Еще один Орион НЕ на ПЛИС или калинка-малинка по-русски

[Xrust]

VituZz, мне кажется CP/M на Орионе давно никто серьезно не использует. С тем же, что концептуально компьютер устарел - не спорю. Сам хотел бы видеть что-то на 580 комплекте с блекдж ПДП и прерываниями. А видеоадаптер, например, на CPLD - всегда можно что-то доработать или изменить. И дух старины сохранится

[Denn]

За многие годы просмотра тем по "Ориону" наблюдаю одну и ту же тенденцию - даёшь мегагерцы и мегабайты, сокращай число корпусов и их размеры и прочие тенденции из мира настольных ПК, планшетов и телефонов. Совместимость со всем зоопарком старых схем и особенно старого ПО - всенепременно! Но нет обоснования, для чего реально это нужно.

Р - развитие. Люди так устроены, что им всегда, везде и во всём требуется развитие. Если его нет, то интерес пропадает.

Мне интересно было бы автоматизировать некие процессы в жизни, но совершенно нет желания изучать и применять МК и прочие ардуени, а хочется оставаться в "домене" Ориона, его архитектуры, и писать программы с использованием Ориона. В этой связи хотелось бы иметь универсальную и гибкую платформу, без ненужного (для некоторых применений) довеска в виде синхрогенератора, схем регенерации ДОЗУ и т.п..
Если увлекаться программированием именно под ПК, то "челендж" в виде 2,5 МГц уже надоел, все мыслимые и немыслимые трюки оптимизации кода перепробованы, хочется двигаться дальше, и 20 (а лучше 40 МГц) это реально очень интересно и желаемо.

Свой железный "Орион" я использую в основном как программатор РФ2, а не в основном - для своего дилетантского программирования и ковыряния в железе. И для меня более важным кажется сохранение простоты и доступности для понимания как железа, так и ПО.

В данной теме как раз речь об упрощении исходной конструкции, при максимальном сохранении совместимости. Опять же, без ДОЗУ и схемы его регенерации схемотехника становится доступнее и понятнее, и архитектура ПК логичнее. В плане ПО вообще ничего не меняется!

Мне вообще не нужна для этого CP/M и все "мощи" её программ.

Совершенно никакого прицела на СР/М нет.

А вот простое добавление нужной железочки и простота написания для неё примитивного ПО - важны.

В этом плане сабжевый вариант ничего не меняет относительно оригинального Ориона.

А идеальный "Орион" для меня выглядит так:
- ВМ80 на частоте 2,5 или даже 2МГц;

Не могу согласиться в данном вопросе. Даже родное ПО, написанное под 2,5 МГц - дико тормозит по части всего, что связано с выводом информации на экран.
У Ориона очень неоптимальное (мягко говоря) соотношение размера экранной области и производительности процессора.
Для такого графического экрана интерес начинается от ЦП @ 20 МГц, имхо. Недо- 10МГц на ОРИОН-ПРО неплохо, местами даже очень неплохо, но всё равно не хватает для комфортной работы.

...возможно, даже первоначально комп должен иметь в качестве консоли обычный ПК; позже - быстрый текстовый режим; графика? - ну, тоже можно...

Отклонения по железу от базового влекут за собой изменение ПО, а делать это некому. Придумать такой вкусный новый Орион, несовместимый с базовым, чтобы все захотели выкинуть оригиналы и перейти на новодельную вкусняшку - нереально. А значит любое новое ПО придётся писать как минимум под два варианта платформ - оно надо?

Мне не видится большой проблемы переделать небольшое количество ПО, если оно станет несовместимым с таким железом, или даже написать новое, более лучшее.

Проблема в мотивации. И она очень серьёзная. Технически ничего сложного нет.

Речь не идёт о новой CP/M, а лишь о "Мониторе" или максимум - ORDOS.

Всё зависит от задач. Функционала ORDOS мне перестало хватать в 1995 году, да так сильно, что пришлось писать свою ОС.

никаких дорогостоящих покупок на аукционах, лучше использовать по максимуму "подножный корм";

По какой причине?
Интересующиеся данным разделом форума на 99% являются мужчинами от 40 лет, для них не представляет какой либо трудности купить процессор Z80 или заказать печатную плату, это далеко не бедные студенты.
Из "подножного корма" можно собирать оригинальный Орион-128, в этом плане ничего не меняется. Только по-моему это уже пройденный этап.

[andreil]

По сабжу - примерно так я сейчас и делаю - всё вылилось с моего проекта в FPGA в соседнем треде.
На данный момент заканчиваю проработку модуля видео:

1. Двухпортовое СОЗУ (64К*16);
2. Основная логика реализована на ATF22V10 для упрощения модификаций;
3. Свой кварц (25МГц);
4. Несколько режимов формирования сигнала - пока экспериментально, сколько влезет.

