RGB-VGA/HDMI адаптер от AleksEkb.

[Froggy]

RGB-VGA/HDMI адаптер от AlexEkb. Подключаем ZX Spectrum к VGA/HDMI монитору.



Вопрос подключения VGA-мониторов к ретро-компьютеру ZX Spectrum и к множеству Spectrum-совместимым клонов давно интересует их владельцев. VGA-монитор есть почти в каждом доме, в случае его отсутствия, монитор без труда приобретается на вторичном рынке за символическую цену. При этом, можно подобрать нужную диагональ, разрешение и дизайн.

Для сопряжения Спектрума с монитором стали популярны китайские конвертеры видео семейства GBS (GBS 8000, 8200, 8220). Однако, этот конвертер не дает идеального изображения, имеет заметные габариты и стоимость.

Следующий вариант подключить Спектрум к VGA-монитору - использовать адаптер RGB-VGA более известный как ZXKit1. Он имеет небольшие габариты и дает приличную картинку. В продаже есть готовые устройства, а так же наборы для самостоятельной сборки. У меня есть два таких адаптера. Прошиты 1.0.2. Изображение, в целом, нормальное, но можно заметить ряд вертикальных полосок, которые не убираются настройками монитора и адаптера.

Я хочу рассказать о достаточно интересном проекте RGB-VGA/HDMI от разработчика AlexEkb.
Адаптер построен на недорогой плате Raspberry Pi Pico.

Ссылка на гитхаб https://github.com/AlexEkb4ever/ZX_RGBI2VGA-HDMI
!!! Внимание. С гитхаба пропал файл настройки setupGUI.exe для настройки адаптера. Обращайтесь в группу Телеграмм-канала.
Или вот тут тоже есть архив с этой утилитой!

Ссылка на бусти https://boosty.to/alexekb/posts/f4d7...2-21ab5faf1da3
Обсуждение проекта в Телеграмме http://t.me/rgb2vga_hdmi
Вот ссылка на отличный сайт с описанием подключения устройств отображения к Спектруму. Есть схема подключения адаптера к "Байту".



Как и в ZXKit1, адаптер RGB-VGA/HDMI от АлексЕкб подключается к Спектруму используя цифровые сигналы (RGBI). У Raspberry Pi Pico есть возможность формировать изображение в виде сигнала DVI, что расширяет возможности по подключению к современным мониторам. Плата RGB-VGA/HDMI от AlexEkb разработана таким образом, что можно установить или VGA или HDMI разъем в зависимости от нужного видеовыхода.

Всего используется 9 сигналов (как и в ZXKit1):
- сигналы цветов и яркость RGBI
- сигналы строчной и кадровой синхронизации KSI и SSI
- сигнал F 14МГц с тактового генератора
- +5 вольт и GND - общий.
Точки подключения адаптера к различным клонам давно известны, поэтому даже у начинающего спектрумиста не возникнет трудностей с интеграцией RGB-VGA/HDMI в компьютер.
Что удобно, расположение сигналов на разъеме совпадает с таковыми на ZXKit1. Это позволит легко менять эти адаптеры.





Образовался стандарт дефакто. Новые платы Спектрум-клонов стали оснащаться 9-ти пиновым разъемом для подключения RGB-VGA/HDMI или ZXKit1.

RGB-VGA/HDMI адаптер построен на базе модуля Raspberry Pi Pico (контроллер RP2040). Модуль недорогой (2-3$) и доступный в т.ч. на Алиэкспрессе.

Итак, для сборки адаптера нам нужна печатная плата (герберы есть на гитхабе автора), модуль Raspberry Pi Pico (подойдет зеленый и черный), разъем VGA или HDMI, микросхема-шифтер 74LVC245APW (корпус TSSOP-20 - смотрите не ошибитесь при покупке!), несколько резисторов (типоразмер 0805) с номиналами как в схеме, а так же блокировочные конденсаторы 0.1 мФ (типоразмер 0805). Если нет печатной платы, устройство можно собрать на "макетке" и использовать DIP-элементы.



Для быстрой замены PICO-модуля можно использовать панельки, например, цанговые.







