Специалист МХ: Реализация компьютера на ПЛИС

[fifan]

Всем привет. Я уже полгода пытаюсь собрать Специалист МХ на ПЛМ. Основная схема (Специалист Экспресс) с доработкой по брошюрке RAMFOS вопрос не возникло, а вот контроллер цвета... В Специалисте МХ как он построен? Нет оригинальной схемы. Контроллер дисковода собирался тоже по памяти (тоже нет схемы). Вот ссылочка на обсуждение темы.
http://www.nedopc.org/forum/viewtopic.php?t=8154&postdays=0&postorder=asc&start=0
В электронном виде готов один вариант ПЛМ, выполненный по схеме. Пытаюсь написать схему на VHDL для уменьшения количества вентилей. http://www.nedopc.org/nedopc/upload/SpetsMX2_2.rar. Жду мнений, а еще упомянутых не найденных схем, если у кого есть таковые.

[fifan]

А время все же устанавливалось и хранилось в памяти таймера. Я имел ввиду схему контроллера цвета 16 цветов на МХ в упомянутой брошюре. Если все получится, В ПЛМке у меня программным образом контроллер цвета расписан.
В стадартном Специалисте производится вывод 8 цветов с перехватом записи номера цвета в порт FF02 (упомянутый контроллер цвета Алексеенко), а в МХ - 16 цветов при обращении к контроллеру цвета U1 (готовой схемы нет, канула вместе с авторами МХ версии).
P.S. В ПЛМке я описывал на языке VHDL все элементы стандартного Специалиста (синхрогенератор, работа с памятью и т.д.), а также расширитель памяти для портов МХ.:v2_blush:

[fifan]

Вот предварительная схема ПК "Специалист МХ".

[Mick]

Вот предварительная схема ПК "Специалист МХ".

Вот ПЛИС и до Специалиста добралась. Супер. Живой экземпляр планируешь делать? Интересно потом посмотреть фотки готовго девайса.
AY не планируешь ставить?

[fifan]

А как же, тем более с ним уже почти год вожусь

[Mick]

А как же, тем более с ним уже почти год вожусь

Знаешь, вопрос к тебе. А почему ты шину расширения только на ВВ55 вывел, а процессорные сигналы(шину данных, адреса и управления) не выводил(например как в Орионе, Векторе или других компах).
Думаю, если ты потом захочешь развивать свой проект, то ничего больше подцепить не сможешь. А так можно было бы потом AY подцепить или еще чего нибудь. Если еще не разводил, добавь ее, если конечно есть мысли по дальнейшему развитию.

[fifan]

...А почему ты шину расширения только на ВВ55 вывел, а процессорные сигналы...
Я ставлю своей целью собрать 100% совместимый Специалист. Сигналы управления, шину данных и адреса я и не планировал выводить наружу. В Специалисте все расширение шло через ВВ55 №2, в МХ - сигнал U2 (резерв). Это и достаточно, тем более в МХ есть и контроллер дисковода, и таймер, и контроллер цвета (изначально Специалист выдавал черно-белый видеосигнал). Чел, который Орионом в данный момент занимается (непомню его ник) подключал контроллер винчестера к ВВ55. Так что не вижу никакой надобности расширение делать не средствами ВВ55. Тем более был неудачный пример расширения Специалиста и не продуманная замена ВМ80 на Z80. Итог печальный - несовместимость ПО и неповторяемость ПК (Эрик).

[Mick]

Тем более был неудачный пример расширения Специалиста и не продуманная замена ВМ80 на Z80. Итог печальный - несовместимость ПО и неповторяемость ПК (Эрик).

