Контроллер клавиатуры для "Пентагон-128" на ATMega8/48/88/168/328

[serg_svd]

Только ATmega8...

Эту сложнее достать уже, даже для проверки. Есть мысль запаять обратно ATMega168PA и поставить кварц 24(25) МГц, Скорее всего проще найти б/у 25 МГц на платах от компьютерных железок. Не шить прошивку, а установить биты конфигурации на работу с внешним кварцем и обязательно активировать CKOUT. Тогда смогу проверить на соответствующем выводе, есть ли генерация на этой частоте. Напрямую на кварце не могу своим частотомером сигнал посмотреть. Он его шунтирует и генерация срывается. А у ATmega8A, насколько помню, бита CKOUT нет.

У меня работает 8а (планарка) на 27мНz в этом варианте схемы

Да эта схема в принципе не отличается от схемы с сайта https://www.avray.ru/ru/zx-spectrum-ps2-keyboard/ там только нюансы. Резисторы подтяжки на клавиатуре, по идее, есть внутри самой клавиатуры. Можно проверить тестером. Диоды на выходах КА распаяны на самой плате Harlequin 128k issue 2D. Вернее там вместо диодов транзисторы.

Судя по схеме этот сигнал с активным низким уровнем.

Там стоит 74HC32, а это 4×2ИЛИ элемента. На выходе низкий уровень же будет, если все входные лог. 0. Да и запись в 74HC541 по выводам /OE тоже при активном лог. 0. Значит по спаду надо прерывание /RDFE.

- - - Добавлено - - -

А вообще я не сильно понимаю, зачем такие частоты нужны для кварца. Я измерил частотомером сигнал на 6 выводе U5B, там 400 Гц всего. Неужели МК не будет успевать генерировать коды нажатия клавиш с кварцем на те же 16 МГц? С ассемблером не дружу, поэтому работу прошивки могу оценить лишь приблизительно

[Advertiser]

[caro]

А вообще я не сильно понимаю, зачем такие частоты нужны для кварца. Я измерил частотомером сигнал на 6 выводе U5B, там 400 кГц всего.

Вот это очень странно, учитывая, что клавиатура опрашивается по прерываниям с частотой кадров, то есть 50 Герц, и при этом происходит опрос по 8 адресным линиям, то частота должна быть порядка 400 Герц.
Меня смущает, что на втором входе выборки регистра U6 (порт чтения клавиатуры) имеется еще один сигнал под названием AL.

[serg_svd]

caro, опечатка. Там действительно 400 Гц. Я ошибку исправил

Меня смущает, что на втором входе выборки регистра U6 (порт чтения клавиатуры) имеется еще один сигнал под названием AL.

Он меня тоже смущает. И я не нашел его назначения

[krotan]

А вообще я не сильно понимаю, зачем такие частоты нужны для кварца.

С момента выставления сигнала чтения клавиатуры /RDFE до момента получения данных с клавиатуры проходит 2 такта процессора Z80. За время этих двух тактов Атмега должна переключится на программу обработки прерываний, прочитать адресную линию Z80, по этим данным из таблицы (заранее приготовленной) прочитать данные нажатых клавиш и выставить эти данные на шину данных Z80.
Мы очень много хотим от Атмеги по быстродействию. Поэтому, либо разгонять Атмегу, либо останавливать процессор Z80, пока Атмега всё это переварит...

P.S. (даже меньше двух тактов, потому что ещё тратится время на формирование сигнала /RDFE тормозной дискретной логикой)

[serg_svd]

За время этих двух тактов Атмега должна переключится на программу обработки прерываний, прочитать адресную линию Z80

А зачем это? Механическая клавиатура, простите, тоже читает состояние шины Z80?

Мне видится это так. МК выполняет 2 задачи: 1) скан клавиатуры и сохранение в буфер кода нажатой клавиши; 2) и при поступлении прерывания по /RDFE, формирование на своих портах эквивалента сигнала нажатой клавиши.

Частота сигнала /RDFE 400 Гц. Это не очень высокая частота прерываний. Другое дело, что в паузах надо обрабатывать сигнал с клавиатуры. А вот тут я слабо пока владею информацией, но в данной схеме не совсем корректно реализован опрос клавиатуры. Сигнал DAT, на мой взгляд, надо было тоже вешать на прерывание и накапливать код в буфер. Надо бы с кодом разобраться, но как я уже говорил, я ассемблер практически не знаю.

[caro]

Сигнал DAT, на мой взгляд, надо было тоже вешать на прерывание и накапливать код в буфер.

Запросы на прерывание при чтении порта клавиатуры нельзя пропускать ни в коем случае,
тем более что на обработку такого события отводится очень мало времени.
Если одновременно обрабатывать по прерыванию еще и опрос PS/2 клавиатуры,
то неизбежно возникнет конфликт и времени на отработку прерывания от Z80 просто не хватит.
А программный опрос PS/2 клавиатуры хорошо отработан и не вызывает никаких проблем,
даже если время от времени прерывается запросами от Z80, тем более что они идут с такой низкой частотой.

PS. Кстати можно на Спектруме написать такой короткий цикл чтения матрицы клавиатуры,
что контроллер во время пауз не будет успевать отрабатывать PS/2 клавиатуру.

[Northwood]

А зачем это? Механическая клавиатура, простите, тоже читает состояние шины Z80?

Вот именно, что читает. А конкретно, читает 8 старших бит шины адреса, потому что они составляют строки на матрице клавиатуры, 5 бит данных - это столбцы. На пересечении адресных бит и бит данных расположены клавиши. В зависимости от того, какой выставлен старший байт порта 0xFE процессором, клавиатура должна выдать на шину данных тот или иной код. МК делает тоже самое. Только если на механической клавиатуре это реализовано развязывающими диодами, то в МК это приходится обрабатывать программно.

[serg_svd]

Вот именно, что читает.

То есть за один такт читается состояние линий КА, а за другой KD? Я Вас правильно понял?

микропроцессор при разгоне глючит, это не его частота.

Значит эта конструкция ненадежная? Стоит забросить и собирать на ПЛИС?

[EvgenRU]

То есть за один такт читается состояние линий КА, а за другой KD?

Примерно так, но KD не читает, а записывает

Значит эта конструкция ненадежная? Стоит забросить и собирать на ПЛИС?

На ПЛИС однозначно будет лучше, а так зависит от МК, если тянет 24МГц, то будет нормально работать

[serg_svd]

а так зависит от МК, если тянет 24МГц, то будет нормально работать

Так по моим измерениям у меня стабильный запуск на 25 МГц. Контроллер не сбоит, не капризничает. На выводе CLKO стабильная частота тактирования выдается. Я считаю, что пашет он на этой частоте. По-другому это проверить можно только написав некоторую тестовую прошивку, с работой на этой частоте. Но на ум ничего толкового не приходит. А мигать светодиодом - это не показатель