Быстрая видеокарта "METEOR-2013"

[Lethargeek]

Да, это два отдельных логических устройства. Поэтому и не надо сейчас рассматривать выход на монитор. Есть только обязательное требование - со всех слоев - старого и нового цвет надо брать синхронно с разверткой телевизора 50 Гц по одной точке. Далее уже работает схема вывода на телевизор или монитор.

Проще цвет с единственного слоя тянуть. И синхронизироваться с памятью тоже легче, чем с отображением из неё.

Стандартный видеоконтроллер может отсутствовать только в новом модульном компьютере.

В старом его можно деактивировать (только инт отрезать в самом простейшем случае)

В старых комьпютерах RBGI, SYNC уже есть и с такими параметрами, какие у данного компьютера.

Так нам только их параметры и нужны. Можно и без самих сигналов определить.

А если подключать к ZX-BUS, то потребуется использовать дополнительные CPLD+SRAM или более старую многоногую FPGA с усложнением прошивки.

Для чего? И какую "более старую многоногую", если "более новая" в твоём блоге "FPGA EP4CE6 144 вывода 91 IO"
Усложнять прошивку можно ради возможностей, не солить же остающиеся ячейки.
Кстати, часть ресурсов освободится при отказе от многослойной схемы.

А если в компьютере 48К/128К/1М. А если компьютер PENTAGON-128, ATM или Profi ? Или Орион ? Надо будет еще и их имитировать ?

Надо сразу имитировать ОБЩИЙ СЛУЧАЙ, чтобы можно было в одном режиме порисовать графикой профи/АТМ/ориона...

Как раз когда старый режим готовый мы можем заниматься только разработкой новых режимов.

Разрабатывать новые режимы нужно такими, чтобы старые в них получались сами собой.

Мы ведь с нового слоя будем брать тоже по одной точке для вывода на телевизор. Остается простая задача получить из нескольких точек с разных слоев (по одной с каждого) результирующий цвет для вывода на телевизор, а если надо то далее и на монитор.

Лучше, чтоб не оставалось лишних задач. Эта - лишняя: один слой проще для отображения, чем два слоя. А для задач, которые остаются, лучшими решениями являются те, которые решают больше одной задачи. Есть возможность общего решения двух задач - совместимости (причём не только с ОДНИМ лишь "уже готовым" режимом) и эффективного рисования медленным процессором в хайколоре.

Не забывай, что цвет точек действителен только в момент вывода на телевизор синхронно с разверткой. В другие моменты цвета могут быть случайными

СЛУЧАЙНЫМИ они будут только после "холодного" запуска и до первой же очистки экрана.
После - будут строго детерминированы для устройства, наблюдающего за шиной.

Для подключения внешней видеокарты нужно меньше сигналов, чем есть в ZX-BUS. 8 линий данных, два сигнала записи (формуруются простейшим дешифратором) и RESET. То есть для новых возможностей надо 11 сигналов на FPGA. Чтобы читать данные цвета точек старого режима надо RGBI - 4 сигнала. В некоторых компьютерах их можеж быть до 8. И еще синхросмесь SYNC. То есть для старого режима надо 9 сигналов. 11+9=20.

А на что ты умудрился уже истратить остальные 70 (!) io ножек??
И как собирался дешифровать порты видеокарты без адресов? Внешней схемой?
Лучше уж внешний мультиплексор на восемь ног для доступа и к адресным линиям.
Разницы в частотах хватит с запасом.

Для записи в видеокарту достаточно двух адресов. Один - для выбора регистра или памяти. Второй - для записи данных в выбранный регистр или память.

Неудобно для процедурной графики и для модернизации старых игр.
Нет отображения адресов = надо переписывать больше кода.

А внутри FPGA можно разместить до 256 восьмибитных регистров режима.

и регистры удобнее на память отображать, адресуя через (ix+n)

Есть китайские преобразватели TV->MONITOR, но они не добавят новых графических возможностей.
Зачем ограничиваться только Спектрумом и вникать в тонкости видеорежима конкретного компьютера ?