Ну если ты выведешь сигналы допустим как в Орионе разъем X2(слот расширения). Совместимость ПО вряд ли этим можешь потерять, а в будущем можно будет подключать дополнительне девайсы. Ну это так к слову, естественно разработчик ты и тебе виднее как творить сей девайс. Я только высказал свое мнение-пердложение. :)

[fifan]

Может вспомним откуда на Орионе появились игры и ПО. Да большинство перенесли со Специалиста. И без доработки Специалист будет востребован. Я не ищу коммерческий интерес. Пару плат соберут и то не плохо.
На счет девайсов. Может перечислить какие нужны? Мне вообще ни чего не нужно. Есть выход на гибкий/жесткий диск и дополнительный порт и то не плохо. Специалист - это не Спектрум совместимый ПК, ему, по-моему расширение не нужно.
P.S. Программа и прошивка готовы. Сейчас буду собирать на макетке в три этапа:
1. Девайс без контроллера цвета и контроллера дисковода с целью посмотреть вывод черно-белого сигнала и работу с памятью;
2. Специалист с контроллером цвета, причем в режиме МХ с 16 цветами;
3. Окончательная версия с контроллером дисковода.

[Tim0xA]

Специалист на ПЛИС http://easyelectronics.ru/forum/mydevice/fpga

[fifan]

Вот нашел сайт, может уже и мертвый, но еще показывающий. Может кому пригодится, смотрите - http://avsh-soft.by.ru/index.html .

[fifan]

Чуть-чуть оживлю тему. Отладка схемы на плисине продолжается. Вот здесь кое-что из текущей работы http://www.newretropc.ru/spets_mx_plm.html
На данный момент сделал:
1. Прошил плисину исходя из схемы http://www.newretropc.ru/Spetsialist/Spetsialist_mx_plm.pdf:v2_dry:
2. Есть сигналы с плисины прямого сброса (для ВМ80 и ВВ55) и синронизации на процессор (F1 и F2).:v2_conf2:
Сегодня продолжу.
:v2_neutr:
P.S. ссылка на форум сайта easyelectronics.ru (см. несколько постов назад) рабочая. Там чел на Verilog'е написал програмку, зашил ее в Xilinx и сделал рабочий вариант Специалиста. Особенно интересно как он сделал занос программ с SD карты и подробно расписал на Verilog'е механизм опроса PS/2 клавы и преобразования кода нажатия. Я пока только врубаюсь в программу и нарисовал приблизительную схему.:v2_thumb:

[sergey2b]

хорошая статься про специалист
http://shoorick.ho.ua/spec/index.html

автору респект за упорство

[fifan]

Попутно сочиняю еще один проект. Тут ссылка пробегала про автора проекта на Xilinx'еhttp://zx.pk.ru/showpost.php?p=187250&postcount=10 , я взял от него идею, коды. Схема очень большая, уменьшил с потерей качества:
http://www.newretropc.ru/for_out/DevBoard_Spec.png
Пояснения:
1. Используется первый Циклон от Алтеры.
2. ОЗУ применяется трехвольтовое - первое - общая память и видео цвета, другое - RAM-диск.
3. ROM-диск на 27020,тоже как и RAM-диск на 8 страниц по 64 кБайта.
4. На плате три стабилизатора на 5, 3,3 и 1,5 вольт.
5. На Атмеге собран считыватель с SD карточки файлов программ и игр, драйвер поддержки будет размещён в Циклоне.
6. В Циклон ещё поместится эмулляция 8080 процессора (потом может и Z80), а также 580ВИ53, порт клавиатуры, селектрор адресов от МХ и т.д.
7. На 580ВВ55 собрано расширение для МХ и контроллер винта от ewgeny7, автор нового Ориона.
8. И напоследок - выход: видео - VGA монитор и звук, ввод с PS/2 клавиатуры.

[Павел Рябцов]

fifan, Ну когда же ты что нибуть сотворишь?Хочется повторить!!!

[sergey2b]

fifan может лучше сделать новый проект на de1, помоему более популярен будет так как западные товарищи смогут попробовать и для многих будет стимул купить de1 так как на ней уже есть msx, вектор (в котором можно запустить программы от rk86) zx и несколько западных компов

часть кода вы сможете использовать от проекта вектора

[fifan]

Денег нет плату заказать, жду зарплату. Вот такая платка будет.
Блин не выносимо картинку уменьшили. См. эту. http://www.newretropc.ru/for_out/Board.png

[balu_dark]

Кстати fifan я навсяк случай скопировал содержимое твоего сайта может и оффтопик но что там у тебя с хостингом? Закроеш сайт или останется все как было?

