ОРИОНА можно существенно улучшить, если ввести 2 простейшие доработки базовой архитектуры ОРИОНА. Т.к всё делается на базе ПЛИС, предлагаемые изменения почти не требуют расхода ресурсов. При добавлении железа в новодел ОРИОНА следует добавлять только такие доработки, которые дают реальную пользу, по возможности уже поддержаны программами и главное, - реализуются на реальном базовом ОРИОНЕ любым человеком имеющим электропаяльник за 1 час труда.

Реализация режима базового ОРИОНА в клоне ZX очень мало улучшает потребительные качества, ибо играми ОРИОН пользователей не потрясёт, а текстообработка в базовом ОРИОНЕ с маленьким и плющенным экраном с некачественным шрифтом не добавит пользователю много удобств. В то же время ОРИОН при простейших доработках в состоянии стать приемлемым компьютером для текстообработки, дополнив тем самым возможности ZX.

1. Желательно расширить растр на весь экран, чтобы исправить "плющенность" экрана ОРИОНА. В базовом ОРИОНЕ это было невозможно, т.к НГМД работает только при CPU с тактом 2.5 МГЦ и выше (уже 2.4 МГЦ не работает). Поэтому такое улучшение растра делали только имея в ОРИОНЕ Z80 на двойном такте. Остальным, увы, приходилось мучиться с плющеным экраном и уменьшенным размером букв. Расширение растра достигается изменением частоты сдвига в выходном видео регистре с 10 МГЦ на 8 МГЦ или 9 МГЦ.

2. Расширение экрана с 12К до 16К (ширина в пикселях 512 вместо 384), что даёт качественный шрифт 8*10 вместо некрасивого и медленного 6*10. Это имеет смысл потому, что решает проблему текстообработки. Несмотря на больший размер экранного ОЗУ, байтовый драйвер работает в 2-3 раза быстрее, чем небайтовый. Я имею 6 драйверов использующих такой режим. Да и переделка любых текстовых драйверов, рассчитанных на экран 384 на расширенный экран выполняется за 5 минут и заключается в замене 1-2 байт. Такая доработка используется с 1993 года, поддержана программами и хорошо себя зарекомендовала. Включение режима 512 происходит при записи 1 по биту D7 в порт FA. Т.к при установке обычных режимов, в этом бите записывается 0, то совместимость никак не нарушается.

Можно подумать и о режиме 448 точек (экран 14К), что даёт 64 символа в строке более качественным фонтом 7*10, что удобно для текстообработки. Драйвер такой же не быстрый, но шрифт намного красивее. Такой режим у меня был много лет при кварце 9 МГЦ, растр растянут на весь экран. Такой режим был поддержан в моём эмуляторе ОРИОНА до 1999 (затем нет, т.к исходник погиб, а последующие версии продолжились из исходника более ранней версии, только с экраном 384) и зарекомендовал себя очень хорошо. Более часто я использовал в этом режиме шрифт 8*8 с 56 символами в строке, т.к шрифт здесь крупнее и красивее, что для меня важно (а в текстовом адаптере в начале 90-х я использовал растр 53*21, т.к более качественный и крупный шрифт мне важнее числа символов в строке).

3. Введение быстрого режима цвета. Предлагается заимствовать идею цвета СПЕЦИАЛИСТА. Такой цвет в первую очередь удобен для текстовых программ и идеально сочетается с экраном в 512 точек (не 384 или 448). Доработка заключается в добавлении 8-ми разрядного регистра цвета, подключенного на входы РУ5-тых банки 1 (где хранится цвет). В реальном ОРИОНЕ это "выливается" в 4-ре корпуса 1533. ИР22 - регистр цвета, две КП11 переключают входы ОЗУ, чтобы сохранить совместимость и ТМ2 (или ЛА3) для формирования старта в ПЗУ F800. Для управления режимом используется бит D3 порта F8. В базовой схеме этот бит в порту F8 физически уже есть, но занят на сброс. Для того, чтобы этот бит освободить, надо ввести RS-триггер. Он сбрасывается по /RESET, а взводится по /MEMR (или /WR КР580). Тогда по сбросу с адреса 0 читается ПЗУ, но при первой же команде записи (куда угодно) ПЗУ отключается. В качестве адреса регистра цвета когда-то предполагался адрес F7E0 (хотя базовый ОРИОН имеет один свободный адрес регистра по 'STA FB00', но обычно этот порт занимают на программное переключение ТУРБО-НЕТУРБО).

Быстрый режим цвета позволяет выводить текст в цвете с той же самой скоростью, как и в монохроме. Достаточно записать цвет в регистр цвета и все последующие выводы графики на экран будут раскрашивать экран в нужный цвет. Кроме того, такой цвет позволяет очень легко раскрашивать старые монохромные текстовые программы. Использование такого режима на СПЕЦИАЛИСТЕ показало его высочайшую эффективность. Для тормозной 8-ми разрядки именно такой цвет - это то, что надо. Короче, - это гениальная идея Волкова, как и всё остальное в СПЕЦИАЛИСТЕ. Если бы эту идею вовремя заметили и использовали авторы других бытовых ЭВМ, то качество их системных программ существенно улучшилось бы. К сожалению, журнал МК в 1987 читали только судо- и авиа-моделисты, а не продвинутые разработчики бытовых ЭВМ.