ZX Spectrum на частоте 20 (24) МГц без WAIT

[Example626]

Что-то посмотрел я этот eZ80 и пока не хочу с ним связываться.
Вот, посмотрите лучше, как я сделал интерфейс клавиатуры:

Скрытый текст

[свернуть]

Матрица "набивается" внешним микроконтроллером PIC - хостом клавиатуры PS/2.
RESET специально отключен. Потому что:
У меня сейчас прошивка BASIC48 1990. При простом нажатии на RESET происходит сброс, но без очистки памяти.
А чтобы сброс был с очисткой памяти, нужно нажимать RESET с нажатой клавишей CAPS SHIFT. И вот, если при нажатии RESET сбрасывать и матрицу клавиатуры, она не успевает набиваться к моменту чтения вот этого запроса на нажатие CAPS.
И полного сброса не происходит.
Пришлось отключить.

[Advertiser]

[LeoN65816]

Example626, позволь дать несколько советов:

В её основе лежит ПЛИС Altera EPM3512AQC208-10 ("голова" от платы Igrosoft).

1. У CPLD, к коим относится и MAX3000, есть очень существенный недостаток - крайне малое количество внутренних связей между LAB-ами. Эта 512-ая (как и 256-ая) хоть и имеет 200+ ног (а доступных юзеру много меньше...), но всего лишь 36 сигналов между лабами... Уходи от CPLD в сторону доступных FPGA, обладающих много большей функциональностью, очень удобных для макетирования и, что не маловажно, предоставляющих возможность легкой сборки радиолюбителем готового изделия из конструктора (по типу такого).

2. Очень рекомендую переходить на синхронный дизайн, и вместо схемного ввода переходить на Verilog: многократно повышается эффективность создания/модификации/отладки проекта.

По поводу динамического управления частотой:

3. Вот интересная идейка: CPU frequency can be changed real-time via rotary knob (0.2Mhz to 16.6Mhz). Ну и предусмотреть программное переключение.

4. В случае 48К/128К для видеоОЗУ (основное ОЗУ - отдельная статика) вполне достаточно внутренней памяти EP4CE10 в режиме двухпортовки. Для расширенных видеорежимов - переход на двухпортовую статику. Адназначна!

5. Преобразователи уровней (3.3В<->5В) и тормозилка проца для внешних чипов, устройств, карт расширения (PSG/AY, BDI и т.д.).

6. Видеовыхлоп штатного растра (256x192) делать на VGA 17"/19" 1280x1024 (5:4). По горизонтали: левый бордюр 128 точек + 256 учетверенных точек растра (=1024) + правый бордюр 128 точек. По вертикали: верхний бордюр 128 точек + 192 учетверенных точек растра (=768) + нижний бордюр 128 точек. Многие мониторы Viewsonic и Sony прекрасно проглатывают 50 Гц кадровой.

[mastermind]

2. Очень рекомендую переходить на синхронный дизайн, и вместо схемного ввода переходить на Verilog: многократно повышается эффективность создания/модификации/отладки проекта.

Хотя сам и не занимаюсь этой темой совсем, позволю себе также совет: попробовать Clash - декларативный язык описания железа, который генерирует Verilog/VHDL. Эффективность вышеперечисленного должна повыситься еще намного выше: https://clash-lang.org/

[Example626]

У CPLD, к коим относится и MAX3000, есть очень существенный недостаток - крайне малое количество внутренних связей между LAB-ами.

Не спорю. Есть такое. Но мне на всю схему Пентагона со всеми интерфейсами и дополнениями пока хватило.
Я взял эту ПЛИС по принципу "из того, что было".

и вместо схемного ввода переходить на Verilog

Я по этому поводу уже имел здесь разговор много-много лет назад. Повторяться не хочу. Приведу лишь пример - если вы видели выложенные мной в данной ветке схемы, вы могли видеть весь дизайн одним глазом. А если бы я выкладывал схемы в виде Verilog, сколько человек смогли бы понять, что там к чему? Схема - графическое представление - для восприятия стороннего человека гораздо нагляднее. Возвращаться к этому вопросу не хочу. Для меня ответ однозначен - нет.

Вот интересная идейка: CPU frequency can be changed real-time via rotary knob (0.2Mhz to 16.6Mhz).

Зачем мне это? Если у меня есть на этот счёт своё решение - ШИМ по входу BUSACK BUSRQ, уже опробованное и вполне рабочее. А программное переключение и там, и там делать надо.