[Павел Рябцов]

fifan, Мне закажи одну?А.
Если надо хостинг то у меня есть проплаченный на год,правда осталось месяцев девять уже.

[fifan]

Отвечу кратко:
1. Сайт закроется постепенно в марте, перейду на другое имя сайта, с другим интерфейсом. Сайт будет посвящен только ПК "Специалист" и всем его клонам.
2. Старые файлы по PIC разработкам и ZX-Spectrum перемещу в архивы на новый сайт.
3. Ладно закажу три платы (две для себя). Больше не просите пока, дайте запустить девайс. Фирма, которая будет делать плату предупрежу о дальнейшем выпуске платы, возможно в большем количестве. Смотрите печатку в полном виде.
http://www.newretropc.ru/for_out/Spetsialist_MX_PLM.rar

[Павел Рябцов]

fifan, Где будешь заказывать?Может в техносвязи или заказ плат попробуешь,там дешевле всех.

[fifan]

Да есть одна фирма, сотрудничаю с ней давно. Буду заказывать "зелёные" платы. http://rezonit.ru/

[Павел Рябцов]

fifan, Так там цены грабительские))))Платы как золотые выйдут.Узнай ещё в этих двух или давай я узнаю.Только размер надо платы.

[fifan]

Может быть... Вот что они мне прислали:
за 3 шт. первый раз возьмут 947,49 рублей за 1 шт.:frown:
за последующие 10 шт. и более по 368,69 рублей за 1 шт.:frown:
Размеры платы: 230,0 на 140,0 мм.

Кстати, в "Техносвязи" (http://www.techno-svyaz.ru)не так уж дешевле: примерный подсчет трёх плат: 1226.82 руб+ подготовка производства - 680 руб. В "Резоните" все вместе - 2842,47 рублей. Так что выбирать?

[balu_dark]

ну какбы на тыщщу дешевле. но выбирай то что будет проще доставить к тебе.

[Павел Рябцов]

fifan, Давай лучше в Техносвязи,экономия блин нормальная,ну пусть доставка 150 выйдет,всё равно дешевле.

[fifan]

fifan, Давай лучше в Техносвязи,экономия блин нормальная,ну пусть доставка 150 выйдет,всё равно дешевле.
Ладно, уговорил. Заказываю три, одну - тебе.

[Павел Рябцов]

fifan, Давай я тебе деньги за её переведу и попроси чтобы они сразу на мой адрес её выслали.

[fifan]

Хорошо, дня три-четыре потерпи. Буду заказывать, тебе тоже закажу. Пиши адрес в личку.

[fifan]

Ну что, платы запущены в производство. Резисторы нужны будут вертикального исполнения или SMD, обязательное использование ЛА8 только 155 серии, ПЛИС в корпусе PGA 84 и 44 устанавливаются на панельки. Под ИР13 необходимо будет поставить панельки, т.к. под ними будут запаяны ИР33 и АП6. Под выводы на клавиатуру и на дисковод применяются резисторные сборки или соответствующее количество вертикальных резисторов. Под программирование ПЛИСин нужны 10 контактные джамперы (2 штуки), питание при программировании отключается от схемы и подаётся от программатора. Программатор собирается по этому мануалу: http://www.newretropc.ru/Docs/Byte Blaster.pdf.
И последнее: я применял БП от писишки с 12 контактным разъёмом, но можно подать и отдельное: +5, -5, +12 вольт.

[Павел Рябцов]

fifan, Почему ЛА8 именно 155?То что питалово пот АТ блок питания это хорошо.Разьёмы XS1 и XS2 какие стоят?

[fifan]

Я где-то тут писал, что К155ЛА8 обладает достаточной нагрузочной способностью. Я ставил К555 серии, напряжение на выходе не превышало половины положенного. Питание подается или разъёма от AT блока питания (12-ти контактный) или раъёмов XS1, XS2. Они типа СНО51-30 - простот такие у меня остались от Специалиста Экспресс. Можно вообще обойтись без разъмов.