По п.3 - возможна замена на 75МГц, что бы получилось сформировать сигнал для разрешения 1920*1080 с удвоением. Но здесь и по схемотехнике будут отличия - проще 2 версии платы или один каскад через мультиплексоры коммутировать. Скорее выберу второй вариант, если всё влезет в PLD'шки - это будет происходить с достаточно медленными сигналами, до 1МГц.
По п.4 - для "пробы пера" впихиваю 4 режима: 640x350@70, 640x400@70, 640x480@60, 1920x1080@60. С последним пока беда, ещё обкатываю на FPGA.
На плате будут установлены свои "чипы" видео-портов - то есть через разъём с основной платы будут идти 3 сигнала-строба для записи в них (просто с дешифраторов сигналы).
Так же все защёлки данных, сдвиговые регистры - всё это на мелкой логике 74x573+74x166.
Собственно, схема во вложении. Она уже чутка устарела, но концепт останется тем же. Сейчас на FPGA обкатываю последний режим, после чего буду впихивать всё в PLD'шки и обновлю схему.

- - - Добавлено - - -

Интересующиеся данным разделом форума на 99% являются мужчинами от 40 лет, для них не представляет какой либо трудности купить процессор Z80 или заказать печатную плату, это далеко не бедные студенты.
Из "подножного корма" можно собирать оригинальный Орион-128, в этом плане ничего не меняется. Только по-моему это уже пройденный этап.

Я, кстати, отношусь как раз к этому 1%. Вернее - относился, когда начинал ту тему 7 лет назад только выпустился из универа...

[Denn]

FPGA - это, конечно, уже совсем другая эпоха...

По п.3 - возможна замена на 75МГц, что бы получилось сформировать сигнал для разрешения 1920*1080 с удвоением...

А для чего такое большое разрешение? Орионовский экран прекрасно вписывается в SVGA-режим 800х600@60, заодно и кварц "ровный" - 40 (по факту 20) МГц.

Я, кстати, отношусь как раз к этому 1%. Вернее - относился, когда начинал ту тему 7 лет назад только выпустился из универа...

Если не секрет, по каким причинам выбран Орион в качестве объекта интереса?

[andreil]

FPGA - это, конечно, уже совсем другая эпоха...

На ней только проверяю тайминги и всю логику, не более того. Сильно много косяков было сделано в первом варианте платы по части миксера цветов...

А для чего такое большое разрешение? Орионовский экран прекрасно вписывается в SVGA-режим 800х600@60, заодно и кварц "ровный" - 40 (по факту 20) МГц.

Можно и без него, просто это нативное разрешение большинства мониторов. Те же режимы 640x350 и 640x400 у меня интерпретируются как 720x400 и часть вертикальных строк удваивается самим монитором...

Если не секрет, по каким причинам выбран Орион в качестве объекта интереса?

Оффтоп

Отец его собирал по публикациям журнала в своё время, связывался с авторами письмами. Был полноценный Орион-128 с CP/M - дальше в нашей тьмутаракани стало тяжко, процветал бандитизм и финансово сразу всё покатилось вниз Тяжёлые были времена, наш город ещё прославился как "нарко-столица" Беларуси тех времён, до сих пор все это помнят.
Сейчас, кстати, с BYTEMAN'ом вместе работаю И он чутка моложе меня вообще-то

[свернуть]

- - - Добавлено - - -

Орионовский экран прекрасно вписывается в SVGA-режим 800х600@60, заодно и кварц "ровный" - 40 (по факту 20) МГц.

Это только если делать 384-ый экран. Если брать ПРО, там ширина экрана идёт 512 пикселей, то есть надо именно 40МГц пиксель-клока. Удвоение здесь "не прокатит".

[Error404]

Я, конечно, понимаю, что

поэтому не в плане критики, а так, замечание вскользь. За многие годы просмотра тем по "Ориону" наблюдаю одну и ту же тенденцию - даёшь мегагерцы и мегабайты, сокращай число корпусов и их размеры и прочие тенденции из мира настольных ПК, планшетов и телефонов. Совместимость со всем зоопарком старых схем и особенно старого ПО - всенепременно! Но нет обоснования, для чего реально это нужно. Неужели кто-то сейчас играет в старые игрушки на "Орионе" или использует всю "мощь" CP/M?