Для расширенных видеорежимов - переход на двухпортовую статику. Адназначна!

Посоветуйте микросхемку, пожалуйста.

6. Видеовыхлоп штатного растра (256x192) делать на VGA 17"/19" 1280x1024 (5:4). По горизонтали: левый бордюр 128 точек + 256 учетверенных точек растра (=1024) + правый бордюр 128 точек. По вертикали: верхний бордюр 128 точек + 192 учетверенных точек растра (=768) + нижний бордюр 128 точек. Многие мониторы Viewsonic и Sony прекрасно проглатывают 50 Гц кадровой.

Спасибо за наводку. Всё расписано, кроме длительности синхроимпульсов и уровня чёрного. Но и на этом спасибо.
У меня монитор 50 Гц не хочет отображать.

- - - Добавлено - - -

Очередной велосипед...

Ага, и что? Много разных велосипедов никому не мешают.

- - - Добавлено - - -

пусть ему кажется, что он сам придумал вещи, которые реализованы

А вот здесь у меня нет иллюзий. Напротив - я специально не стал изучать уже реализованные и придуманные другими решения. Я не касался темы Spectrum много лет. И намеренно не стал вникать в новые веяния и т.п.
Потому что хотел взяться с незамыленным взглядом. Я прекрасно понимал, что за 10-15 лет моего "отсутствия" много всяких решений должно было быть придумано и реализовано. Я понимаю, что многие из Spectrum сделали чуть ли не PC со всеми наворотами. У меня задачи такой не стояло. По сути - я просто хотел собрать свой Спектрум. И всё. Увидел проц на 20 МГц и решил его применить. Посмотрел, как я могу это сделать и смогу ли.
Вот тут посмотрел - не применил ли кто уже. Взял самый "продвинутый"? на мой взгляд вариант - NedoPC. Так оказалось, что там 14 МГц и то с WAIT. Поэтому решил выложить здесь.
Я не буду против, если режим 20 МГц по моей схеме добавят в NedoPC или куда ещё.
Что ещё внедрить - вот это вопрос. Но что-то громоздкое делать не собираюсь.

[LeoN65816]

Посоветуйте микросхемку, пожалуйста.

Из асинхронных выбирай вольтаж, объём, разрядность, корпус.

Всё расписано, кроме длительности синхроимпульсов и уровня чёрного.

Хочешь обсудить - в личке давай скайп, обкашляем.

Твой 1024x576i...

Положим твой проц шпарит на 20МГц. Даже LDIR-ом (21 такт/байт) он сможет прокачивать в пределе 1МБ/с. Твой экран 1024x576x8bpp (576 КБ!!!) будет перерисовываться более полусекунды!!!

[свернуть]

ШИМ по входу BUSACK, уже опробованное и вполне рабочее

Знаю два способа торможения проца:
1. Вэйтить по специально предназначенного входу проца. По-моему имеется ограничение на количество тактов вэйта...
2. Снижать тактовую. Что у КМОП-процессоров, что у nМОП- (тем более !!!) есть ограничение на минимально возможную частоту.
А вот ШИМ-ить (!!!), да еще и по выходу (!!!) nBUSACK, да еще и "уже опробованное и вполне рабочее" - это что-то совершенно мне непонятное... Расскажи, пожалуйста.

[свернуть]

[Example626]

Тогда, какой смысл в вашем, когда у всех давно он уже есть? )

Как называется этот раздел форума? ZX Концепции. Что такое концепция, как не "никому не нужные" новые велосипеды?

Хочешь обсудить - в личке давай скайп, обкашляем

Да не надо, конечно. Вся инфа по данной тематике есть и расписана. Сейчас вот идёт "деаналоговизация" или "цифровизация" всего. Вот цифровой порт видео - это интересней (DP или HDMI).

А вот ШИМ-ить (!!!), да еще и по выходу (!!!) nBUSACK, да еще и "уже опробованное и вполне рабочее" - это что-то совершенно мне непонятное... Расскажи, пожалуйста.