Так я и предлагаю не ограничиваться ни Спектрумом, ни ОДНИМ "уже готовым" старым режимом.
И в тонкости как раз поменьше вникать при модернизации и переносе кода с других платформ.

[zx-kit]

А на что ты умудрился уже истратить остальные 70 (!) io ножек??
И как собирался дешифровать порты видеокарты без адресов? Внешней схемой?
Лучше уж внешний мультиплексор на восемь ног для доступа и к адресным линиям.
Разницы в частотах хватит с запасом.

Схема на одном дешифраторе ИД7. Буфер можно не ставить:
На задней стенке компьютера устанавливается гнездо DB-25F. На контакты гнезда подаются сигналы R, G, B, I, SYNC, +5V, GND, RESET, восемь битов данных и два сигнала записи.



Данные подаются через буфер К555АП6, а сигналы записи WR0 и WR1 формируются с помощью дешифратора К555ИД7. На каждый сигнал приходится по 8К адресов из адресов ПЗУ.

WR0 — сигнал записи номер регистра в FPGA, WR1 — сигнал записи данных в выбранный регистр или память видеокарты.

При записи подряд несколько байтов автоматически меняется номер регистра или адрес в памяти.

---
Можно упростить подключение к ZX Spectrum для добавление палитры и режимов графики Метеор. При этом не потребуются дополнительные микросхемы. Дешифрацию перенести в FPGA. Это позволит подключить Ленинград 1 или ZXM-Phoenix без занимания слота ZX-BUS. К разъему DB-25F нужно подключить сигналы прямо с Z80:
D0-D7
A13-A15
MREQ
WR
RESET

Количество сигналов цветности разное у разных компьютеров:
ZX Spectrum = 4
БК-0011М = 5
ZX-Evo = 6
УК-НЦ = 7
Profi = 8

Совпадут только цвета, а режимы будут как на компьютере, к которому подключен адаптер VGA SPUTNIK с возможностью перекрашивания в другие цвета. Типа ULA+ для ZX Spectrum, только цветов для выбора больше.

Основной способ подключения - установка на задней стенке компьютера. То есть спутник будет подключен через цифровые сигналы. При этом дополнительные сигналы позволят добавить режим METEOR. Один из режимов возможно будет 80х25 символов. Этот же режим будет использован для отображения экранного меню.

Аналоговые RGB будут подключаться через дополнительную схему на компараторах, которые позволят преобразовать 2-3 уровня сигнала в цифру. При этом теряется возможность режимов METEOR. Поэтому проще подключать через цифру.

В компьютерах (ZX Spectrum, Радио-86РК, Специалист, Орион и т.д.) есть ПЗУ. Оно используется только на чтение. Поэтому для адресации режимов METEOR можно использовать эти же адреса, но только на запись. Режим METEOR позволит добавить одинаковую графику и текст в разные компьютеры.

[Lethargeek]

Схема на одном дешифраторе ИД7. Буфер можно не ставить:
На задней стенке компьютера устанавливается гнездо DB-25F. На контакты гнезда подаются сигналы R, G, B, I, SYNC, +5V, GND, RESET, восемь битов данных и два сигнала записи.

То есть надо лезть в компьютер "раскалённым тупым предметом", даже если выведена системная шина.

Данные подаются через буфер К555АП6, а сигналы записи WR0 и WR1 формируются с помощью дешифратора К555ИД7. На каждый сигнал приходится по 8К адресов из адресов ПЗУ.

Только в Спектрум-клонах (и только в режиме Спектрума, а не в CP/M, например).
У других компов (и конфигураций) и ПЗУ может быть меньшего размера, и расположенное по другим адресам.

WR0 - сигнал записи номер регистра в FPGA, WR1 - сигнал записи данных в выбранный регистр или память видеокарты.

При записи подряд несколько байтов автоматически меняется номер регистра или адрес в памяти.

Ну, ё-моё... если нет произвольной адресации в духе Спектрума, то не стоило и огород городить.
Чем оно принципиально лучше прошлых попыток прикрутить с генлоком "уже готовые" чипы msx или dendy

Совпадут только цвета, а режимы будут как на компьютере, к которому подключен адаптер VGA SPUTNIK с возможностью перекрашивания в другие цвета. Типа ULA+ для ZX Spectrum, только цветов для выбора больше.

