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

[andreil]

Собственно, отрисовал черновой вариант генераторной части видео-адаптера.
Вышло 3шт ATF22V10, источником тактирования служит генератор на 50МГц.
В PLD'шки получилось впихнуть все 4 разрешения, и даже осталось место под дальнейшее расширение - хватает выходных сигналов для формирования более сложной логики (в том числе и для добавления других разрешений).
3-я PLD является вспомогательной, что бы разгрузить остальные и заодно спокойно вписать всё "как надо".
По конструктиву - все компоненты будут в SOIC/SOT, иначе не впишусь в размеры платы. Монтаж будет достаточно плотным...
Осталось отрисовать один лист - там будут системные регистры (P8, PA, PC), защёлки видео-данных и собственно формирование пикселей.

PS: Как лучше рисовать - так, как в аттаче, либо длинные связи рисовать логически (именованными сигналами).

[andrews]

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

были компы на 8080 и без 580вг75, работали по COM-порту на видеомонитор или телетайп. Зато процессор был разгружен

[Xrust]

andreil, а в чем фишка использования именно двухпортовой памяти? Она редкая, дорогая. В конце концов можно же просто регистр поставить, чтобы конфликты разруливать.

[andreil]

andreil, а в чем фишка использования именно двухпортовой памяти? Она редкая, дорогая. В конце концов можно же просто регистр поставить, чтобы конфликты разруливать.

Ну, при пиксель клоке 50МГц у нас 8*20/2=80нс для выборки слова из видеопамяти. В это же время надо уложиться и с доступом КП к памяти. Больше - нельзя, будет пропуск в видеоряде. При частоте процессора 10МГц 1 машинный цикл (минимальное время доступа к памяти) составляет 100нс - уже гарантированный промах.
Можно, конечно, усложнить схему доступа процессора к памяти, сделав его буферированным (на чтение и запись, 2 регистра). Такой вариант я уже пробовал, но всё упирается в задержки в логических элементах - 80нс одного чтения видеоданных делим ещё на 2 (видео и процессор). Получаем 40нс. При памяти с грейдом "10" на прочую логику у нас остаётся МАКСИМУМ 30нс. А это, на секундочку, далеко не один пункт. Распишу по-подробнее, цифры беру минимальные для серии 74F (зачастую они выше):

1. Арбитраж доступа к памяти - 5нс;
2. Переключение мультиплексоров адреса - 5нс;
3. Чтение/запись ячейки памяти - 12нс;
4. Защёлкивание данных в регистре для чтения - 10нс.

Итого, получается 5+5+12+10=32нс в идеале. По факту же - сигнал записи надо выставлять позже выставления адреса как раз на эти самые 10нс, иначе запись будет произведена по 2-м адресам (который был до переключения и адресу от ЦП). Этот момент я выловил только на симуляции на FPGA с внешним чипом памяти. Несколько месяцев потратил на такие варианты, прежде чем выкинул их нафиг - всегда получалось или криво или очень требовательно к задержкам, на мелкой логике такое реализовать будет очень тяжело. На CPLD - ещё можно, но это наш вариант.
Итого - чем городить огород с таким арбитражом доступа к памяти, проще поставить двухпортовку и не париться. Тем более, я затарился 20 чипами оной - хватит надолго...

[andreil]

Дорисовал черновой вариант схемы. Отображены все элементы, меняться будет только назначение сигналов по пинам микросхем с целью упрощения трассировки - она достаточно плотная будет, 28 корпусов на платке 100*100мм...

[VituZz]

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

Если не ориентировать процессор исключительно на обслуживание пользователя, а добавить ему больше функций контроллера, то занять его есть чем.

- эффективная работа с быстрыми накопителями (HDD, CF, SDHC, LAN);
- обработка/вывод потокового видео;
- воспроизведение звука вменяемого качества;

- обслуживание клавиатуры и т. д.;
- возложить это на отдельные контроллеры, максимально освобождающие ЦП от рутины и в то же время быстро и эффективно решающие свои задачи, параллельно с другими контроллерами.

