Электроника КР-04.....

[Pyk]

...продолжение

3. Таймер

Таймер в КР-04 используется следующим образом:

Канал 0 тактируется частотой 1,25 МГц, его выход вызывает прерывание от таймера по адресу 38H (RST 7). На вход GATE0 постоянно подается разрешающий уровень. Реально программы для КР-04, в которых бы использовалось прерывание от таймера, неизвестны. (В текущей версии Emu80 прерывания от таймера на КР-04 временно не реализованы.) Счетчик 0 используется Монитором в процедурах обмена с магнитофоном для генерации временных задержек.

Канал 1 тактируется выходом строчной частоты HRTC с ВГ75, счетчик также постоянно разрешен. Период частоты HRTC зависит от режима работы ВГ75 и составляет 64 мкс в графических режимах и 65,6 мкс — в текстовых. Инвертированный выход счетчика 1 используется как разрешающий сигнал для канала 2.

Канал 2 тактируется частотой 1,25 МГц, в качестве разрешающего сигнала выступает инвертированный выход счетчика 1. Используется для генерации звука, выход канала 2 подключен к динамику. Таким образом, возможно формирование звуковых сигналов нужной частоты (задается программированием канала 2) и длительности (задается программированием канала 1).

Примечание: на схеме ошибочно указано, что на вход CLK0 (вывод 9), как и на CLK1 (вывод 15), подается HRTC, однако на самом деле на вход CLK0 заведен сигнал CLK частотой 1,25 МГц, а вывод 9 соединен с 18 (CLK2).

4. Клавиатура и параллельный порт

В КР-04 используется клавиатура MC7007 с матрицей 8*10, подключенная через ВВ55, причем схема подключения и соответствие клавиш несколько отличаются от применяемых для этой клавиатуры, например, в РК-86 или Орионе. Кроме клавиатуры, через тот же ВВ55 производится работа с магнитофоном, а также он содержит выходы переключения адресного пространства и переключения цветного/черно-белого режимов.

5. Блок внешнего ПЗУ

Для работы с внешним ПЗУ служит отдельный блок на ВВ55. Схема подключения аналогична РК-86, работа с ним точно так же производится с помощью директивы R Монитора.

6. Блок цветности

Блок цветности представляет собой отдельную схему на еще одном ВВ55, которая позволяет использовать на КР-04 цветовые палитры. При этом каждому из 4 логических цветов можно сопоставить любой из 64 физических (2 бита на цвет).

продолжение следует…

[Pyk]

... продолжение

7. Скорость работы

Как уже упоминалось, процессор в КР-04 работает на тактовой частоте 2,5 МГц, однако есть два фактора, снижающих быстродействие компьютера.

Во-первых, это работа ПДП при обращении ВГ75 к видео-ОЗУ. Общее замедление из-за ПДП составляет примерно 8 % в графических режимах и 18 % — в текстовых.

Во-вторых, процессор тормозится в процессе обращения к памяти схемы знакогенератора. Частота выборки из памяти знакогенератора составляет 1,25 МГц, частота процессора — 2,5 МГц, таким образом шина бывает занята каждый второй такт процессора. Получается картина, несколько напоминающая Вектор — циклы процессора, в которых происходит обращение к шине, состоящие из нечетного количества тактов, дополняются до четного путем добавления тактов ожидания. Экспериментальным путем было выяснено, что это справедливо для циклов доступа к ОЗУ и портам ввода-вывода, но при обращении к ПЗУ добавления тактов ожидания не происходит. Это усложняет общую картину и затрудняет точную эмуляцию задержек, поэтому в Emu80 был найден компромиссный вариант, обеспечивающий в большинстве случаев приемлемую точность в пределах 1 %. Работу выборки знакогенератора по схеме детально не исследовал, желающие могут более подробно изучить, что именно при этом происходит и проверить правильность моих предположений.

8. Адаптер SD-карты

Максим (Ведущий_специалист) подключил SD-адаптер по схеме Алексея Морозова к КР-04, и мы совместными усилиями адаптировали загрузчик, BIOS и Shell с РК86 на КР-04. Поддержка данного контроллера уже реализована в моем эмуляторе Emu80, также он отлично работает и на реале. Исходники загрузчика/bios/shell пока размещаю во вложении.