Зато меньше одновременно выводимых. Без динамической перезагрузки только 16 (если не 15 для выходов с подмешиваемой яркостью). Тогда как при полноценном подключении шины адреса старый код мог бы вывести статически любое кол-во цветов.

В компьютерах (ZX Spectrum, Радио-86РК, Специалист, Орион и т.д.) есть ПЗУ. Оно используется только на чтение. Поэтому для адресации режимов METEOR можно использовать эти же адреса, но только на запись. Режим METEOR позволит добавить одинаковую графику и текст в разные компьютеры.

Например, в Орионе (и не только) ПЗУ лишь 2кб - не хватает только двух разрядов на дешифровку-то. С большей пользой распорядиться истраченными на чтение видеосигнала ногами можно, замультиплексировав на них все 16 линий адресной шины. Также шиной данных с процессором, вероятно, мог бы поделиться микроконтроллер (если он нужен только для прошивок или настроек). С одним слоем также будут неизменными sdram_hi/lo_byte. Освобождающиеся ноги лучше выделить на увеличение памяти.

Режим METEOR позволит добавить одинаковую графику и текст в разные компьютеры.

Мало этого. Не взлетит при неподобающем управлении. Самопал тем более не взлетит.
Вообще, не должны особенности частных реализаций диктовать общую логическую модель.

[zx-kit]

То есть надо лезть в компьютер "раскалённым тупым предметом", даже если выведена системная шина.

У некоторых компьютеров все слоты ZX-BUS заняты или их нет.

Только в Спектрум-клонах (и только в режиме Спектрума, а не в CP/M, например).
У других компов (и конфигураций) и ПЗУ может быть меньшего размера, и расположенное по другим адресам.

В этом и заключается преимущество. На входе адаптера VGA SPUTNIK два сигнала записи. В каждом типе компьютера можно использовать свою схему дешифрации. Принцип работы от этого не изменится. Примерно так же работают графические LCD дисплеи.

Ну, ё-моё... если нет произвольной адресации в духе Спектрума, то не стоило и огород городить.
Чем оно принципиально лучше прошлых попыток прикрутить с генлоком "уже готовые" чипы msx или dendy

Оно лучше тем, что при сохранении старого режима/слоя добавляются новые режимы/слои для устранения клешинга без изменения спрайтов в игре.

Адрес номера регистра #1FFFH, а адрес данных #2000.
Такая адресация достаточно проста для использования в программах для Z80.

В HL загрузить нужные числа (прямой записью, из стека или другим способом).
L - номер регистра, H - данные для записи в выбранный регистр или память.
Для записи использовать команду LD (#1FFF),HL.

Если надо записать данные в несколько регистров или ячеек память, то в HL загрузить два байта данных (прямой записью, из стека или другим способом).
Для записи использовать команду LD (#2000),HL.

Зато меньше одновременно выводимых. Без динамической перезагрузки только 16 (если не 15 для выходов с подмешиваемой яркостью). Тогда как при полноценном подключении шины адреса старый код мог бы вывести статически любое кол-во цветов.

Спектрум выводит на экран телевизора в стандартном режиме только 15 цветов в статике. Большинство игр используют только эти 15 цветов. Если цветов больше, то это уже не стандартный режим и проще рисовать в новом режиме/слое. Там цветов больше.

Например, в Орионе (и не только) ПЗУ лишь 2кб - не хватает только двух разрядов на дешифровку-то.

В Орионе режим Метеор подключат по тем адресам, каким удобно с имеющимся или дополнительным дешифратором.

С большей пользой распорядиться истраченными на чтение видеосигнала ногами можно, замультиплексировав на них все 16 линий адресной шины.

Сигналы для получения цвета точки RGBI и синхросмеси трогать нельзя, так как они нужны для подключения Ориона и других типов компьютеров из времен СССР.