[fifan]

Случилась затыка с выводом черно-белого сигнала. Собрал по схеме (рис.2) (VT4). Нагружаю вывод C19/C20 на Scart - сигнал гасится чуть ли не в ноль. Без нагрузки синхроимпульсы с видеосигналом прекрасно присутствуют. В чем дело?
http://www.nedopc.org/nedopc/upload/sp1.png
http://www.nedopc.org/nedopc/upload/sp2.png

[Ewgeny7]

fifan, конденсаторы на выходе "закороти". Уже проходили это на Орионе с аналогичным "миксером".

[fifan]

Спасибо, попробую. Кстати "сброс" сейчас вообще не вырабатывается. Хотел написать симуляцию D-триггера, не получилось:

-----------------------------------------------
-- Триггер сброса. Формирует инверсный сигнал сброса /res
-----------------------------------------------
process (reset1,hcnt(1 downto 0),vcnt(8),clkres)
begin
--
-- +----+------+
-- VCC (+5 V) ---0 /R | T |--- res1
-- |----| |
-- reset1 -------| D | |
-- clkres -------| C | |
-- |----| |
-- VCC (+5 V) ---0 /S | |
-- +----+------+
--
clkres <= not((not(hcnt(1) or hcnt(0)) and vcnt(8)));
if (clkres'event and clkres = '1') then -- сигнал изменился в 1
res1 <= reset1; -- инверсный сигнал сброса
end if;
end process;

nres <= '1' when res1 = '1' else '0';

[fifan]

fifan, конденсаторы на выходе "закороти". Уже проходили это на Орионе с аналогичным "миксером".
Ничего не помогло. Довел амплитуду до 4,4 В на выходе. Ситуация та же: как только подключаю разъем к Скарту амплитуда падает до нуля и соответсвенно ничего нет на экране... Можеть у меня на телевизоре входные цепи со Скарта перегорели?:v2_frown:

[balu_dark]

А ты точно не ошибся в распиновке скарта и точно ли не коротят соседние ноги в пенельке скарта? проверь свой видеовзод со скарта не висит ли он на земле. а еще проще - попробуй на тюльпан composit видео свое подать и посмотреть упадет или нет уровень.

[Ewgeny7]

fifan, сверь свою распайку. Не повесил ли ты сигналы цветности на соседние "цветные земли"?

[fifan]

На выводе 16 у меня 1,7 В, вывод 8 я никогда не использовал. Поправки: я подаю черно-белый сигнал; все работает при подключении Speccy2007.

[balu_dark]

fifan так а как ты подал сигнал с цифровой микросхемы ( еще и низковольтной) на аналоговый вход телека? ты бы хоть эмитерный повторитель на каком нибудь КТ315 сделал. иначе выход у тебя не предназначен работать с такой нагрузкой! возьми для теста 555ЛН1 и через 2 инвертора подряд подай синхру на телек через резистор в 100 ом. и посмотри разницу.
стоп - или ты с какого вывода разьема на телек сигнал подаеш не с ХР7.7? и еще - не перепутал ли случаем подключение кд522 - у них с 1N4148 маркировка противоположна.

[fifan]

Нет, XP7.7 - вывод синхры, он нормально приходит на Скарт с нормальным уровнем 3-4 В и не гасится как сигнал на выходе XS1.28 - падает практически до нуля при подключении к Скарту. Самое интересное, что все работало на монтажке, перенес на печатку - и все загасло. C19/С20 тоже замыкал по совету Ewgeny7.

[balu_dark]

а не ошибся на печатке? проверь разводку платы и как впаял транзистор и диод. кстати - не попался ли тебе кт 361 вместо 315? у меня был вариант что на заводе перепутали маркировку - только прибором и обнаружил подмену.
и немного меня смущает голые 5 вольт на эмиттере. я бы резюк поставил в разрыв гдето ом на 500 . иначе схема не логичной получается - по смыслу она должна припускать или не пропускать импульсы со двигового регистра управляясь синхрой а тут получается 5 вольт тоесть еденица висит постоянно.

[fifan]

Транзистор проверял - npn. Схема практически полностью повторяет оригинальную Специалиста. В эмиттерной цепи вообще-то резистор на 100 Ом стоит. Повторяю - схема работала на мотажке со всеми этими номиналами резисторов. Причем на базе и на эмиттере без нагрузки присутствует весь видеосигнал (проверял осциллографом).

