Игровая консоль радиолюбителя по схеме РК86

Неплохое название ЛИК-75 - это абревиатура от сочетания слов "любительская игровая консоль на ВГ75". Такую консоль могли разработать авторы РК86, если бы они знали, что на Западе были популярны подобные игровые консоли.

Год назад я придумал идею оригинального нетрадиционного использования БИС ВГ75, позволяющей графику низкого разрешения, которую удобно программировать. Я было загорелся этой идеей, благо и плата РК86 тогда лежала без дела, но вскоре мне стало жалко тратить свою единственную плату РК лишь ради того, чтобы доказать, что в 1986 году можно было из тех же деталей сделать гораздо более разумное изделие, чем РК86.

Исходно я планировал на базе этой идеи сделать компьютер на ВГ75 с полноценной графикой 240*104 (при частоте КСИ в 60 Гц, что для современных телевизоров не проблема). Однако для компьютера такой формат экрана недостаточен. Но недавно, изучая историю игровых консолей, я узнал, что такие и даже худшие параметры графики оказались достаточными для игровых консолей выпущенных тиражом даже не в миллионы, а в десятки миллионов машин.

Для начала в следующем посте опишу идею, а воплощать ли её в металл будет ясно позднее (это зависит удастся ли на ЯВУ достаточно быстро и без больших усилий делать игры для РК86). В этом посте - немного исторической информации про игровые консоли.

Игровые консоли первого поколения 1972...1977 были построены на низкоинтегральных микросхемах и потому были негибкими (в виде жёстких программных автоматов и предоствляли всего несколько заложенных при их разработке игр). А вот игровые консоли второго поколения выпускаемые в 1976...1983 годах были построены уже на микропроцессорах и потому позволяли загружаемые извне игры.

В них игры почти всегда были в ПЗУ-картриджах, в игровой приставке ОЗУ было минимум (только для экрана, данных игры и стека). Игровые консоли второго поколения производились в десятки раз более массовым тиражом, чем примитивные микрокомпьютеры того времени (которые вообще ни на что, кроме примитивного Tiny Basic-а не годились). Их массовости способствовало и то, что цены на игровые консоли были в разы ниже. Лишь когда в промышленные компьютеры догадались ввести видео-возможности сравнимые с возможностями бытовых игровых приставок и игровых аркадных автоматов и на них стали появляться игры сравнимые и даже лучшие, чем консольные, популярность компьютеров стала быстро расти.

В 80-тые годы считалось, что отечественная электроника отстаёт на 10 лет. Если считать, что развитие советской электроники должно было происходить тем же путём, что и в мире империализма, то удивляет, что в 80-тые годы, было повторено развитие бытовых компьютеров, начиная от примитивных текстовых (Микро-80, РК86 и клоны, ЮТ88) к графическим (Специалист, Львов, Вектор). А вот ниша игровых консолей практически не была занята, хотя очевидно, это был бы рынок намного более крупный, чем для более дорогих промышленных клонов РК86, изготовлением коих сдуру заполнили существенную часть мощностей советской электронной промышленности.

Хотя парочка примитивных игровых приставок на жёсткой логике (на уровне американских приставок начала 70-тых) в начале 80-тых годов в СССР всё-же выпускалась. А вот продолжения, т.е появления игровых приставок второго поколения на микропроцессорах не последовало. Возможно потому, что в иностранных игровых консолях использовались процессоры 6502 и Z80, а они в СССР отсутствовали как класс, отчего заимствование было невозможно.

Потому сразу после публикации схемотехники РК86 на отечественных деталях промышленные предприятия поспешили её заимствовать. Отчасти потому, что к 1987 году на Западе персональные компьютеры стали массовыми, а игровые консоли стали там считаться детской игрушкой. Выпуск убогих РК-подобных позволял убедить некомпетентных членов ЦК КПСС, что решения их пленумов по компьютеризации выполняются, хотя на самом деле это были впустую потраченные деньги.

Если бы инженеры советских предприятий имели доступ к западным журналам 10-ти летней давности, то почитав их, они могли бы сообразить, что игровая консоль использующая схемотехнику РК86 была бы не только значительно дешевле, чем РК-подобный компьютер, имела бы лучшие перспективы и, что самое главное, давала возможность предприятиям зарабатывать на картриджах. Тогда как РК-подобный компьютер продавался лишь единоразово, программы для него разрабатывать и продавать было почти бессмысленно в виду лёгкости их пиратского размножения.

Текстообрабатывающий компьютер, причём без наличия в стране принтеров, практически был нужен только радиолюбителям решившим сдуру изучать бейсик (т.к поп.литература того времени всё ещё продолжала задвигать людям бредовую идею, что бейсик им зачем-то полезен, хотя на Западе к тому времени в бесполезности и даже вредоносности бейсика давно разобрались). А приличные ЯВУ требуют наличия DOS, что в свою очередь требует наличие сменного носителя данных - дисковода.

Таким образом всё для чего кроме игр мог использоваться бытовой компьютер без дисковода, - это создать видимость компьютеризации страны (то, что сотня любителей освоят бейсик и убедятся, что это туфта - это не компьютеризация, а профанация). Т.о бытовой компьютер без дисковода пригоден лишь для игр, которые странслированы кросс-средствами на ДВК и дорогих CP/M-компьютерах с дисководом. А для игр достаточно, как минимум вдвое более дешёвой игровой консоли.

Какие параметры имели игровые консоли второго поколения?

Аппаратно самой слабой игровой консолью была RCA Studio II, имеющая смехотворное графическое разрешение 64*32 (и только монохром). К ней было выпущено аж 15 игр. Эта игровая консоль разработанная в 1976 году и поступившая в продажу с января 1977 года выпускалась целых два года, хотя в силу убогих параметров, естественно, большого успеха не поимела (тираж 64 тысячи).