Также шиной данных с процессором, вероятно, мог бы поделиться микроконтроллер (если он нужен только для прошивок или настроек). С одним слоем также будут неизменными sdram_hi/lo_byte. Освобождающиеся ноги лучше выделить на увеличение памяти.

У контроллера можно забрать тактовый сигнал, припаяв подходящий для напряжения 3,3V кварц. Доступ к памяти и регистрам управления развертками удобнее делать байтами. Но в крайнем случае можно применить другой интерфейс для уменьшения занятых IO FPGA.

Если обращаться к SDRAM словами по 16 бит, то можно сэкономить 2 IO, но утратится возможность адресования отдельных байтов. А это не позволит увеличить скорость копирования в 2 раза в режимах 8 бит на точку.

Еще один IO можно сэкономить, подав тактовую частоту 27 MHz только на одим вход GCLK вместо двух.

Еще 3 IO пока свободны.

Вообще, не должны особенности частных реализаций диктовать общую логическую модель.

8 битов данных и два сигнала записи - это и есть общая логическая модель, позволяющая подключить адаптер к разным компьютерам.
Старый режим работы компьютера остается без изменений или раскрашивается в другие цвета с помощью палитры.
Например, в Радио-86РК из белого текста на черном перекрасить в белый текст на синем фоне или зеленый текст на черном фоне.

[s_kosorev]

Если обращаться к SDRAM словами по 16 бит, то можно сэкономить 2 IO, но утратится возможность адресования отдельных байтов.

SDRAM 16бит работает с байтами прекрасно, для этого есть сигналы DQMH, DQML

[zx-kit]

SDRAM 16бит работает с байтами прекрасно, для этого есть сигналы DQMH, DQML

Если обращаться к SDRAM словами по 16 бит, то можно сэкономить 2 IO, но утратится возможность адресования отдельных байтов.

[Advertiser]

[s_kosorev]

read-modify-write делается укороченным циклом

но как по мне, это не те пины на которых стоит экономить в устройстве заточенном на 8бит компы

- - - Добавлено - - -

берется какой нить max3000 который заменит микросхемы сдвига уровней, 3+ циклоны уже не толеранты к 5в + этот max будет в роли мультиплексора, декодера итд
можно хоть 100 ног добавить за 2-3$

[zx-kit]

read-modify-write делается укороченным циклом

но как по мне, это не те пины на которых стоит экономить в устройстве заточенном на 8бит компы

Согласен, эти пины важные, не стоит на них экономить, лучше их оставить.

берется какой нить max3000 который заменит микросхемы сдвига уровней, 3+ циклоны уже не толеранты к 5в + этот max будет в роли мультиплексора, декодера итд
можно хоть 100 ног добавить за 2-3$

Тогда представим, что у нас есть свободный слот ZX-BUS и мы хотим меньше длинных проводов к разным точкам компьютера.
Можно сделать соединительную плату METEOR BASE.
Тогда MAX будем использовать для формирования двух сигналов записи для подачи на внешний адаптер VGA SPUTNIK.
Также, добавив генератор на 14 MHz и SRAM объемом 16 KB, можно сформировать требуемые сигналы RGBI и SYNC.
Мы сформируем аналог стандартного экрана с требуемой частотой кадров 50 Hz,

С платы METEOR BASE 25 коротких проводов идут на разъем DB-25F на корпусе компьютера.
К DB-25F стыкуется адаптер VGA SPUTNIK в корпусе и с кнопками управления.
К адаптеру подключаетя кабель VGA.

[Lethargeek]

У некоторых компьютеров все слоты ZX-BUS заняты

в полностью пассивном режиме можно тупо параллельно девайс воткнуть

или их нет.

То есть ради облегчения подключения для тех, у кого слотов нет, ты хочешь осложнить подключение для тех, у кого слоты есть. И ухудшить характеристики девайса еще как следствие.

В этом и заключается преимущество. На входе адаптера VGA SPUTNIK два сигнала записи.