Пайка закончена





Теперь надо установить драйвер для модуля Raspberry Pi Pico. В Windows 10/11 он уже встроен в систему. Для Windows 7 лучше воспользоваться утилитой Zadig https://zadig.akeo.ie/

После успешной установки драйвера в диспетчере задач появится виртуальный COM-порт. Запомним его номер - в дальнейшем он нам будет нужен.



Прошивка.

Подключаем собранное устройство к VGA-монитору. Зажимаем на модуле Raspberry Pi Pico кнопку Boot, и, удерживая ее, подключаем USB-кабель к компьютеру. В системе появится новый диск RPI-RP2. После этого кнопку надо отпустить.



На этот диск надо скопировать прошивку - файл с расширением .uf2. В данный момент на гите лежит прошивка ZX_RGB_TO_VGA_HDMI.ino.uf2

После копирования Raspberry Pi Pico автоматически перегрузится. Если все собрано правильно, на экране монитора должна появиться тестовая картинка. В зависимости от версии прошивки это могут быть цветные полосы или настроечная ТВ-таблица.





Теперь надо подключить адаптер к Спектруму с помощью 9-ти пинового разъема. Точки подключения зависят от типа Спектрум-клона, для основных популярных моделей они известны. Искать в этой теме https://zx-pk.ru/threads/10548-zxkit...ghlight=zxkit1

Для Pentagon 128
1. GND
2. +5V
3. R <- 9-D46
4. G <- 7-D47
5. B <- 7-D46
6. I <- 9-D47
7. KSI <- 2-D6
8. SSI <- 1-D6
9. F14MHZ <- 4-D1

Для ZS Scorpion 256 Turbo
1. GND
2. +5V
3. R D43 7
4. G D43 4 (на схеме по старой традиции перепутаны G и B)
5. B D43 12
6. I D43 9
7. KSI D42 12
8. SSI D42 13
9. F14MHZ D1 6

В дальнейшем можно пополнять эти таблицы для других моделей Спектрума.

Внимание! На время настройки, 5 вольт от Спектрума на адаптер не подключать! В это время Raspberry питается от USB-кабеля.

После окончательной настройки, USB-кабель отключаем от адаптера и подключаем 5 вольт от Спектрума.

Настройка.

Подключаем адаптер к монитору VGA или HDMI кабелем.
Подключаем адаптер к Спектруму (без 5 вольт!). Втыкаем адаптер в USB-порт компьютера.
Запускаем утилиту setupGUI.exe (качать с гитхаба автора) !!! Пока ищем этот файл в телеграмм-канале.
Или вот тут тоже есть архив с этой утилитой!



Выбираем COM-порт, который мы определили в Диспетчере устройств.
Выбираем тип подключения VGA или HDMI.
Синхронизация - раздельная или смешанная. Я ставлю раздельную (KSI, SSI), впрочем, проверял - работает и смешанная.
Источник пиксельклока - я ставлю "Внешняя частота" с делителем 2.
Если есть информация от других пользователей, то можно установить инверсию для одного из входных сигналов. Например, для Пентагона надо инвертировать сигнал KSI. Для Скорпиона ничего менять не надо.
На этом этапе можно нажать "Применить" и проверить появилась ли картинка со Спектрума на мониторе.



Если на картинке есть помехи, артефакты, то можно покрутить настройку "Задержка захвата" для получения стабильного изображения.
Окончательно центрируем изображение настройками "Смещение X" и "Смещение Y".

Все. Можно отключать от адаптера USB-кабель, подключать 5 вольт от Спектрума и пользоваться.



Адаптер выдает на монитор сигнал разрешением 640х480х60 Гц. На мониторах формата 5:4 разрешением 1280х1024 немного искажаются пропорции картинки. Т.е. круг становится сплюснутым с боков.



Для таких мониторов AlexEkb модифицировал прошивку под это разрешение. Пропорции становятся правильными, кроме этого повышается четкость изображения - теперь каждая точка Спектрума рисуется целым количеством точек матрицы.



Четкость картинки с прошивкой 640х480:



Четкость картинки с прошивкой 1280х1024:



Проект продолжает развиваться. Далее рассмотрим новые прошивки с расширенным функционалом.

Вторая версия прошивки 0.2.x

Третья версия прошивки 0.3.x



Прошивка для 1280х1024 мониторов.
Вложение 79777

Прошивка 800х600
800x600x60.zip

[Advertiser]