Самопал К588 и другие компьютеры на серии К588

[CityAceE]

Пришло от читателя:

Здравствуйте!

Регистрацию просить ради такого глупо - я не владелец ретро-пк, только в виде систем управления музыкальными инструментами. А это весьма специфическая область со своими форумами. Так вот, буквально сегодня в чате одного из таких форумов выяснилось, что одни из позднейших Советских ЭМИ построены на 588 серии: это было байкой, но человек сделал фотки-пруфы. Случай исключительный: ни одна из известных исторических систем управления музыкальными инструментами на подобных процессорах не построена. Стал вспоминать, как оно работает и быстро дошел до темы https://zx-pk.ru/threads/18152-samop...erii-k588.html - судя по всему, самое большое обсуждение сабжа в рунете (инете?). Там уже докинули до кучи фотки военных компов итд. А синтезатор таки бытовой комп, пусть и специальный. В связи с этим может модератор или кто получит это письмо докинет в тему такой занятный факт и пару фоток. Синтезаторы Лель 24, 26, 28. На фотках 26. Можно еще прикрепить такую байку, что в девяностые Белорусы думали, куда девать запасы 588 микросхем и в итоге получились и такие изделия. Никто в байку не верил, но оказалось правда. Все остальные сов синты на ВМ80 конечно же.

[Advertiser]

[murgatroid_79]

О, что-то новенькое.
А почему на плате две микросхемы АЛУ КР588ВС2А ? (а может и больше)

[MM]

А почему на плате две микросхемы АЛУ КР588ВС2А ?

Многопроцессорность ?

Схем на эти Лели не нашел, как и подробных фото плат.

[MaxisMSX]

О, что-то новенькое.
А почему на плате две микросхемы АЛУ КР588ВС2А ? (а может и больше)

В Лель ДР8 ТРИ ВС2А. В Лель 28 - 6 штук (и 21 корпус 588ир1 :-) ). В Лель DR8 32х битный DSP. Обрабатывает 8 независимых каналов. В Лель 28 - два набора аналогичных DSP (два ромплерных модуля - один для ритм секции, другой для мелодических сэмплов).

Внутри каждой 588ВС2 - регистровый файл из 16 независимых 16ти разрядных регистров, 16 разрядное АЛУ, декодер 12 битных микрокоманд, 4 бита флагов. 588ВС2 можно каскадировать и получать вычислитель любой разрядности, кратной 16.
В Лелях вычислители 32 разрядные. Это сделано для точности настройки выходной частоты воспроизводимого сэмпла. Используется принцип схожий с DDS (Direct Digital Synthesis), где частота сэмплирования фиксированная, а "шаг" по сэмплерной памяти меняется в зависимости от требуемого выходного тона. При этом для обеспечения точности настройки, дробная часть фазы 16 битная (в принципе 8 битной фазы достаточно). Целая часть фазы используется как текущий адрес сэмплерной памяти.
На каждой итерации происходит приращение аккумулятора фазы на фазовый инкремент. Так как фазовый инкремент 32х битный, то сэмпл может проигрываться как с большей, так и с меньшей скоростью (от этого частота основного тона сэмпла либо выше, либо ниже).
Для останова при достижении конца сэмпла или зацикливания в случае сэмплерной петли используется 16 битный конечный адрес.

Все каналы вычисляют фазовые значения поочерёдно используя составное АЛУ в двух секциях (каскадируются через флаг переноса).

Микрокод вырабатывается налету логикой. Поэтому поток команд и данных разделены - Гарвардская архитектура.

Итак, для каждого канала необходимы:
- 32х битный аккумулятор фазы (старшие 16бит - адрес ПЗУ, младшие - дробная часть фазы)
- 32х битный инкремент фазы
- 16 битный адрес останова
- 16 битная громкость + стерео панорама

Т.е. шесть 16ти разрядных регистров на канал.

Так как ромплерная секция обслуживает 8 каналов одновременно, то 6*8=48 16ти разрядных регистров на все 8 каналов.

В каждой ВС2 регистровый файл содержит 16 регистров => 48/16 = 3 микросхемы.
Т.е. ТРИ 588вс2 нужно для построения 8 канального ромплера.

Кст 588 комплект - это платформа НЦ (Зеленоград). Уже после роспуска группы и передачи в Минск её притянули к эмуляции PDP11.