[fifan]

Компьютер заработал! Треть поставленных задач выполнена! Сейчас борюсь с цветом. Пока вот такая гадость на экране. Должно быть как на втором рисунке. Предварительную схему нового компьютера можно посмотреть здесь - http://www.spetsialist-mx.ru/for_out/NewSpets.gif (http://www.spetsialist-mx.ru/for_out/NewSpetsMXPLM.png).

[Ewgeny7]

Пардон, а два процессора - это реализация "8080 Core Duo"? :)

[fifan]

Да, круто подмечено! :v2_yahoo: Одновременно будет использоваться либо ВМ80+ЛА8 либо Z80.
Кстати реализация SD интерфейса будет поддерживаться эмулляцией контроллера дисковода (U3/U5) посредством специально написанного BIOS'а.

[fifan]

С целью отладки достоверного отображения цветов прошу поделиться файлами цветных игр для "Специалиста". Игры к не оригинальному и МХ версии не предлагать. Желательно указать с каким монитором работает игра.

[ZEK]

Пока вот такая гадость на экране.
Очень похоже на то что во время гашения что то на экран выводится

[fifan]

Полным ходом идёт реализация Специалиста на DevBoard "Reverse". См. здесь (http://www.zx.pk.ru/showthread.php?p=321936#post321936).

[fifan]

Получил по почте и спаял часть деталей в выходные нового Специалиста_MX_FPGA (http://www.spetsialist-mx.ru/for_out/NewSpets.gif). На очереди подключение платы и проверка основных питающих напряжений.

http://s46.radikal.ru/i111/1111/9c/e9d08c265cd1t.jpg (http://radikal.ru/F/s46.radikal.ru/i111/1111/9c/e9d08c265cd1.jpg.html)

[fifan]

Несколько занят другим проектом - не как не запущу Специалист_МХ2. А комп с фотографии предыдущего поста требует немного деталяк, а именно - буферы шины адреса и данных на выходной разъём и кое-что из мелкоты. Чуть приторможу его запуск.

[fifan]

Вернулся к проекту. Исправил глюки. Попытался задействовать драйвер 8253 (таймера) - пока нет успехов. Может подскажит автор реализации таймера в своём проекте на ПК Вектор где собака зарыта. Вот сам драйвер и способ подключения таймера в Специалисте_МХ.

http://s52.radikal.ru/i135/1112/7c/f5acb78277c8t.jpg (http://radikal.ru/F/s52.radikal.ru/i135/1112/7c/f5acb78277c8.jpg.html)

[fifan]

Исправил прошивки. Русофицировал клавиатуру. Исправил назначения клавиш:

Shift - НР
Alt - РУС / LAT
Delete - Сброс
Num или Pause - МХ / Стандарт
Scroll Lock - Тест включен/выключен
Page Up - режим Turbo
Page Down - режим Normal
Проект движется к своему логическому завершению. Таймер до сих пор не покорился. Последняя прошивка доступны на моём сайте, на странице посвященной проекту (http://www.spetsialist-mx.ru/index9.html).

[ivagor]

По результатам гугления - неужели никто не сделал Специалист для DE1?

[fifan]

По результатам гугления - неужели никто не сделал Специалист для DE1?
Было вроде что-то. А нет там (http://forum.easyelectronics.ru/viewtopic.php?f=16&t=40) просто Devboard.
А в чём проблема? Клонирование на другую плату в Квартусе делается за пару часов.

[Ewgeny7]

По результатам гугления - неужели никто не сделал Специалист для DE1?
Глобальной проблемы переноса c Reverse нет, это даже проще, чем с DE на Reverse перетаскивать :)

[ivagor]

Где можно скачать рекомендуемый bios.bin? Для пробы переименовал test-m в bios.bin - насколько могу судить загрузилось и заработало. Или "штатного" bios.bin не существует и нужно самому что-то сделать?