БОльший успех (произведено 250 тысяч экземпляров) поимела игровая консоль Fairchild Channel F, которая обеспечивала более мощную графику 102*58 в 4-х цветах и выпускалась с 1976 по 1983 год. Для неё было создано аж 32 игры. Консоль Bally Astrocade с ещё более мощным разрешением 160*102 при 8 цветах также не стала массовой. Были приставки с ещё большим видео разрешением, например, Interton VC 4000 с разрешением 128*200 и аж 8 цветов, но конкуренты опоздали и потому проиграли.

Потому что поиметь настоящий коммерческий успех (успев первой захватить рынок) смогла игровая приставка Атари 2600, которая выпускалась с 1977 года более 14 лет подряд. Уже в 1982 году было продано 10 млн.экземпляров, а за все годы выпуска было продано более 40 миллионов этих консолей. Для Атари 2600 с крошечным адресным пространсвом в 8 кб было написано аж 900 игр на картриджах (многие из которых затем портировались на BBC micro и Commodore-64, где процессор тот же). Например, картриджей с игрой PACMAN (появившейся в 1980 году) было продано 7 млн. Никакой бытовой компьютер в 80-тые даже не приблизился к столь потрясающему тиражу в 40 млн (зато игровой консоли Nintendo выпущенной в 1983 удалось в 1.5 раза превзойти и эти цифры). Такой колоссальный успех был достигнут благодаря тому, что Atari 2600 имела огромное (по тем временам) графическое разрешение 160*192 в 4-х цветах.

А теперь посмотрим на аппаратные возможности схемотехники РК86. Текстовый режим для приличных игр конечно не годится (кого могут впечатлить бегающие по экрану буковки, даже цветные). В базовом виде РК86 обеспечивает псевдографику 128*60. Но достаточно прошить в неиспользованный участок ПЗУ фонта 573 РФ2 альтернативный фонт, и мы получаем разрешение аж 192*104. Этот режим изобрёл vinxru. Но этот режим требует телевизор на 60 ГЦ. Заметим, что важнее разрешение по горизонтали. Потому 192 пикселя по горизонтали это лучше, чем 160 пикселей у Атари 2600.

Скорее в этом нет проблемы, но если всё-же советские телевизоры конца 80-тых годов не поддерживали такой режим с частотой кадров 60 Гц (и подстроить было нельзя из-за необходимости смотреть в программе "Время", как Горбачёв уничтожает страну), то для стандартных 50 Гц в схемотехнике РК простейшей сменой фонта реализуемы видеорежимы 192*86, 128*129 и 128*87. А заменив кварц 16 МГЦ на 20 МГЦ (для чего ССИ формируется аппаратно на АГ3) в строке число символов увеличивается с 64 до 80 и реализУем режим аж в 240 пикселей по горизонтали.

С цветом также проблем нет. Как показала схемотехника Апогея БК-01Ц и схема цвета из ж.Радиолюбитель 04.1992, добавка 8 цветов используя биты атрибутов требует затрат всего нескольких дешёвых TTL-корпусов.

Некоторые, кто уже пытался писать программы с псевдографикой сразу возразят, что псевдографику программировать труднее. На ассемблере псевдографику программировать сложнее, т.к для зажигания точки надо считать экр.байт и выполнить ряд рассчётов, потому что одним байтом управляются сразу несколько пикселей, причём нет логической зависимости бит-пиксель. Кстати, сложное программирование графики на псевдографической аппаратуре существенно упрощается при использовании ЯВУ.

Но есть и более кардинальное революционное решение. Я изобрёл кодировку пикселей с полным соответствием битов экранного байта пикселям (см.посты далее). Когда бит в 1 приводит к зажиганию пикселя, а 0 к гашению, благодаря чему исходно псевдографическая схемотехника превращается в полноценно графическую, вполне удобную для программирования. Кстати, в Атари 2600 графика программировалась очень сложно, но это не помешало.

В вышеупомянутых игровых консолях имелось всего 2 или 4 кб ПЗУ и всего 128...256 байт пользовательского ОЗУ (этого ОЗУ хватало для стека и текущих данных игры). Максимальный объём картриджей также был ограничен (например в Атари применялся процессор 6507 с адресным пространством всего в 8 кб). Исходя из этого в игровую консоль ИК86 можно было также поставить мало ОЗУ (даже всего 16 кб чересчур много). Хватило бы объёма ОЗУ достаточного лишь для экрана и стека, например на дешёвых статических ОЗУ (типа 541РУ2). Ведь все программы игр располагаются в картриджах ПЗУ. Но для бедных можно было бы выпускать специальный картридж содержащий ОЗУ 16 кб и грузить в него с МГ-ленты соответственно странслированные версии игр (например, игровая консоль Atari 7800 так превращалась в компьютер - к ней подключалась не только клавиатура, но и дисковод или принтер).

А игровой консоли вместо клавиатуры достаточно несколько кнопок. Тогда цену набора Электроника КР-03 можно было бы сократить с 395 рублей до менее 200. Главное, что при играх в картриджах, предприятиям стало бы выгодно разрабатывать игры и продавать их в картриджах. Возникла бы возможность финансирования производства игр, чего не произошло в реальной истории советских бытовых компьютеров. Ну а для тех пользователей, кто хотел бы потрахаться с убогим бейсиком или писать программы игр на ассемблере не было бы проблемой выпустить картридж с бейсиком и разъёмом для внешней матрицы клавиатуры 8*8.

---

С другой стороны, если бы инженеры советских предприятий не зацикливались на схемотехнике РК86, то более удобную для программиста организацию экрана для советской игровой консоли при той же цене изделия они смогли бы поиметь, если бы за основу взяли идеи Специалиста. Для того, чтобы пиксель был квадратный соотношение сторон экрана должно составлять 1.5. Так, в частности в Специалисте: 384/256= 1.5. По горизонтали для игровой консоли удобнее всего - 192 пикселя, соответственно при соотношении сторон экрана в 1.5 - по вертикали д.быть 128.

