Модульный Орион

[andreil]

В общем, решил выделить обсуждение в отдельную тему.
Концепт сам по себе модульный, пока что "в голове" только 3 модуля:

1. Видео;
2. ЦП - собственно, сам процессор, ПЗУ, ОЗУ, все системные порты для этого;
3. Внешняя периферия.

П. 1 включает в себя порты, относящиеся к видео подсистеме, с видеопамятью. Пока что использую двухпортовую, с однопортовой сильно ограничен выбор разрешений видеовывода. На текущий момент возможен выбор из 4-х режимов, 3 из которых максимально схожи - 640x350@70, 640x400@70, 640x480@60, 1920x1080@60. В первых 3-х режимах пиксли отображаются "как есть", без удвоения. Количество обусловлено тем, что на разных современных мониторах они будут отображаться по-разному и можно выбрать наиболее оптимальный. В 4-ом режиме пиксели выводятся с утроением. Выход - пока что только VGA.
П. 3 включает в себя контроллер клавиатуры (PS/2, USB), внешних накопителей для эмуляции магнитофона/дисковода/HDD (microSD, USB Flash).
Соединяться всё это будет через кроссовую плату, через неё же будет подаваться и питание на все модули.

PS: Добавил опрос по конструктивному исполнению видео-модуля. Для понимания, насколько всё плохо при выборе ATF'ок - вот скрин платы с дорожками. Половина видеорегистров установлена с обеих сторон, трассировка не завершена, но уже "плотненько-плотненько"...

[Advertiser]

[Xrust]

andreil, а если выбирать разрешение типа 1366х768? Таких старых дешевых моников пруд пруди сейчас. Ну и если будет EPMка, то всегда можно будет скорректировать прошивку под удобное разрешение.
Что касается модульности, тут не совсем понимаю. Ну, разъем расширения, чтобы разное всякое подключать можно было - само собой. Но видеоадаптер и ЦП+ОЗУ+... - это имеет смысл оставить на одной плате. Фантазии по поводу видеоадаптера позволит реализовать EPM. Периферия тоже стандартная - ВВ55 для совместимости с оригиналом, последовательный порт и SPI. Что еще сейчас актуально? Ничего. Все остальное через системный разъем. На одной плате разместить все это - не вижу проблем. Готов записаться на такое хоть сейчас. Дайте две. Первую отладочную версию и с исправленными ошибками.

[andreil]

andreil, а если выбирать разрешение типа 1366х768? Таких старых дешевых моников пруд пруди сейчас. Ну и если будет EPMка, то всегда можно будет скорректировать прошивку под удобное разрешение.
Что касается модульности, тут не совсем понимаю. Ну, разъем расширения, чтобы разное всякое подключать можно было - само собой. Но видеоадаптер и ЦП+ОЗУ+... - это имеет смысл оставить на одной плате. Фантазии по поводу видеоадаптера позволит реализовать EPM. Периферия тоже стандартная - ВВ55 для совместимости с оригиналом, последовательный порт и SPI. Что еще сейчас актуально? Ничего. Все остальное через системный разъем. На одной плате разместить все это - не вижу проблем. Готов записаться на такое хоть сейчас. Дайте две. Первую отладочную версию и с исправленными ошибками.

1) Клок 85.25МГц, с удвоением получаем 42,625МГц - округляем до 42МГц, возможно заведётся и при 40. Можно, но с таким кварцем остальные режимы "в пролёте" - у EPM нет PLL, что бы любую частоту получить
2) Хочу вписаться в плату 100*100мм для минимизации цены. В варианте с платой на ATF здесь без вариантов - вся плата и так будет занята
В общем, если делать универсальное решение, которое можно будет подстроить под требуемое разрешение (несколько разрешений в прошивке, выбирать джампером), то остаётся только CPLD и двухпортовка. С однопортовой памятью на прочих частотах с диспетчиризацией памяти будут основательные грабли.
От двухпортовки можно уйти одним прекрасным способом - 1 чип памяти СОЗУ выделить чисто под видео-ОЗУ Write-Only. Вся запись при этом будет буферизироваться в CPLD - даже при самых низких разрешениях и частоте процессора 10МГц не будет двойной записи, всё успеет сохраниться. Вполне жизнеспособное решение, в принципе, буду его пробовать реализовать на практике тогда.

По модульности - при реализации в CPLD'шках, вполне возможно уместить на достаточно небольшой платке. Много места будет занимать процессор, но тут можно схитрить с двухсторонним монтажом. В общем, тут всё несколько сложнее, поскольку потребуется сразу всё делать "как надо"
ВВ55 - хватает импортных аналогов в SMD корпусах с примерно теми же таймингами (то есть такими же тормозными). Если делать без ожиданий, придётся делать замену функциональную - вполне возможно, модель там достаточно простая.