Эффект "дорвались до ресурса", "эх мне бы это в 90х". Хотя строго говоря, большой объем оперативки позволяет делать на Орионе то, что было в 90-х реализуемо только на больших машинах - и это круто, про остальное не скажу. Чисто для понтов (которые как известно дороже денег). Просто раньше понты были "догнать IBM PC, ну ладно хотябы АТМ", а теперь "глянь, я туда впихнул невпихуемое". И это, откуда все же запускать 10Мб игр (ну ладно, прошивок ПЗУ)? Не ахти какой объем, но даже он Ордос не по зубам.

Свой железный "Орион" я использую в основном как программатор РФ2, а не в основном - для своего дилетантского программирования и ковыряния в железе. И для меня более важным кажется сохранение простоты и доступности для понимания как железа, так и ПО. Мне вообще не нужна для этого CP/M и все "мощи" её программ. А вот простое добавление нужной железочки и простота написания для неё примитивного ПО - важны. Когда мне нужно сделать что-то быстрое, компактное и лёгкое в изготовлении, я беру Ардуину и готовое железо и библиотеки для неё. А идеальный "Орион" для меня выглядит так:
- ВМ80 на частоте 2,5 или даже 2МГц;
- возможность простого без переделок схемы введения контроллеров прерываний и ПДП;
- видео - функционально отдельно от собственно схемы компа, возможно, даже первоначально комп должен иметь в качестве консоли обычный ПК; позже - быстрый текстовый режим; графика? - ну, тоже можно, ещё позже;
- нормальная схемотехника - буферированные шины, полные дешифраторы, прерывания и ПДП везде, где это рационально - использовать по максимуму возможности 580-го комплекта (потому и не Z80, у которого со своими контроллерами не густо и малодоступно);
- никаких дорогостоящих покупок на аукционах, лучше использовать по максимуму "подножный корм";
- ток потребления и габариты не имеют большого значения.
Мне не видится большой проблемы переделать небольшое количество ПО, если оно станет несовместимым с таким железом, или даже написать новое, более лучшее. Речь не идёт о новой CP/M, а лишь о "Мониторе" или максимум - ORDOS.

Это все здорово, но зачем совсем другой компьютер который получится, называть Орионом, оно ближе к RК-86 получается - я давно предлагал в RК-86 добавить страничную память over32к и тогда там можно будет программировать не только РФ2, но и более емкие ПЗУ. И другое ПО написать безусловно тоже можно. Концепция Ориона как раз и состояла в том, чтобы не применять ничего из труднодоступного (в сельской местности в то время), прожорливого и тормозного комплекта 8080, ходили слухи что там и проц изначально другой планировался (но отказались по бедности), а в монитор-2 кроме изначальной совместимости с СР/M и VT52 (которую знали и ценили) добавить п/п до совместимости с RК-86 заставил исключительно ж-л Радио.

И мне кажется, вы просто не хотите научиться готовить Z80. Даже на 10 лет в более позднем ПРО прерывания прекрасно обрабатываются им самим. Z80 тем и хорош, что позволяет избавиться от кучи дополнительной обвязки, и после чего в простом ПК в большинстве случаев становится не нужным и буферизирование даже.

[Advertiser]

[andreil]

По п.4 - для "пробы пера" впихиваю 4 режима: 640x350@70, 640x400@70, 640x480@60, 1920x1080@60. С последним пока беда, ещё обкатываю на FPGA.

Симуляция на FPGA закончилась успешно, завтра начну впихивать в PLD'шки логику.
Для разрешения 1920x1080 выбрал режим утроения пикселей - тогда можно использовать генератор на 50МГц. Логику для деления на 3 вполне возможно запихнуть в PLD, места там хватает.
Итого, в схеме будет 4 PLD:

1. PLD_X - все сигналы по оси X. Самая шустрая должна быть, на входа поступают сигналы сразу после делителей и кварца;
2. PLD_Y - все сигналы по оси Y. Можно грейд "послабее", частота тут до сотен килогерц;
3. PLD_LO - вспомогательная логика. Переключение банков видеопамяти (вместе с их защёлкиванием из регистра в конце кадра), формирование номера видеорежима;
4. PLD_V - микширование видеосигнала.

PLD_LO необходима для экономии пинов у PLD_V - 5 сигналов видеорежима будет кодировать в 3 бита (пока что у нас только 8 режимов + режим "нет изображения"). Выключение изображения будет сделано тем же сигналом, который гасит изображение за пределами отображаемой области.

[VituZz]

И мне кажется, вы просто не хотите научиться готовить Z80. Даже на 10 лет в более позднем ПРО прерывания прекрасно обрабатываются им самим. Z80 тем и хорош, что позволяет избавиться от кучи дополнительной обвязки, и после чего в простом ПК в большинстве случаев становится не нужным и буферизирование даже.