продолжение следует…

[ivagor]

шина бывает занята каждый второй такт процессора. Получается картина, несколько напоминающая Вектор — циклы процессора, в которых происходит обращение к шине, состоящие из нечетного количества тактов, дополняются до четного путем добавления тактов ожидания.

Гораздо больше это напоминает zx8080 Micka

[Pyk]

... продолжение

9. Порты ввода-вывода

КР-04 использует следующие адреса портов ввода-вывода:

Основной ППА ВВ55 — 0C0h-0C3h
Таймер ВИ53 — 0D0h-0D3h
Контроллер ЭЛТ ВГ75 — 0E0h-0E1h
Контроллер ПДП ВТ57 — 0F0h-0F8h
ППА блока цветности — 00h-03h
ППА ROM-диска/SD-контроллера — 10h-13h

10. Адресное пространство

По адресам 0000-F7FF всегда располагается ОЗУ. Из окна F800-FFFF контролер ПДП и схема знакогенератора также всегда читают содержимое верхних адресов ОЗУ, доступ же процессора зависит от состояния бит 1 и 0 порта C основного ППА:

00 — чтение ПЗУ1, запись ОЗУ
01 — чтение ПЗУ2, запись ОЗУ
10 — чтение ПЗУ3, запись ОЗУ
11 — чтение ПЗУ1, запись ОЗУ (адреса 0000-07FF)

11. Основной ППА

Назначение выходов портов основного ППА:

Порт A:
0-7 — матрица клавиатуры, output

Порт B:
0-7 — матрица клавиатуры, input

Порт C:
0-1 — выбор карты распределения памяти, output
2 — выбор черно-белого режима, output
3 — вывод на магнитофон, output
4-6 — матрица клавиатуры, input
7 — ввод с магнитофона, input

12. Структура знакогенератора

Область знакогенератора в ОЗУ имеет следующий формат:

A15 | A14 | A13 | A12 | A11 | A10 | A9 | A8 | A7 | A6 | A5 | A4 | A3 | A2 | A1 | A0
 1    RVV  HGLT  GPA1  GPA0   C6    L3   L2   L1   L0   C5   C4   C3   C2   C1   C0

Здесь:
RVV, HGLT, GPA1, GPA0 — атрибуты ВГ75
С6..С0 — код символа
L3..L0 — номер скан-линии в символе

Код переключения атрибутов ВГ75:

7    6    5    4    3    2    1    0
1    0   undl RVV  GPA1 GPA0  bl  HGLT

Таким образом, адресное пространство 8000-FFFF, которое может быть использовано для знакогенератора, делится на 16 блоков по 800h байт, каждый из которых определяется комбинацией атрибутов RVV, HGLT, GPA1, GPA0 ВГ75. Далее каждый блок 800h байт делится на 2 подблока размером 400h для символов с кодами 00h-3Fh и 40h-7Fh. Внутри каждого подблока последовательно идут байты для первой скан-линии всех символов, затем — для второй, и так далее до 16-й.

В монохромном режиме каждый байт знакогенератора интерпретируется как последовательность точек слева направо от младших бит к старшим:
Пиксели: D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

В цветном режиме биты выбираются попарно из старшего и младшего полубайт для формирования цветов 4 пикселей:
Пиксели: D4 D0 | D5 D1 | D6 D2 | D7 D3

Без блока цветности цвета кодируются следующим образом:

00 – черный
01 – синий
10 – зеленый
11 – красный

В случае использования блока цветности цвета по умолчанию такие же, но могут быть изменены, как будет описано ниже.

Режимы по умолчанию программируются следующим образом:

Текстовый режим: экранная область 76СE-7FF1 либо 36CE-3FF1, по адресам совместима с РК-86, перед началом основной области РК-86 по адресу 76CF записан код атрибута 9Dh, указывающий, что знакогенератор находится в недоступной для чтения процессору области F800-FFFF. Сам знакогенератор, копируемый туда Монитором, в основном совпадает с РК-86 за исключением нескольких символов. Кроме того, символы имеют матрицу 8*8, а не 6*8, как в РК-86.