---------- Post added at 20:21 ---------- Previous post was at 19:23 ----------

Уточню - я про bios.bin на sd-карточке, который загружается dos1.bin находящимся в lpm_dos1
В u10_spets_fpga_rev44.rar (скачивал когда-то из репозитория reverse) есть bios.bin совпадающий с dos1.bin, вряд ли его нужно писать на карточку

[fifan]

В своём проекте я сделал этот файл запускным. По идее на его месте должен был находится какой-нибудь монитор с загрузчиком, как в стандартном Специалисте. Но я поставил BIOS Loader v.5, каковым по сути является bios.bin. Это загрузчик системы (файла с таким же именем) с SD карты. Контроллер применялся от Hardwareman'а. Он же является и автором данной программы. Когда-то он предназначался для Специалиста_МХ2, но ПЛИС с контроллером я не смог на данном компьютере запустить и всё осталось так как есть.
Для ПК на u10 данный файл действительно можно заменить на любой Монитор или даже на тест, как Вы сделали. В принципе всё должно работать. Я на SD карту записывал файл BIOS.BIN с обычным монитором 2 и своим Standart Spetsialist Browser'ом. Последний (http://zx-pk.ru/showthread.php?t=17071&page=11) запускал любые rks файлы с SD карты.

[ivagor]

При портировании на de1-soc столкнулся с плавающим дефектом - показывает только примерно треть или четверть левой части экрана (с портом на de2-115 проблем не было).
Менял фрагмент

if hcnt = 32 then hsync <= '0';
elsif hcnt = 90 then hsync <= '1';
на

if hcnt>=32 and hcnt<90 then hsync <= '0';
else hsync <= '1';
и такой вариант в ряде случаев показывает всю ширину.
Смущает надпись про бету в spets_fpga.vhd
-- Spetsialist_MX_FPGA beta version --
-- 31/01/2012
Может есть окончательный вариант, а я, как уже было с орионом, плюхаюсь с промежуточным?

[fifan]

Смущает надпись про бету в spets_fpga.vhd
-- Spetsialist_MX_FPGA beta version --
-- 31/01/2012
Может есть окончательный вариант, а я, как уже было с орионом, плюхаюсь с промежуточным?
Эту надпись когда-то в самом начале отладки записал в файл Ewgeny7. По сути этот проект почти закончен. Почти это только недоделанная эмуляция ВИ53. Я как мог приспособил исходники от Вектора, но где-то что-то я не совсем правильно сделал. ВИ53 я подключал как на схеме селектора адресов Специалиста_МХ.

http://www.spetsialist-mx.ru/schemes/SpetsialistMX1.png

[ivagor]

Дополнение про глючок. Если вышеприведенная правка не помогает, то может помочь замена

if (hcnt = 128 and vcnt (9) = '0') then screen_pre <='1';
elsif (hcnt = 511) then screen_pre <= '0';

на

if (hcnt>=128 and hcnt<=511 and vcnt (9) = '0') then screen_pre <='1';
else screen_pre <= '0';

но в целом суть этой плавающей проблемы мне непонятна

[ivagor]

Познавательный вопрос - почему в проекте не использован сторонний модуль 8255, например от MikeJ, как в векторе? Были какие-то особые причины или просто так получилось?

[Ewgeny7]

А нафига? Все возможности там не нужны. А так - даже интересней.
А всерьез - не помню....

[fifan]

То же скажу: нафига? В Специалисте он нужен для организации ввода символа с клавиатуры, ну ещё звук и общение с магнитофоном. Клавиатура у нас PS/2, адаптация программная. Магнитофон не используется, звук вывел Ewgeny7.

[Ewgeny7]

но в целом суть этой плавающей проблемы мне непонятна
Могу предположить... Поскольку счетчики не моментально выравниваются после такта, то возникают "иголки" неверных цифр, что сбрасывает состояние синхры.
А у Циклона2 на ДЕ1 вероятно временнЫе характеристики похуже. чем у третьего циклона на реверсе, и этот (каюсь) быдлокод дает о себе знать.
Ну, все мы когда-то начинали...
А мне все никак не созреть переписать проект по-нормальному, синхронному.

[ivagor]

Это я пробую на de1-soc (5й циклон). На de2-115 (4й циклон) таких приколов не было. Надо заметить, что de1-soc более капризный, чем de1 и de2-115 - если не задать хотя бы главный клок в .sdc, то проекты просто не работают (две другие девборды могут и без sdc)