[Xrust]

andreil, а в чем смысл ужиматься в формат 100х100? Ведь основная цена будет не за плату, а за двухпортовку и прочую экзотику. Не вижу в этом смысла, так же как и в smd корпусах. Многие считают их сложными в монтаже. Высокая плотность монтажа так же нежелательна. Желательна доступная распространенная элементная база. EPM хороша тем, что устанавливается в кроватки с DIP выводами, поддерживает 5В и легко доступна на том же Али.
В принципе даже 1920х1080 выглядит не обязательным требованием. Впрочем, повторюсь: EPM можно перепрошить под конкретный пользовательский монитор и даже кварц поменять. Если есть желание поддерживать высокие разрешения, стоит наверное смотреть в сторону FPGA. Но тогда теряется вообще весь смысл в разработке платы - бери подходящую отладочную и не заморачивайся. Весь смысл как раз в том, чтобы оставить железный проц и прочие ВВ55, ВВ51. А синхрогенератор, мультиплексоры, регистры и прочую мелочь загнать в одну-две CPLD. Пи этом сохранить совместимость и добавить новых возможностей. Ну если уж так хочется влезть в 100х100, тогда да, ВВ55 на отдельную плату вывести можно. Но мне кажется, в этих портах как раз и есть основная прелесть Ориона. Лучше плату увеличить, но периферию сохранить. В CPLD, мне кажется, функциональные аналоги ВВ55 плохо полезут.
Да, еще по поводу разрешений. 640х480 не потянет Z80 даже на 20МГц. Если только текстовый режим. Вот родной режим Ориона или более удобный для моника 320х200 будет летать. Хорошим подспорьем будет хотя бы двойная буферизация. Не придется каждый кадр копировать экран.

[andreil]

Одна CPLD полностью на видео уйдёт, как ни крути. 32 бита защелок видеоданных + 32 бита сдвиговый регистр. Ну и по мелочи 16 бит псевдоцвета, около 8 бит на видео регистры, счётчики строк/столбцов - вот и закончились ячейки Тем более, что 5-ти вольтовые максимум 160 ячеек есть.
По корпусам - память и CPLD только в TQFP-100, всякие там PLCC по количеству ног не проходят абсолютно. SRAM у меня в SOJ в основном.
В принципе, если на плату разместить двухпортовку, 2 CPLD, ROM, SRAM - даже на обрезке 100*100мм уместится всё Тут основной вопрос в CPLD с системными портами, что бы всё вписать в 160 ячеек - ведь при плотном заполнении логики по расположению пинов сильные ограничения начинаются.

В общем, пока что буду делать модуль видео на CPLD чисто для отладки, потом модуль CPU. В итоге после устаканивания всего-всего, объединю в одной плате. Так будет лучше всего, ИМХО.

[Xrust]

andreil, КМК двухпортовка сильно сократит число желающих собрать плату. Кто тогда будет поддерживать проект? UM61512 наше все. В эти рамки надо постараться вписаться.

[LeoN65816]

Тем более, что 5-ти вольтовые максимум 160 ячеек есть.

Ты сам придумал это? Что-то в шите на MAX7000S я такого не видел... И здесь не говорят об этом...

Но даже так, полностью впихнуть не получится только в EPMку - пока что получается 207 ячеек... Из них:

Взгляни сюда.

Еще раз напоминаю: в CPLD очень мало внутренних связей - всего 32 общих сигнала и несколько глобальных...

andreil, КМК двухпортовка сильно сократит число желающих собрать плату.

А если договориться с Павлом Рябцовым, он и платки выпустит, и комплектуху подберет (в том числе и двухпортовки)? То есть конструктор у него брать.

[omercury]

1) Клок 85.25МГц, с удвоением получаем 42,625МГц - округляем до 42МГц, возможно заведётся и при 40. Можно, но с таким кварцем остальные режимы "в пролёте" - у EPM нет PLL, что бы любую частоту получить

Но это не точно.
https://zx-pk.ru/threads/9342-plis-i...l=1#post896455

[andreil]

Но это не точно.
https://zx-pk.ru/threads/9342-plis-i...l=1#post896455

Это уже такое шаманство, что потребует точной наладки с конденсаторами и резисторами.
Да и ячеек в CPLD не остаётся свободных
А по-факту - в CPLD думаю впихнуть только счётчики и порты. А может и только порты. Видеовыход точно будет на рассыпухе - иначе сразу чуть более 50 ячеек "улетает" на него.

[omercury]

Это уже такое шаманство, что потребует точной наладки с конденсаторами и резисторами.

Сделать минимальную (и одинаковую) ёмкость симметричных входов, определить номинал (или их необходимость) времязадающих конденсаторов и подобрать один раз резисторы. Причём с предсказуемым результатом. Это знахарство, кстати, поддающееся расчёту.

Видеовыход точно будет на рассыпухе

Ога, 40+ МГц на рассыпухе)))
Вот это точно шаманство, притом с каждым экземпляром.
Вы знаете толк в извращениях.