Графические режимы: в графических режимах по недоступным для чтения процессором адресам F900-FCD7 формируется особым образом организованный текстовый буфер, состоящий из последовательных символов различных наборов знакогенератора, символы при этом имеют высоту 16 скан-линий. При этом область знакогенератора B800-F7FF используется как графическое видео-ОЗУ. Первая строка пикселов при этом располагается по адресам BC02-BC3D, вторая – по адресам BC42-BC7D и так далее, с шагом 40h. С учетом неиспользуемого запаса по краям, это обеспечивает отображение 224 строк по 240 пикселей (480 в монохромном режиме). Не совсем понятно, почему разработчики не реализовали в Мониторе полноценный режим 256*256 точек, возможно хотели иметь некоторый запас по бордюру, однако, такой режим вполне можно запрограммировать самостоятельно (хотя в этом случае уже не получится воспользоваться средствами Монитора для вывода текста и графики).

13. Блок цветности

Палитра задается программированием значений выходов портов A-C адаптера ВВ55 блока цветности (порты 00h-03h).

Лог.цвет   11      10      01      00
Порт A:  B1 B0 | B1 B0 | B1 B0 | B1 B0
Порт B:  G1 G0 | G1 G0 | G1 G0 | G1 G0
Порт C:  R1 R0 | R1 R0 | R1 R0 | R1 R0

Итоговый цвет формируется из интенсивностей трех цветовых компонентов — красного (R1 R0), зеленого (G1 G0) и синего (B1 B0).

продолжение следует…

[ivagor]

Не совсем понятно, почему разработчики не реализовали в Мониторе полноценный режим 256*256 точек, возможно хотели иметь некоторый запас по бордюру

С 256 точками по горизонтали было бы как у ПК8000 и Львова - на большинстве ТВ крайние символы по бокам терялись бы из вида.

[Sandro]

С 256 точками по горизонтали было бы как у ПК8000 и Львова - на большинстве ТВ крайние символы по бокам терялись бы из вида.

Хм, у БК с 256 точками не теряется. Хотя на некоторых ящиках действительно очень близко к краю. У БК видимая часть строки 42,66 мкс. А у этих ребят сколько?

Нда, и у этих ненормальный порядок цветов. Ну вот почему никто не выучил, что если делать эту троицу, то правильный порядок цветов чёрный/синий/красный/зелёный, как в настроечной таблице. Поскольку именно в этом порядке увеличивается субъективная яркость.

[Advertiser]

[Pyk]

У БК видимая часть строки 42,66 мкс. А у этих ребят сколько?

Пиксельклок 5 МГц против 6 на БК. Если 256 пикселей, то это дает видимую часть строки 51,2 мкс, как на Львове и ПК8000 - практически впритык к номинальным 52 мкс. 240 дают 48 мкс.

А порядок цветов, видимо, содрали с того же БК...

[Pyk]

С 256 точками по горизонтали было бы как у ПК8000 и Львова - на большинстве ТВ крайние символы по бокам терялись бы из вида.

Можно было бы сделать как на Львове - оставить принципиальную возможность адресовать в стандартном режиме все 256*256 точек, а средствами Монитора работать только с некоторой центральной областью. Но увы, это не было сделано, и при попытке использовать самые крайние пиксели получим артефакты...

[ivagor]

Pyk, спасибо за описание.
Правильно ли я понял, что в (штатных) текстовых режимах полный размер кадра 164 такта x 310 строк, а в графических 160 тактов x 304 строки?

Опечатки (может потом это описание будет еще где-то выложено)

прерывание от таймера по адресу 37H (RST 7)

7 — ввод с магнитофона, inpit

[Pyk]

Правильно ли я понял, что в (штатных) текстовых режимах полный размер кадра 164 такта x 310 строк, а в графических 160 тактов x 304 строки?

Да, именно так. Надо будет добавить в текст, попозже сделаю.
Вообще, планирую сделать вывод этой информации в эмуляторе в отладчике. Сейчас все необходимые данные отображаются, но приходится вручную считать.

Опечатки (может потом это описание будет еще где-то выложено)

Спасибо, исправил! На самом деле, я и еще что-то по мелочи уже исправлял. А описание куда-нибудь выложу, конечно. Как минимум, к себе на сайт.