В чём-то, наверное, Вы правы. Сам не могу чётко объяснить, почему у меня к нему душа не лежит. Может, просто потому, что ВМ80 был первым. Но точно не только поэтому. 580-й комплект обладает какой-то логической завершённостью и позволяет многие задачи, пусть даже легко решаемые программно, переложить на железо. Как не-программисту, мне это нравится.

Это все здорово, но зачем совсем другой компьютер который получится, называть Орионом

Можно не называть "Орионом", просто делать его максимально совместимым с ним. Сделать, как предлагает Denn, из него контроллер. При необходимости и по желанию расширять. В проектировании железного ядра проще достичь консенсуса разных точек зрения.

Концепция Ориона как раз и состояла в том, чтобы не применять ничего из труднодоступного (в сельской местности в то время), прожорливого и тормозного комплекта 8080

Сегодня К580 есть, наверное, у всех, а у кого нет, то ему даже китайцы не нужны, чтобы купить его реально за гроши.

[VituZz]

Не могу согласиться в данном вопросе. Даже родное ПО, написанное под 2,5 МГц - дико тормозит по части всего, что связано с выводом информации на экран.
У Ориона очень неоптимальное (мягко говоря) соотношение размера экранной области и производительности процессора.
Для такого графического экрана интерес начинается от ЦП @ 20 МГц, имхо. Недо- 10МГц на ОРИОН-ПРО неплохо, местами даже очень неплохо, но всё равно не хватает для комфортной работы.

Если мы согласны немного откусывать от феншуйности, то вот пусть обработкой видео занимается отдельное устройство. А какие ещё приложения бескомпромиссно требуют от проца 20МГц? Если железо слабо, то история показывает, что текстовой консоли нет конкурентов. И множество задач на "Орионе" быстрым текстовым режимом вполне удовлетворятся. Я так думаю.

Интересующиеся данным разделом форума на 99% являются мужчинами от 40 лет, для них не представляет какой либо трудности купить процессор Z80 или заказать печатную плату, это далеко не бедные студенты.
Из "подножного корма" можно собирать оригинальный Орион-128, в этом плане ничего не меняется. Только по-моему это уже пройденный этап.

Предложенный вариант предполагает покупку как платы, так и всех микросхем. По крайней мере, у меня нет КМОПов, работающих на 20 или даже на 5МГц. Как по деньгам, так и по времени на покупку - это не пренебрежимо мало.

[Denn]

Если мы согласны немного откусывать от феншуйности

Если предполагается развитие (а оно предполагается, писал выше), то придётся. ПЛИС конечно нет, а вот всевозможное в DIP-корпусах почему бы и да!

то вот пусть обработкой видео занимается отдельное устройство.

А что (и как) в этот момент будет делать ЦП?

Простой пример: текстовый редактор. Я печатаю текст, жму [ВК] и у меня должен выполниться скроллинг графического экрана (двух экранов по 12кб в случае цветного текста!),
обновиться служебная информация о кол-ве свободного места в ОЗУ, координатах курсора и т.п.. При этом в идеале нам бы хотелось моментально приступить к опросу клавиатуры, выводу следующего символа на экран...

А какие ещё приложения бескомпромиссно требуют от проца 20МГц?

Из банального и раздражающего:
- обновление информации на экране;
- перенос информации в ОЗУ объёмом до 40 Кб (чтение/запись файлов, вставка фрагмента текста, графики);
- хотя бы примитивное сжатие графики (оконный интерфейс без диких тормозов);
- эффективная работа с быстрыми накопителями (HDD, CF, SDHC, LAN);
- обработка/вывод потокового видео;
- воспроизведение звука вменяемого качества;
- возможность работы с железом через программные драйвера;
- в перспективе - ЯВУ (комфортная работа).

Если железо слабо, то история показывает, что текстовой консоли нет конкурентов. И множество задач на "Орионе" быстрым текстовым режимом вполне удовлетворятся.

Орион - графический ПК, и в этом его фишка. Чисто текстовый терминал это другая история, тут скорее надо присматриваться к РК86...

Предложенный вариант предполагает покупку как платы, так и всех микросхем. По крайней мере, у меня нет КМОПов, работающих на 20 или даже на 5МГц. Как по деньгам, так и по времени на покупку - это не пренебрежимо мало.

Я понимаю, что у всех ситуации и истории разные. У меня в среднем на все хобби (электроника, аудиофилия, музыка) ненапряжно тратится в районе 10 тыр в месяц. У знакомых примерно также, плюс-минус. Всевозможные 8-битные покупки не напрягают вообще никак, они же совсем не частые.