А экран 192*128 как раз удобно организуется по вертикали, т.е по принципу экрана Специалиста и с его же прозрачным принципом синхронизации обращений к ОЗУ. Пиксель клок - 4.5 МГЦ, при частоте доступа к ОЗУ в 2.25 МГЦ. Экран растёт линейно по вертикали. А цвет организован по принципу CGA (т.е как в ИРИШЕ в видео-режиме 3), когда два соседних бита экранного байта задают один из 4-х цветов для точки на экране. При ОЗУ на 565 РУ6 количество корпусов такой консоли будет менее 40 при полном отсутствии дефицитной ВГ75. Размер экранной памяти всего лишь 24*128= 3 кб при самой удобной в мире организации экрана для работы с графикой и цветом и эффективной скоростью CPU в 3.2 МГЦ. Это самое выгодное соотношение быстродействия к размеру экрана из всех бытовых компьютеров, что как раз и требуется для игр.

Такая полноценно графическая консоль с полноценным попиксельным цветом имела бы к тому же быстродействие более, чем вдвое большее, чем достижимо в схемотехнике РК86 (эффективная скорость схем на ВГ75 резко падает при росте числа строк). И стала бы самой удачной из простых игровых консолей и легко вытеснила бы, по крайней мере все РК-подобные, а также отчасти и другие советские бытовые компьютеры с советского рынка подобных промышленных изделий.

Коротенько идея, которая позволяет использовать текстовый видеоконтроллер 580ВГ75 в качестве графического видеоконтроллера заключается в интерпретации 7-ми битовых выходных кодов из ВГ75 не как код символа, а в качестве битов напрямую управляющих экранными пикселями.

В журнальной плате РК86 ПЗУ фонта снимается и выбрасывается и на его место ставится 555 КП11. Во время вывода растра ВГ75 каждые 0.75 мкс выдаёт очередной семибитовый код из экранной области. Разобъём 7 битов на две группы по 3 бита. Биты D2,D1,D0 будут формировать на экране три линейно расположенных пикселя. Т.к в строке 64 знакоместа, то в одной линии растра получится 64*3= 192 пикселя.

Используем видео-режим изобретённый vinxru с высотой знакоместа в 4 линии растра и 64 полных строки (из которых видны только 52 строки, остальные строки формируют кадровый бордюр). На выходе ВГ75 есть сигнал LC1, который изменяется каждые 2 линии растра. Ставим 555 КП11, на вход Select которой, подаём LC1 от ВГ75 и этой КП11-той попеременно подаём на входы выходного сдвигового регистра, то биты D2,D1,D0, то биты D5,D4,D3. Тройка сигналов подаётся на 6 входов сдвигового регистра, каждый сигнал идёт на 2 соседних входа регистра. Таким образом сдвиговый регистр за время вывода знакоместа делает 6 сдвигов, но выводится лишь 3 пикселя.

Такая конструкция позволяет вывести на экран полноценную графику в матрице 192*104, что как показано выше, вполне на уровне игровых консолей начала 1980-тых годов. Причём каждый пиксель на экране квадратный, состоит из 4-х эр-кашных точек расположенных квадратиком 2*2. Каждая из 104 горизонтальных строк графики имеет высоту в 2 линии растра (с помощью сигнала LC1 две расположенных одна над другой линии растра выводятся одинаковыми).

Конечно, такую же по разрешению графику можно получить и в оригинальной схеме РК86 с фонтом из 64-х графических символов (матрица каждого знакоместа 3*2 пикселя). Но есть кардинальная и очень существенная разница. А именно, предлагаемый экран с прямым управлением пикселями программируется на порядок проще и быстрее.

В РК86 каждый бит экранного байта не управляет одним пикселем, а влияет сразу на целую группу пикселей сложным образом. Недостаток эр-кашной графики с использованием фонта в том, что нет соответствия между пикселем и битом экранного байта, т.к там не настоящая графика, а псевдо (т.е её имитация символами). А в предлагаемой идее каждый из 6 битов экранного байта соответствует экранному пикселю (0 пиксель погашен, 1 пиксель зажжён).

Кстати, 7-й бит удобно использовать для задания 2-х цветов (тогда цвет на ряд знакомест задают отображаемые пробелом атрибуты ВГ75, стоящие в области бордюра). Кстати, были примитвные видеопроцессоры из 70-тых, где цвет задаётся не на символ, а на весь ряд знакомест.

Т.к чтобы при символьно отображаемой графике зажечь одну точку на экране, например, оператором PLOT, требуется сначала считать символ знакоместа, а затем из таблицы взять графическое представление данного кода, модифицировать его как надо, затем по получившемуся графическому образу высчитать какому коду он соответствует и положить полученный байт по адресу в экранном буфере соответствующему данному знакоместу.

А при графике с прямым битовым управлением вывод на экран делается так же просто как в любой другой полноценно графической машине (т.е каждому экранному пикселю соответствует бит в конкретном экранном байте, что позволяет удобно работать с графикой).

Заменив кварц 16 МГЦ на 18 МГЦ, что (для того, чтобы частота кадров и строк не изменились) потребует немного изменить длительность сигнала гашения (это замена одного байта в программе инициализации ВГ75), видимыми становятся 72 знакоместа по горизонтали вместо 64. При 72 знакоместах в строке получается 72*3= 216 пикселей по горизонтали, что позволяет вывод 36 символов в строке шрифтом 6*8. По вертикали в 104 линии растра умещается ровно 13 строк высотой в 8 линий.

Текстового формата 36*13 достаточно чтобы посмотреть ассемблерный листинг или написать несложную программу на бейсике. И этого достаточно для минимального Нортона, позволяющего выбрать нужный файл. 216*104 отличная графика для игр, - в некоторых консолях и даже компьютерах применялись дешёвые видеоконтроллеры у которых гориз.разрешение не могло превышать 256 пикселей.

Для экрана 192*104 достаточно только добавить 555 КП11, а при замене кварца и увеличении числа символов в строке до 72 требуется переделка формирователя ССИ. Т.к длительность времени гашения возрастёт, что в исходной схемы приводит к увеличению длительности ССИ за пределы стандарта, при кварце 18 МГЦ ССИ надо формировать из фронта сигнала строчного гашения HRTC с помощью одновибратора 155 АГ3 (так сделано в многих РК-подобных, например в Микроше). Но всё равно это очень несущественные и несложные доработки базового РК86.