Чтобы не быть голословным - вот мой аппаратный эмулятор Лель DR8 (эмулирую на ПЛИС и 1821вм85+ви53+вв51, и весь набор 588вс2 со всей рассыпухой):
https://youtu.be/VGI1JQpKnXM?si=M8VROMo9d2rQYWYw

А вот оригинал с картинками:
https://youtu.be/6Gm1IrPeloc?si=SWSpvSoSLvRk04Z_

И вот еще (там моя демка):
https://youtu.be/cehFO-mjigE?si=Cs5poP4vYznYFvDg


И ещё, управляющий компьютер на 1821вм85а (i80c85), что у Лель DR8, что у Лель 28. Те же 580ви53 и 580вв51. Только объёмом ПЗУ и ОЗУ отличаются.
ВИ53 - два таймера. Один - составной для темпа, составленный из двух каналов. Другой - одноканальный для динамической регенерации и опроса кнопок и клавиш. ВВ51 - МИДИ интерфейс.

Благодаря удачному встроенному контроллеру векторных прерываний в 1821вм85, удалось сократить время реакции на внешнее событие (получилось компактнее и немного быстрее, чем в z80).

И еще пару слов про ромплеры. Все сэмплы 8 битные. У Лель 28 два банка по 32КБайт (один для перкуссионной секции, еще один для мелодических сэмплов). У DR8 64КБайта сэмплов на 8 каналов только на перкуссию (всего зашито 16 инструментов, но можно сколько угодно).


П.С. На самом деле звуковая ЦПОС на 588 серии была очень распространена. Правда не в быту.

[Mixa64]

588ВС2 можно каскадировать и получать вычислитель любой разрядности, кратной 16.

Справочники единодушно утверждали, что наращивается ВС1, а у ВС2 типа нет такой возможности. Врали?
Тем не менее (распиновка у них совпадает), очень подозрительно было, что ноги те, которые у ВС1 расширение, у ВС2 рекомендовали притянуть к "+" сопротивлениями.

И еще, как с синхронизацией поступили? 588-я (как и 587) уникальна свойством самотактирования, тактового генератора нет, взаимная синхронизация образуется тем, что сопровождение-квитирование цепляются друг за друга, и само пошло-поехало. В Лелях же как-то принудительно скорее всего?

[MaxisMSX]

Справочники единодушно утверждали, что наращивается ВС1, а у ВС2 типа нет такой возможности. Врали?
Тем не менее (распиновка у них совпадает), очень подозрительно было, что ноги те, которые у ВС1 расширение, у ВС2 рекомендовали притянуть к "+" сопротивлениями.

И еще, как с синхронизацией поступили? 588-я (как и 587) уникальна свойством самотактирования, тактового генератора нет, взаимная синхронизация образуется тем, что сопровождение-квитирование цепляются друг за друга, и само пошло-поехало. В Лелях же как-то принудительно скорее всего?

ВС2 прекрасно каскадируется. Нет необходимости в дополнительных сигналах для каскадирования, т.к. флаги выполнения операций доступны на ввод-вывод, т.е. флаг переноса от младшей секции захватывается во время операции суммирования старшей.

Действительно, 588 серия - асинхронная, но как Вы правильно предположили, сигналы квитирования вырабатывались внешним генератором синхронизации + микрокода принудительно (на лету микрокод собирался жёсткой логикой). Выходные сигналы подтянуты на +5в.

Во всех Лелях с ромплером на 588 серии, да, архитектура очень схожая.

[murgatroid_79]

В Лель ДР8 ТРИ ВС2А. В Лель 28 - 6 штук (и 21 корпус 588ир1 :-) ).....

А у Вас эти аппараты в наличии имеются?
Хотелось бы качественнын фотографии плат увидеть .

ВС2 прекрасно каскадируется...

Вот те на !!! Какой приятный рудимент

[MaxisMSX]

А у Вас эти аппараты в наличии имеются?
Хотелось бы качественнын фотографии плат увидеть .

К сожалению, у меня не сохранилось ни исходников, ни железа (мне даже прошивки ПЗУ любезно предоставили на скачивание).
Но вот в этом видео есть фотки платы управляющего компа и ромплера. Достаточно чёткие.

Начинайте смотреть с 1:37

https://youtu.be/6Gm1IrPeloc?si=i5gACDjQ8dDUXSWd&t=97

[MaxisMSX]

Тот же ролик с эмулятором DR-8, только на RUTUBE:

[Woxem]

Можно сюда напишу информацию которой особо нет в документации на 588

Если на выводах 8, 12 микросхемы вг1 формируются сигналы начального пуска, которые устанавливают микросхемы управляющей памяти и системного контроллера в начальное положение и запускает микропрограмму начального пуска. Данная микропрограмма формирует обращение процессорного ядра к ячейкам памяти с адресами 160006 и 160010, где читает и устанавливает программный счетчик и слово состояния процессора соответственно.