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...

Использовать ПДП для повышения производительности передачи данных в ОЗУ, но скроллинг должен выполнять видеоконтроллер. В это же время контроллер клавиатуры должен приготовить в своём буфере введённые символы, а задача ЦП - лишь передать их видеоконтроллеру.

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

РК дальше от идеала 8-битного компьютера, чем "Орион". В то же время "графичность" "Ориона", как мне кажется, несколько переоценена. В некотором смысле широкие графические возможности даже вредны, поскольку авторы ПО больше уделяют (уделяли) внимания внешним эффектам ПО, нежели надёжности и эффективности выполнения возложенных на него задач. В этом плане мне нравится принцип разработки ПО в Линухе - функции выполняет консольная программа с минимальными требованиями к ресурсам, а уж если нужны "шашечки", так для того пишется графическая "обёртка" к консольной программе. Как следствие - и эффективность написания сценариев. А если ещё ПО будет поддерживать невытесняющую многозадачность...
В общем, я понимаю, что "тут Остапа понесло", но "Ориону", как мне кажется, не помешает и некая новая идея развития как железа, так и ПО, потому как простое повторение авторской схемы и простое использование уже существующего ПО - это всё и так уже есть. Мегагерцы же к идее ничего не дают.

У меня в среднем на все хобби (электроника, аудиофилия, музыка) ненапряжно тратится в районе 10 тыр в месяц.

Лично для меня это совершенно неприемлемо. Я один такой "нищеброд"? :-)

[Denn]

"Ориону", как мне кажется, не помешает и некая новая идея развития как железа, так и ПО, потому как простое повторение авторской схемы и простое использование уже существующего ПО - это всё и так уже есть. Мегагерцы же к идее ничего не дают.

Для существующего - не нужно. Мне интересно делать своё новое, и оно требует мегагерцев. Отход от авторского концепта (введение принципиально иного клавиатурно-экранного железа) считаю неверным, это уже будет не Орион. Дополнительные мегагерцы разумеется будут опциональным режимом, штатно при сбросе будет 2,5 МГц, т.е. честный Орион.

- - - Добавлено - - -

- возложить это на отдельные контроллеры, максимально освобождающие ЦП от рутины и в то же время быстро и эффективно решающие свои задачи, параллельно с другими контроллерами.

Это всё неподъёмная идеализация, и по сути речь о другом ПК, не Орионе. Для этого нужно:
- проработать новый концепт
- собрать и отладить
- сделать легко повторяемым
- написать ПО
- замотивировать критическую массу народа подсесть на данное изделие
- не забрасывать проект, постоянно развивать, дополнять, обновлять, всячески удерживать и привлекать публику.

Что-то из области фантастики.

[Xrust]

Denn, а в DSDOS есть простейший консольный режим? Например, если не определяется наличие видеоконтроллера, стандартного для Ориона, весь вывод система станет делать в какой-то стандартный последовательный порт.

[Denn]

Denn, а в DSDOS есть простейший консольный режим? Например, если не определяется наличие видеоконтроллера, стандартного для Ориона, весь вывод система станет делать в какой-то стандартный последовательный порт.

Таковая возможность будет в 4-ом поколении DSDOS, третее насмерть прибито к конкретному железу (так изначально задумывалось).

[andreil]

В общем-то, видеомодуль почти готов. Осталось провести пару дорожек, да провести оптимизацию трассировки
На плате даже нашлось место под 2 резервных чипа - эдакое "монтажное поле", на всякий случай.
Самые важные для наладки сигналы вывел на тестовые пины, что бы проще припаиваться было.
Ну и неиспользуемые пины системных регистров и программируемой логики так же вывел на тестовые пины.
Итого - получилось 27 корпусов, из них 2 одногейтовых инвертора и 4 ATF22V10.

Скрытый текст

[свернуть]