По другому интерпретируя биты (не 3 пикселя в 2-х строках, а 2 пикселя в 3-х строках) можно получить такую же прямо доступную графику 150*129. Это 75 знакомест в строке, 43 строки высотой в 6 линий, высота пикселя - также две линии растра. Для текста это явно хуже, но в игровой консоли цель её конструкции - большее удобство для игр.

У ВГ75 работающей в качестве графического видеоконтроллера есть существенный недостаток - в режиме 64-х строк происходит резкое падение быстродействия (будет вероятно около 800 КГЦ эффективного такта), так что необходимы меры ускорения (т.е тактирование ВТ57 и процессора повышенным клоком, что позволит выровнять скорость до стандартной скорости РК86 в базовом текстовом режиме 25-ти строк).

Придя на этот форум я как раз и вынашивал идею построить что то по типу , описанному выше. Но когда я огласил что в схему РК86, подчеркну , именно РК, войдет схема цвета апогея, меня резко одернули назад, мол это будет уже не рк а апогей. Так вот, прошло уже пару недель точно а может и больше, но идея жива. Распечатанная схема апогея изучена вдоль и поперек, демки винксру все изучены и не дают покоя. Взять хотя бы примеры вертикального скролла, которую реализовал vinxru выложив на форуме демку риварейд. Жаль конечно не выложил исходников, ведь на базе этой демки можно было наштамповать огромное количество классных вертикальных шутеров. Не понимаю иногда, зачем программист мелькает идеей на публику, но потом ее тщательно скрывает, ведь народ мог бы подхватить ее и умело применять в своих проектах. Горизонтальный и вертикальный скролл ВОЗМОЖЕН на вг75, его просто нужно умело программировать. Пост vinxru о том что рк86 при умелом программировании натянул бы спектрум по самое нихочу мною полностью поддерживается. Мало того, я самолично буду это доказывать на программных примерах. Только вот нужно немного доработать сам рк86, немного расширив ему памяти, подключить таймер и сделать цвет и программно изменяемый знакогенератор. Этого будет достаточно.
Возвращаясь к схемотехнике. Я таки настаиваю, что схема рк86 и схема апогея в плане видеочасти практически идентична, не считая переключаемой части ПЗУ для выбора дополнительно ЗГ. Также добавлены 3 корпуса микросхем для цвета. Лишь ЭТИ доработки делают Апогей апогеем, но мы же инженеры и понимаем, что доработки абсолютно минимальны, поэтому давайте не будем спорить, кто вырос из РК, апогей, или рк из апогея ))) это в принципе производные советского компьютеростроения. Мало того, хочу подчеркнуть, прошло слишком много времени, и уже давно пора сделать смесь этих компьютеров отбирая лучшие моменты схемотехники.
И кстати, видеорежим vinxru не придумывал. Это все достигается путем умелого программирования видеорежима. Обидно что в СССР никто до этого не допер, а раскрылось это в следующем веке. А мы вынуждены были играть в....


Теперь по делу.
1. Я заказал плату клавиатуры для рк86, и она уже едет в петербург.
2. На 90% нарисована схема РК86 с умным дешифратором обеспечивающим совместимость с оригиналом одновременно добавляя 16кБ оперативки. Также добавлен ВИ53 для звука.
3. Освобождена область 0xD000 - 0xDFFF. В нее я хочу умело и вдумчиво внедрить область ОЗУ знакогенератора ВГ75. Причем сделать это на микросхеме с часами(которая на батарейке) чтобы знакогенератор оставался даже после выключения компьютера.
4. Отдельно трассирую печатную плату видеочасти новодела, чтобы отдельно отработать на ней ошибки и если надо перепахать ее в плане доработок надрезов и прочего. Также буду заказывать ее в китае. Финансовая часть проекта благо позволяет делать такие хобби затраты. Плата эта пока что будет уметь выводить цветной текстовый режим с размером знакоместа 8 точек на монитор в VGA Режиме. Здесь пока что думы, стоит ли  так делать или оставить стандартно 6 точек.

От Вас, Барсик, я готов получить помощь в схемотехнике графической части на вг75, похоже вы единственный кто реально может вынести эту идею в практику. Я готов обрабатывать все эти идеи в схемотехнике (PCAD) и трассировать прототипы с последующим заказом плат в китае. Идея носит чисто хобби проекты, дабы доказать всему миру то что мог рк86 и чего на нем не реализовали немножко доработав напильником. Никаких коммерческих планов на проект нет. При успешном завершении можно будет раздать по плате заинтересованым с других форумов прораммистам (это vinxru nonos и прочие) думаю им понравится.

barsik пишет:
Используем видео-режим изобретённый vinxru с высотой знакоместа в 4 линии растра и 64 полных строки

 Давайте все таки не будем возводить его в изобретатели. Этот режим придумали инженеры, собиравшие данный компьютер, а он всего лишь грамотно освоил матчасть и правильно реализовал программную часть.

barsik пишет:

Кстати, 7-й бит удобно использовать для задания 2-х цветов (тогда цвет на ряд знакомест задают отображаемые пробелом атрибуты ВГ75, стоящие в области бордюра). 


А при графике с прямым битовым управлением вывод на экран делается так же просто как в любой другой полноценно графической машине (т.е каждому экранному пикселю соответствует бит в конкретном экранном байте, что позволяет удобно работать с графикой).


Текстового формата 36*13 достаточно чтобы посмотреть ассемблерный листинг или написать несложную программу на бейсике. И этого достаточно для минимального Нортона, позволяющего выбрать нужный файл. 216*104 отличная графика для игр, - в некоторых консолях и даже компьютерах применялись дешёвые видеоконтроллеры у которых гориз.разрешение не могло превышать 256 пикселей.


По другому интерпретируя биты (не 3 пикселя в 2-х строках, а 2 пикселя в 3-х строках) можно получить такую же прямо доступную графику 150*129. Это 75 знакомест в строке, 43 строки высотой в 6 линий, высота пикселя - также две линии растра. Для текста это явно хуже, но в игровой консоли цель её конструкции - большее удобство для игр.