Да при чем тут, сколько "сигналов записи". Я про адресные линии говорю - размер дешифруемого диапазона обратно пропорционален их количеству. С двумя ногами ты только 16кб сможешь выделить. То есть, если софт для Ориона запишет байт где-то рядом с пзушными 2кб, твоя схема будет воспринимать его как команду. А чтоб локализовать пространство в 2кб, нужно будет log2(64/2) = 5 ног.

В каждом типе компьютера можно использовать свою схему дешифрации.

Так ты хочешь, чтоб еще и предешифратор в компе паяли? В этом заключается "преимущество"?

Оно лучше тем, что при сохранении старого режима/слоя добавляются новые режимы/слои для устранения клешинга без изменения спрайтов в игре.

В тридевятом чипе есть режим вывода по 8 двухцветных пикселей (это помимо прочего богатства его возможностей). Да, конечно, доступ к памяти неудобный и нехарактерный для компов с экраном в основной памяти, но и ты предлагаешь тут аналогичный принцип, немногим лучше.

Адрес номера регистра #1FFFH, а адрес данных #2000.
Такая адресация достаточно проста для использования в программах для Z80.

В HL загрузить нужные числа (прямой записью, из стека или другим способом).
L - номер регистра, H - данные для записи в выбранный регистр или память.
Для записи использовать команду LD (#1FFF),HL.

Если надо записать данные в несколько регистров или ячеек память, то в HL загрузить два байта данных (прямой записью, из стека или другим способом).
Для записи использовать команду LD (#2000),HL.

Недостаточно. Чуждо Спектруму и неудобно для модернизации старых игр. В то время как у схемы с полным доступом к адресам гораздо больший "модернизационный потенциал", вплоть до рисования старым кодом полноцветных (а не двухцветных) линий по 8 пикселей (позже напишу об этом подробнее).

Спектрум выводит на экран телевизора в стандартном режиме только 15 цветов в статике. Большинство игр используют только эти 15 цветов.

Спектрум выводит на экран телевизора в стандартном режиме целых 768 атрибутов, не все из которых часто меняются. А иные игры не то что часть атрибутов, но и пиксели на некоторой части экрана могут не трогать. Например, Last Ninja или Titanic. Вполне можно в играх такого типа задавать для разных областей экрана разные наборы цветов, вовсе не меняя старого кода (может быть, добавив только новый загрузчик).

Если цветов больше, то это уже не стандартный режим и проще рисовать в новом режиме/слое. Там цветов больше.

нет, не проще, чем один раз где-то перезагрузить цвета атрибутов

В Орионе режим Метеор подключат по тем адресам, каким удобно с имеющимся или дополнительным дешифратором.

не получится с имеющимся никак

Сигналы для получения цвета точки RGBI и синхросмеси трогать нельзя, так как они нужны для подключения Ориона и других типов компьютеров из времен СССР.

не нужны они для этого совершенно, все нужные сигналы на шине есть

У контроллера можно забрать тактовый сигнал, припаяв подходящий для напряжения 3,3V кварц. Доступ к памяти и регистрам управления развертками удобнее делать байтами. Но в крайнем случае можно применить другой интерфейс для уменьшения занятых IO FPGA.

ну и байтами, но на те же самые data-ноги, ведь не требуется (?) одновременно читать данные с контроллера и с компа

Если обращаться к SDRAM словами по 16 бит, то можно сэкономить 2 IO, но утратится возможность адресования отдельных байтов. А это не позволит увеличить скорость копирования в 2 раза в режимах 8 бит на точку.

ладно, только пара пинов, но какой нынче смысл в таких режимах, кроме восьмибитно-сакрального?

8 битов данных и два сигнала записи - это и есть общая логическая модель,

продиктованная особенностью частной реализации (кол-вом ног в конкретной fpga)

позволяющая подключить адаптер к разным компьютерам.

усложняющая подключение адаптера к разным компьютерам требованием внешней предешифрации

Старый режим работы компьютера остается без изменений или раскрашивается в другие цвета с помощью палитры.
Например, в Радио-86РК из белого текста на черном перекрасить в белый текст на синем фоне или зеленый текст на черном фоне.