Ой, не придирайся. Конечно, не BUSACK, а BUSRQ. Перепутал второпях.
На вход BUSRQ подаётся ШИМ с периодом (надо тестировать, но не сильно маленьким - скажем, 64 мкс - 15625 Гц). Длительность импульса регулируется - хочешь, плавно (резистором переменным), хочешь программно - контроллером или схемой.
Когда в импульсе лог 0, процессор встаёт и не работает, когда 1, продолжает работать. Соотвественно
Я такую схему делал лет 15 назад. Схема и идея не мои - прочитал где-то. Либо в журнале, либо в книге по ZX. Схемка делалась на какой-то КМОП-овской микросхеме. И длительность импульса регулировалась переменным резистором от 0 до 100% периода. Соотвественно, можно было в этих пределах регулировать производительность процессора. Очень помогало сильное замедление, когда нужно было отследить отрисовку спрайтов прямо побайтно.
Я надеюсь, подробно схемотехническое решение не нужно расписывать? Так как оно может быть совершенно любым. А конкретно ТУ схему я уже не найду. Принцип и так понятен.
P.S.
Причём, если я эту схему подключал не к BUSRQ, а к WAIT, она у меня не работала (WAIT был свободный - это был Пентагон-128). Что именно происходило, не помню, но не работала, в общем.

- - - Добавлено - - -

Твой экран 1024x576x8bpp (576 КБ!!!) будет перерисовываться более полусекунды!!!

А я как будто не считал. Считал, конечно. И знаю, что такая проблема есть.
Во-первых, 576 кБ - это в режиме 256 цветов для каждой точки!
Для режима с атрибутами - это в восемь раз быстрее. Если не считать самих атрибутов.
При экране с атрибутами 1024x576 и на 20 МГц быстродействие на прорисовку экрана всего в два раза медленнее стандартного Спектрума со стандартным экраном.
Во-вторых, на большинстве игр (например), не используется отрисовка ВСЕГО экрана во время процесса. Перемещаются только спрайты.
К тому же для игрового процесса выделено обычно две трети или треть экрана.
Основная идея - это убрать бордюр как поле с одним возможным цветом. Вместо этого можно делать декоративное обрамление. Либо выводить медленную, но полезную информацию - как части приборной панели, например, космолёта.
Можно и не использовать эту часть экрана. Никто ж не обязывает.
К тому же есть приложения, где вообще не важно быстродействие, а важны детали. Например, текстовый или графический редакторы.

Я не претендую, что всё это будет реализовано. Я просто хочу попробовать данный режим экрана.
Я ещё ни разу не видел широкоформатного экрана Спектрума. Почему-то.
А сейчас 16:9 - это даже не самый широкий формат. Можно использовать и 512x288 как половинное разрешение - уже в 4 раза быстрее. Или другие режимы. Но широкий формат, думаю, кто-то должен сделать.
Давай, не я - давай кто-то пусть, кто более искушён в данной теме, сделает, я не против.
Но мониторов-то и телевизоров "квадратных" уже не осталось почти.

[troosh]

P.S.
Причём, если я эту схему подключал не к BUSRQ, а к WAIT, она у меня не работала (WAIT был свободный - это был Пентагон-128). Что именно происходило, не помню, но не работала, в общем.

Вроде все логично: притормаживаете обмен - видеоконтроллер не может получить свои данные (а процессорные искажаются), захватываете шину - видеоконтроллер свободно забирает свои данные для обновления экрана. Впрочем всё зависит от схемотехники конкретной машины, где-то контроллер памяти такой, будто она двухпортовая, а где-то видеоконтроллер завязан на сигналы процессора (подгадывает момент когда процессору не помешает своим доступом к памяти).

[Example626]

Из асинхронных выбирай вольтаж, объём, разрядность, корпус

Что-то 128 кБ (128x8) 3,3 В одна штучка 5500 руб. стоит.
Это что-то уж совсем дорого.

[Tronix]

Что-то 128 кБ (128x8) 3,3 В одна штучка 5500 руб. стоит.
Это что-то уж совсем дорого.

Делюсь секретной ссылкой:
https://ru.aliexpress.com/item/316CD...734a33edZEUzU4
128Кб x8 10 нс (~75 MHz) пучек из десятка за 699 вечнодеревянных включая доставку.

[LeoN65816]

Что-то 128 кБ (128x8) 3,3 В одна штучка 5500 руб. стоит.
Это что-то уж совсем дорого.

Ты бы указал, какой конкретно ты чип выбрал, в том числе и тип корпуса.
Те же 128КБ, но с организацией 64Кx16 (что очень важно при организации текстовых режимов: одновременное считывание и символа и аттрибутов цвета) - пункт 3. Надо постоянно мониторить и ибэй и алиэкспресс, бывают появляются по очень вкусным ценам, вот, например. 32Кx16 по вкусной цене.