У ВГ75 работающей в качестве графического видеоконтроллера есть существенный недостаток - в режиме 64-х строк происходит резкое падение быстродействия (будет вероятно около 800 КГЦ эффективного такта), так что необходимы меры ускорения (т.е тактирование ВТ57 и процессора повышенным клоком, что позволит выровнять скорость до стандартной скорости РК86 в базовом текстовом режиме 25-ти строк).

Думаю что на цвет нужно уделить особое внимание.

А что если подумать о переключаемых видеорежимах (216х104 или 150х129). Ведь возможно в будущем наверняка найдется очередной vinxru который программно объединит эти 2 режима и сделает своего рода гигаскрин ))).
По поводу 800 кГц реального быстродействия - думаю так, можно сперва отработать всю практику на работоспособность а потом, если получится так, что все жутко тормозит, поставить тот же вм85 на частоте например мегагерц 5. Опять же, повторюсь, если применять в играх аппаратный скролл то это очень разгрузит программиста программно чтобы внедрить в игру больше динамики.
Вспомним NES видеоигры. 6502 там работает максимум на 1 мегагерце, но мы даже не замечаем там тормознутости процессора, игры играются замечательно )))).

barsik пишет:

А экран 192*128 как раз удобно организуется по вертикали, т.е по принципу экрана Специалиста и с его же прозрачным принципом синхронизации обращений к ОЗУ. Пиксель клок - 4.5 МГЦ, при частоте доступа к ОЗУ в 2.25 МГЦ. Экран растёт линейно по вертикали. А цвет организован по принципу CGA (т.е как в ИРИШЕ в видео-режиме 3), когда два соседних бита экранного байта задают один из 4-х цветов для точки на экране. При ОЗУ на 565 РУ6 количество корпусов такой консоли будет менее 40 при полном отсутствии дефицитной ВГ75. Размер экранной памяти 6 кб при самой удобной в мире организации экрана для работы с графикой и цветом.

Такая полноценно графическая консоль с полноценным попиксельным цветом имела бы к тому же быстродействие более, чем вдвое большее, чем достижимо в схемотехнике РК86 (эффективная скорость схем на ВГ75 резко падает при росте числа строк). И стала бы самой удачной из простых игровых консолей и легко вытеснила бы, по крайней мере все РК-подобные, а также отчасти и другие советские бытовые компьютеры с советского рынка подобных промышленных изделий.

Боюсь в этом режиме процессор (вм80) играл бы роль именно нагревателя корпуса ПК. То есть и толком помещение не нагреть, и толком не нарисовать ничего. Я к тому, хватило ли бы производительности чтобы отрисовать на экране динамичный спрайт главного героя размеров 16х16 точек передвигая горизонтально весь этот громадный экран? Я не говорю, что при таком раскладе нужно иметь минимум 2-3 спрайта врагов для организации мало мальски интересного игрового процесса. ВГ75 в плане этого все таки лучше, так как предоставляет пользователю как вертикальный так и горизонтальный аппаратный скролл.

Схема ркшки не подойдёт для конверсии в игровую консоль. Ну никак. Проще с нуля построить ретро игровую консоль, если сильно охота на 8080. И даже если под неё будет кто то игры делать, всеравно денди и сега будет лучше. На них работает целая игровая индустрия. Так что идея запоздала лет на 35.

Это затея чисто для себя если, для хобби, а так то практического смысла нет. PS4pro стоит не дорого сейчас

freddy пишет:Схема РК-шки не подойдёт для конверсии в игровую консоль. Ну никак.

И всё же же есть люди, которые считают иначе (среди них встречались и неоспоримые авторитеты - так alemorf был того же мнения). Если не считать малой скорости процессора и неудобства программирования атрибутного цвета (а например в Atari 2600 программирование ещё менее приятное для программиста), не вижу, чем принципиально Денди отличается от РК86 переделанного в игровую консоль в текстовом режиме. В Денди тот же текстовый режим и графика тайловая.

Но о использовании РК с кучей фонтов для написания игр с тайловой графикой, я вёл речь в другой теме (хотя, приходится признать, что никого из возможно ещё живых программистов для РК86 так и не убедил начать штамповать РК-игры с тайловой графикой, - народ зациклился на том, что загрузка фонта даст им счастье).

А в этой теме речь уже о другом, - о полноценно графической машине с попиксельной графикой (а не с имитацией графики целым знакоместом). Понятно, что в полноценно графической машине удобнее программирование графики, и единственным контраргументом может стать скорость прогона.

А в остальном я не вижу логических неувязок в концепции и у меня пока нет сомнений, что графическая платформа полученная из РК86 путём его простой переделки за счёт 555 КП11 (плюс ещё несколько корпусов обвязки) не уступит по аппаратным возможностям американским игровым консолям конца 70-тых годов.

Зная, что ПДП качает 8 символов за 32 такта своего клока, можно довольно точно посчитать скорость в вариантах. Со статическим ОЗУ КР580 без особых проблем сможет скворчать на клоке 3 МГЦ и в сочетании с подачей клока 3 МГЦ и на ВТ57 (отчего потери на захват шины упадут ~вдвое) думаю, что это даст эффективную скорость даже в режиме 64-х строк более 1.5 МГЦ.

Оптимальный экран самой РК-игры (его динамичная часть) возможен меньше полного экрана (216*128 или 192*128) и может иметь размер порядка 160*100 пикселей (как в аркадных автоматах 70-тых годов). С учётом, что каждый экранный байт в машине с графическим видеопроцессором ВГ75 даёт 6 пикселей, получаем размер динамично модифицируемого экрана в байтах 160*100:6= 2.667 байт, что почти точно 2.6 Кб. А разве есть игровой бытовой компьютер у которого соотношение скорости CPU к размеру экрана лучше?