очень ограниченно и убого

Тогда представим, что у нас есть свободный слот ZX-BUS и мы хотим меньше длинных проводов к разным точкам компьютера.
Можно сделать соединительную плату METEOR BASE.
Тогда MAX будем использовать для формирования двух сигналов записи для подачи на внешний адаптер VGA SPUTNIK.
Также, добавив генератор на 14 MHz и SRAM объемом 16 KB, можно сформировать требуемые сигналы RGBI и SYNC.
Мы сформируем аналог стандартного экрана с требуемой частотой кадров 50 Hz,

ZOMG, нагораживать еще и ВНЕШНИЙ аналог в отдельной памяти, лишь бы не нормальное подключение, при котором сам во внутренней получался бы

[zx-kit]

в полностью пассивном режиме можно тупо параллельно девайс воткнуть
То есть ради облегчения подключения для тех, у кого слотов нет, ты хочешь осложнить подключение для тех, у кого слоты есть. И ухудшить характеристики девайса еще как следствие.
Да при чем тут, сколько "сигналов записи". Я про адресные линии говорю - размер дешифруемого диапазона обратно пропорционален их количеству. С двумя ногами ты только 16кб сможешь выделить. То есть, если софт для Ориона запишет байт где-то рядом с пзушными 2кб, твоя схема будет воспринимать его как команду. А чтоб локализовать пространство в 2кб, нужно будет log2(64/2) = 5 ног.
Так ты хочешь, чтоб еще и предешифратор в компе паяли? В этом заключается "преимущество"?

Допустим, мы хотим подключить видеокарту к Z80. У видеокарты такие входные сигналы: 8 битов данных, 2 сигнала записи и 1 RESET.
Для подключения нужен дешифратор, который из сигналов Z80 формирует 2 сигнала на одну видеокарту.
Лучше, на всякий случай, сформировать 4 сигнала для двух видеокарт.

В Спектруме свободное адресное пространство на запись по адресам ПЗУ.
Для Спектрума давайте вместе разработаем в этой теме дешифратор.

Нужно сделать такой дешифратор, чтобы на номер регистров и данных было по 256 адресов.
То есть, в дешифратор не надо подавать младший байт адреса, только 8 старших.
A15=A14=0 - это выбор окна ПЗУ в компьютерах типа Ленинград.
A13-A8 можно использовать для выбора устройств на запись. До 64 устройства. Все адреса мы занимать не будем.
Надо выбрать диапазон в облаcти адресов ПЗУ. По 256 байтов на один регистр. На одну видеокарту будет заниматься 2*256=512 байтов.
Допустим A13=A12=A11=A10=0. A9-A8 для формирования 4х сигналов записи. Можно сделать на микросхемах 555ЛЛ1 и 555ИД7.

Мы можем поставить мультиплексор, который на линии данных будет подавать то младший байт адреса, то данные с Z80.
Тогда одной командой типа LD (адрес),A будет записываться и номер регистра и данные для него.
Только надо доказать, что это удобнее и быстрее для программистов. Если нужен мультиплексор, то еще две микросхемы 555КП11.

Дешифратор можно будет спаять на макетном поле Ленинграда или развести на карте ZX-BUS для более современных компьютеров.
У других компьютеров другие процессоры и свободное адресное пространство.
Для каждого разработают свои дешифраторы, как им удобно подключить видеокарту к своему компьютеру.
Когда радиолюбитель подключает LCD экран, то он сам формирует сигналы при подключении к своему компьютеру.
Например как там. И видеокарту также можно будет подключить.

неудобно для модернизации старых игр. В то время как у схемы с полным доступом к адресам гораздо больший "модернизационный потенциал", вплоть до рисования старым кодом полноцветных (а не двухцветных) линий по 8 пикселей (позже напишу об этом подробнее).

В старом коде мы меняем процедуру рисования главного героя. И рисуем его в новом режиме теми же спрайтами, но без атрибутов.

не нужны они для этого совершенно, все нужные сигналы на шине есть

Ты согласен, что цвет точки нужно брать в определенный момент времени синхронно с разверткой телевизора ?

Две видеокарты позволят делать игры на двоих. У каждого игрока будет свой джойстик и монитор.