И конечно речь в теме идёт без надежды создать новую платформу и вытеснить с рынка современные игровые консоли с процессорами в гигагерцы и ОЗУ в гигабайты. Даже хоббиистскую платформу не создать, какой-бы разумной не была схемотехника, - это не реально при всего, вероятно, паре десятков оставшихся в мире владельцев РК86 (да и из них у 95% она пылится под стеклом). На этом форуме вроде бы нет особых мечтателей оторванных от реальности, примеряющих на себя славу Стива Возняка или Ричарда Альтвассера.

Речь с учётом реальности идёт, конечно, о скорее спортивном интересе. Сюжет в том, чтобы доказать, что из тех же железяк можно было сделать что-то лучшее, чем оригинальный РК86. А исходно речь в моих темах о доработках РК шла о том, чтобы поиметь лично для себя платформу с текстовым адаптером для которой можно тренироваться в написании игр на бейсике-компиляторе, PLMX, Си, Паскале, Ада и Drako и проверить идею, что куча фонтов в текстовой машине может отчасти заменить полноценную графику.

ведущий_специалист пишет:

barsik пишет:А экран 192*128 как раз удобно организуется по вертикали, т.е по принципу экрана Специалиста

Боюсь в этом режиме процессор (ВМ80) играл бы роль именно нагревателя корпуса ПК. То есть и толком помещение не нагреть, и толком не нарисовать ничего. Я к тому, хватило ли бы производительности, чтобы отрисовать на экране динамичный спрайт главного героя размером 16х16 точек передвигая горизонтально весь этот громадный экран?

Идеология специалисто-производной графической машины для игр, что я выше описал, исходила из CGA-шного цвета, как наиболее гибкого. В то же время ZX-Spectrum и другие машины с групповым (побайтовым) цветом доказали, что и цвета при котором на экранный байт задаются всего 2 цвета из некой системной палитры - достаточно.

А в этом плане Специалист в скорости работы с цветом в многие разы превосходит другие машины с цветом, - это же волковский цвет с автозаписью из регистра цвета - тут занёс код нужного цвета в регистр и рисуй по экрану не тратя маш.тактов на раскраску. Более того, с таким цветом экран остаётся чисто графическим (не содержит информации о цвете) и размер его становится крошечным. При сокращении экрана Специалиста вдвое и по горизонтали и по вертикали число пикселей и размер экранного буфера в байтах падает в 4 раза и равен 24*128= 3 Кб.

Получаем игровую машину с размером экранной памяти всего лишь 3 кб, бестормозным цветом при самой удобной в мире организации экрана для работы с графикой и эффективной скоростью CPU в 3.2 МГЦ (это Турбо с WAIT при /RAS-/CAS ОЗУ в 2.25 МГЦ). Это самое выгодное соотношение быстродействия к размеру экрана из всех бытовых компьютеров мира (да и среди игровых консолей вероятно), что как раз и требуется для игр.

Кстати, 3.2 МГЦ чистого клока Z80 с избытком достаточно для экрана и в 6 Кб. В ZX-Spectrum эффективная скорость Z80 порядка 2.5 МГЦ (что бы там не болтали синклеристы у них вполне тормозной компьютер, он более чем в 1.5 раза тормозит по сравнению с BBC-micro, а по скорости и Commodore-64 превосходит лишь немного, если вообще превосходит).

Что скорости даже в нетурбированном Специалисте при экране в 6 Кб вполне хватит чётко видно по тому, что ZX-игры конвертированные для базового 2-х мегагерцового Специалиста, (не только со статичным пейзажем типа Manic-Miner и Jet Set Willy, но и горизонтальная леталка Chronos) прогоняются на Специалисте с той же скоростью, что и в оригинальномм ZX-48К. Причём ещё есть потери из-за опроса клавиатуры в Polling-режиме и счёте времени программно (т.к Анатолий Волков в 1985 году, разрабатывая свой школьный компьютер для своего ПТУ N4 не знал о том, что для школьного компьютера могут для чего-то пригодиться и прерывания). Так, что Специалист в качестве источника схемотехники для игровой консоли - вне конкуренции.

- - - Добавлено - - -

Я не успел ранее написать следующий пост о том, как аппаратно-программно формировать/удлинять кадровый бордюр, что позволит не только вернуть частоту КСИ к 50 Гц (необходимых для ламповых советстких телевизоров), но и увеличить разрешение до оптимального 192*128, чтобы соотношение сторон экрана было 1.5, - такое соотношение, кстати, на советском ламповом телевизоре даёт круглые круги.

Итак, стоит задача ввести простейшую доработку, чтобы увеличить вертикальное разрешение. Это достижимо тем, что программно удлиняется длительность бордюра, что приводит к тому, что из 64 общих строк видимыми становятся уже не лишь 51-52 строки, а больше. Ограниченный базовой схемой разработчик vinxru не мог программно увеличить длительность кадрового бордюра, т.к VRTC в РК86 играет роль КСИ, потому длина VRTC в строках программировалась на длительность всего одного знакоряда.

А ВГ75 позволяет программно задать длительность кадрового бордюра длительностью в 32 знакоряда (время вывода одного знакоряда в базовом режиме РК в 30 полных строк равна 10*64= 640 мкс, т.к там знакоряд состоит из 10-ти линий растра). А нам надо сделать видимыми всего 14 знакорядов, т.е задать дительность VRTC в 14 знакорядов (если посчитать времена, то при этом все 64 знакоряда чётко влезают и частота кадров точно 50 Гц).

Это визуально приведёт к тому, что станут видимыми все 64 знакоряда. Получится режим с использование сигнала кадрого гашения VRTC по его прямому назначению. Но формировать КСИ уже придётся аппаратно (что вызовет дополнительны расход  деталей на одну 1533 АГ3). Таким образом мы получаем требуемую для оптимальной игровой консоли графику в 192*128 с попиксельным отношением сторон в 1.5, что и надо, чтобы круги не овалились, а пиксель был квадратным.

Ещё у меня есть идея, как поднять разрешение графики в такой концепции вдвое путём через-символьной развёртки. Тогда получится выводить аж 64 символа в строке, что удобно, если нужна текстообработка (а при кварце 20 МГЦ даже 80 символов в строке на экране с граф.разрешением 240*2= 480 пикселей в линии растра), хотя на таком большом экране нехватка скорости всего в 1.5 МГЦ станет заметной.

Идея заключается в том, что с частотой полукадров аппаратно переключаются страницы ОЗУ в области экранного буфера - при этом в пиксельной линии знакоместа три левых пикселя берутся для отображения из одной страницы и выводятся в первом полукадре (оставляя 3 правых пикселя погашенными), а три правых пикселя отображаются в следующем полукадре и читаются из другой страницы экранного ОЗУ (размер экр.буфера разбухнет до 2.6*2= 5.2 Кб).

При частоте смены полукадров в 25 ГЦ - на ЭЛТ телевизоре с стандартным послесвечением в 128 мкс мерцаний практически нет, я проверял это в реале в 1994 году, лишь яркость экрана сильно падает. Но, естественно, на плоском телевизоре с крошечным послесвечением такая графика явно будет сильно мерцать.

Ведущий специалист, а почему именно ВГ75? Есть же более удобные микросхемы для игрового железа.

Барсик, если речь о игровых платформах 70х, то я тоже согласен, что РКшка как базовый вариант с последующими доработками, подойдёт

Alemorf и vinxru это один и тот же тип, который не осилил мою видеокарту на вг75, да и ещё слился с форума, обидевшись. А не осилил из-за того что живёт мерками и сознанием в 70х. Нравится ему все ретро. А когда начались байт-шифтеры, изолированная видеошина с конвейером команд, подгонка фронтов синхросигналов оверклонутой вг75 под vga стандарт с помощью внешних схем, тут он и сдулся. Так что авторитетом он считается у «застрявших» в прошлом. Для ретро да, молодец, а как инженер так себе на троечку с минусом. Кстати когда у меня уже был рабочий прототип, он пытался втереть мысль с другими авторитетами что это говно. А когда я уже сделал вариант ВГ75 dualhead без риск процессора на борту, так он и вовсе слился.

Как выше писал барсик, да, тут чисто спортивный интерес. Я года 3 назад собрал платформу на stm32f429 которая выдавала разрешение на vga экран размером 800х600 точек при 16 бит цвете. Х скорости при этом было предостаточно на всё, чтобы там же собрать готовую игровую консоль, я молчу про встроенный в этот процессор 2й буфер экрана и 2д ускоритель. Так вот, смысл то в том, что он мне ну абсолютно не интересен как бы он не был наворочен. А вг75 сколько бы не было ему лет освоен увы не до конца. Наверное так.

Из спортивного интереса однозначно стоит попробовать. На счёт ВГ75 скажу что он точно освоен до конца, кому это было интересно. Ничего в нем загадочного нет, прост как АК47. Вся фишка в чьих руках он окажется, от этого и зависит результат. На stm32f4 много можно сделать. Мне это тоже не интересно. Я делал на mediatekах, они могут все хоть в фулл хд быстро двигать и выводить на здоровый телик через hdmi и 3д аксель есть. А главное платка обходится в копейки. ВГ75 тоже стоит копейки и пока ещё можно купить. И можно получитесь удовольствие от разработки на ретро железе.
Это я отвлёкся. Короче я скажу что как счётчик адресов она слегка тормозная, но с пивом пойдёт. А так то графический видеоадаптер лучше на логике.

Осуждать Алексея, как впрочем и хвалить думаю смысла нет. Хотя лично он дал мне понять что на рк подобных можно кодить совершенно по новому. Я с ним ни разу не общался и к тому же немного его не понимаю. Например он сделал несколько приличных заготовок игр но так и не довёл их до конца как впрочем и проект с сд картой. Я бы с удовольствием покопал я в исходниках его демок с супер марио или риварейд. Кстати да, риварейд вышла релизом по моему на векторе, не знаю были ли там его исходники, а супермарио я видел по моему на спектрум где то на ютубе. Но моё личное мнение, если ты это делаешь, то для чего? Мелькнуть на ютубе? Почему бы не раскрыть исходники общественности ведь это же всего лишь ретро увлечение.

Возможно графический адаптер на логике будет выглядеть гораздо круче, но если держать упор на ретро процессор, то можно подумать и фишках типа аппаратного скролла. А это мне кажется достаточно сложно да и корпусов микросхем придётся затарить поболее.

ЗЫрканите, я наконец дописал описание предлагаемой концепции игровой консоли в пост вот здесь: https://ruecm.forum2x2.ru/t1193-topic#15045. Вчера ночью всё сразу не дописал, т.к спать захотелось.

Там лишь дополнение о том, что чтобы сделать видимыми все 64 строки, что позволяет ВГ75, достаточно по иному (точнее как и положено) формировать КСИ. Это же даёт возможность бордюр формировать не программно и тогда все выводимые знакоряды видны на экране, а не уплывают в невидимый на телевизоре бордюр. А графика 192*128 это вполне нормально для игр. Даже многие ZX-игры для экономии ресурса скорости используют только такой участок для динамики.

Понятное дело, что вг75 искатан вдоль и поперёк, стране тот факт, что к примеру игр на рк подобные компы написано не меньше сотни, а игра применяющая аппаратный скролл всего одна.

ведущий_специалист пишет:Понятное дело, что вг75 искатан вдоль и поперёк

Не согласен. Даже, если речь о программных свойствах ВГ75, то это не так (например кто знает, как считать с помощью ВГ75 время и делать в базовом РК мерцание знакомест). А уж тем более во всех аппаратных возможностях, что можно на ВГ75 поиметь.

Разве кто-то до меня догадался использовать ВГ75 как традиционный графический контроллер с прямой работой с графикой? Нетрадиционное использование в качестве генератора адреса двухступенчатого видео, как это в Юниоре, Арго, Электроники КР-04 и в видеоадаптерах freddy - это совсем иное, левое использование по идее загружаемого фонта.

Ну сложного то ничего нет. Представьте себе чисто гипотетически счётчик адресов экранного буфера, который с какой то там скоростью последовательно перебирает все адреса за время кадра, потом все сначала, с стартового адреса видеобуфера. А теперь представьте что видеобуфер циклический и с линейной адресацией. При перезагрузке счетчика адресов мы запишем туда не стартовый адрес, а со смещением в одну строку. Тогда вторая строка станет первой, а первая последней. И ее, первую бывшую, нужно перезаписать новыми данными с помощью проца. Вот и вертикальный скролинг вверх и он по силам ретро процессорам. Именно такой техникой и пользовался тот тип. Так вот для перезагрузки счётчиков адреса достаточно два регистра по 8 бит, при условии что видеопамяти не более 64к. А теперь представьте что будет если стартовый адрес смесить всего на единицу. Допустим , в большую сторону и при этом перезаписать весь левый столбец? Первая точка первой линии станет последней в нижней линии. Первая точка второй линии станет последней точкой первой линии и т.д. И не нужны чужие исходники. Его технику я обьяснил

Эхх, а попробую покодить что-ли. У меня есть наброски своего супермарио на стандартной псевдографике рк86. Я не реализовал игру как раз, что упёрся в скроллинг

А что все так зациклились на игры с панорамированием. Что Вам писать игры со статичным пейзажем уже наскучило. А где же тогда от Вас PACMAN, XONIX, LODERUNNER, КЛАД, бродилки со стрельбой в статичных комнатах (типа Into Eagles Nest), просто адвентюрные бродилки-искалки? Да и стрелялка типа Commando или Ikari при маленьком экране вполне быстро хотя из-за текстовости неплавно роликнётся. Из-за текстовости у РК большой запас по скорости (больше, чем у ZX). Для РК есть игры из сезона 1988 года с панорамированием, например слалом, гонки - переписывается весь экран и скорости хватает.

И на кой хрен роликовать экран, если он огромный, проще сделать фон чёрным и на невидимом экране (а у РК экранов может быть как грязи, точнее точно более 10 штук влезет в ОЗУ) передвинуть все спрайты. Думаю, что vinxru не применял вышеописанных хитростей. Безмелькаемость на РК86 без проблем делается двумя экранами и на чёрном фоне, как вышеописано.

Барсик, я то догадался и не толко до такого. Но у меня vga видеокарта и так там не выйдет. Ещё раз повторюсь, что она медленная, и на тв-развёртке может такой фокус и прокатит. Вы сделайте, мне будет очень интересно взглянуть на результат. И моя видеокарта делалась именно как текстовая изначально, а графический режим 640х400 там появился случайно. Все банально. Некоторые персонажи, уверовавшие в моще 8080 вдруг вздумали ним ворочать vga графикой. Вот я и сделал, чтоб поржать. А чем кончилось? Да ни чем, не осилили сборку даже на проверенной заводской плате и слились)))

Барсик, Винксру именно скроллингом через dma всем ворочал. В общем то чем и может быть рк лучше Спектрума , так это наличием dma. И спрайтовая графика как раз то быстрее на рк получится.
Да и насчёт игр верно подмечено. Любят всякие стрелялки, а есть же очень интересные жанры: стратегия, рпг, адветюра. Они то как раз для рк более подойдут, чем шутеры. И интересные они не меньше.
P.S. В моей видеокарте тоже бесшовный аппаратный скроллинг с помощью dma. благодаря тому что в память ЗГ тоже можно писать, возможно ворочать как отдельно пикселями так и целыми спрайтами. Например фоном можно ворочать как спрайтами, и ещё рисовать что то процессором. Но это на любителя. В основном это хороший текстовый vga адаптер не для игр.

ведущий_специалист пишет:Эхх, а попробую покодить что-ли? У меня есть наброски своего супер-марио

Начинать "закодирование игры" под базовый РК на ЯВУ типа бейсика или Си мне кажется лучше всё-же не с крутого графического Супер-Марио (с развитой тайловой графикой), а с простейшего тениса, этого достаточно, чтобы разобраться как организован экран, оценить скоростной ресурс бейсика, разобраться в каком месте файла фонта для эмулятора хранится фонт РК и т.п.

А для написания графических РК-игр с тайловой графикой нужен в первую очередь редактор спрайтов, возможно даже на самом же РК86, хотя это без загрузки фонта не даст возможность смотреть динамику движений в масштабе экрана РК86 (имею ввиду что на РК спрайт нарисованный псевдографикой имеет в 4 раза больший размер, чем будет выглядеть на экране нарисованный знакоместами).

Кстати, надо бы для полноты представления идеи написать эмулятор такой игровой консоли. Для IBM PC мне это делать более долго и лениво, а для ОРИОНА займёт всего несколько часов (т.к команды Z80 я всё ещё помню, а на ассемблере 8086 и Си не программировал 15 лет). Я пробую свои учебные программки написанные для РК86 32К в формате экрана 64*25 и 64*30 в эмуляторе ОРИОНА на IBM PC под эмуляторами РК86 написанными для ОРИОНА (происходит двойная эмуляция).

- - - Добавлено - - -

freddy пишет:Барсик, Винксру именно скроллингом через dma всем ворочал.

Боюсь Вы ошибаетесь. Только 1810 ВТ37 может качать память-память, ВТ57 не может. Так что, если речь была о РК86 или близких клонах, то скорее всего, чтобы поиметь мгновенное панорамирование и отсутствие мерцаний, vinxru применял именно двухэкранность и модификации на невидимом экране. Были бы хотя бы коды его игр, я бы посмотрел и уточнил.

Аппаратный ролик экрана, как сделано в ОКЕАНЕ, мне кажется неудобным для игр со сдвижкой экрана. Т.к тогда экран разбит на две части. Для текста это может и удобно, но мне аппаратные ролики никогда не нравились. Если для ролика процессору мало скорости, зачем усложнять железо, проще разогнать процессор.

А может всё-таки Ириша? Вон в соседней ветке Виктор во всю озадачился довести ее до ума. У неё хоть нормальный графон по меркам 8080 возможен.