Собираем оригинальный Орион 128

Вот такая схема заработала, но стабильность у неё хуже, чем у АГ3.

Конденсатор с диодом выделяет переход сигнала с 1 в 0.
Триггер устанавливается в ноль, когда на выходе конденсатора ноль.
Но этот ноль на выходе конденсатора держится не долго, т.к. он заряжается через переменный резистор.
Триггер резко устанавливается в единицу, когда на конденсаторе напряжения поднимается выше порога срабатывания.

На вход D триггера можно подать КСИ, тогда на выходе триггера мы получим полную правильную синхросмесь.

Резистор R9 нужен, что бы сигнал сброса снялся чуть раньше сигнала записи в триггер.

Рассматриваю еще вариант - сделать преобразователь на VGA для Ориона на STM32

Для этого необходимо записать в память микроконтроллера STM32 поток данных (видеовыход) от Ориона 128 с тактовой частотой 10 МГц (384x256 50 Гц). А затем выдать его с частотой 18 МГц (800x600 56 Гц). Я нашел два решения:

1) С помощью SPI+DMA в микроконтроллере. Выходы SPI DATA, SPI CLOCK, SPI ENABLE напрямую подключаются к видеовыходу, пиксельклоку и гашению видео. Микроконтроллер побитно копирует данные в свою память. В оперативной памяти микроконтроллера оказывается точная копия памяти Ориона 128, но только одна битовая плоскость.

Выделить начало строки и кадра можно по задержке следования данных.

Проблема в том, что таких SPI+DMA в микроконтроллере всего два, третий SPI работает без DMA. Помимо сохранения данных на частоте 10 МГц, эти данные надо передать на VGA монитор с частотой 18 МГц. Для этого потребуется второй SPI+DMA. Т.е. один микронтроллер (в теории) сможет преобазовать черно-белое изображение в VGA.

Можно установить 4 микронтроллера и засинхронизировать их.

1.1) Либо можно обойтись двумя микроконтроллерами, установив К1533КП2 после МК. Т.е. реализовав переключение видеорежимов после МК. Но тут будет проблемой синхронизация МК.

Мне не сложнее поставить 4 одинаковые микросхемы.

2) С помощью SPI+GPIO в микроконтроллере. Микроконтроллер копирует сразу 8 бит в свою память. Я пока не понял, как синхронизировать пиксельклок и частоту/фазу записи данных в память микроконтроллера. Но наверное и не стоит, так как я нашел комментарии программистов о том, что такой способ не может работать на скорости выше 6 МГц. А еще может проявиться джиттер. В SPI его нет, так как SPI контроллер имеет небольшой буфер (1-2 байта), достаточный, что сделать конфликты обращения к памяти незаметными.

3) Просто на GPIO. Надо думать и считать такты.

4) Использовать один МК серии STM32F7, где есть QSPI способный записать сразу 4 бита. Там много чего есть.

5) Использовать микрокомпьютер с Linux типа Raspberri Pi Zero. У него есть HDMI выход, остается только данные полученные с SPI записать в видеопамять.

6) Использовать FPGA и микросхему оперативной памяти.

удалил

QUATTRO пишет:
Я так и не понял: проблема решена на данный момент или нет?
И если решена - то как (как решил её alemorf) ?

Эта проблема решена.... Я когда то делал устройство TV DOCTOR, которое синхроимпульсы перемещает в нужное место, сейчас я просто его упростил.

Но не решена проблема узкого экрана.
И не решена проблема подключения к VGA дисплею.

У меня вечером после работы нет сил программу для МК писать, которая нормальный VGA сделает из Ориона. Я пытался сегодня, но после 10 часов программирования на работе и работы на выходных у меня сил нет.

Неделю назад попытался улучшить изображение Ориона 128 (это радиолюбительский компьютер 1991 года). Сначала смешал RGBI в RGB. Затем сделал так, что бы изображение не обрезалось, т.е. выводилось по центру экрана. Потом исправил длительности синхроимпульсов. Но это все полумеры.

Я решил исправить ширину экрана Ориона 128 и за одно сделать вывод изображения на VGA монитор.

Для исправления ширины экрана надо замедлить видеосигнал (цифровой сигнал) частотой 10 МГц до частоты 8 МГц. Тогда пиксели станут шире. А если ускорить сигнал с 10 до 18 МГц, то такой сигнал будут понимать все без исключения VGA мониторы.

С такой задачей справится микроконтроллер STM32F10x стоимостью 70 рублей. Так же этот МК содержит USB интерфейс, который можно и нужно использовать для подключения к Ориону USB клавиатуры и прочих USB устройств.

Сегодня я попробовал простейшую вещь. Подключить VGA-монитор к микроконтроллеру. Строчные и кадровые синхроимпульсы формируются полностью аппаратно. В начале каждой строки происходит прерывание и коротенькая программа устанавливает в DMA контроллер адрес оперативной памяти, откуда выводить на VGA монитор графику. Эта программа для пары строк на экране устанавливает идентичный адрес, что бы из разрешения 800x600 получить 400x300 (384x256). Можно было бы обойтись без этого прерывания, но тогда бы потребовалось под буфер экрана больше памяти, чем есть в микроконтроллере.

Теперь надо видеосигнал от Ориона 128 записать в память микроконтроллера. В качестве сигнала начала кадра и строки буду использовать сигнал гашения, поэтому проблемы с центровкой пропадают сами собой.

Получилось оцифровать видеосигнал Ориона 128, а потом выдать его на VGA!

Для черно-белых компьютеров типа Радио 86РК это уже готовое решение. Я имею ввиду, что достаточно одного микроконтроллера, а для цветного Ориона придется поставить несколько микросхем. Но зато можно будет сделать несколько USB портов.

Загнать видеосигнал в память микроконтроллера оказалось очень просто, я дольше провода подпаивал и на столе всё раскладывал.

Гашение на SPI CS
Зеленый цвет на SPI MOSI
Тактовую частоту со сдвигового регистра Ориона на SPI CLK

Я даже тактовую частоту SPI и режим его работы не настраивал. И так заработало.

(Косяков еще много, это только начало проекта.)

Преобразователь RGB в VGA на основе STM32 заработал стабильно. До этого немного дрожало изображение, так как SPI CLOCK формируемый самим SPI контроллером зависит от загруженности системной шины.

Теперь SPI CLOCK генерируется отдельным таймером, причем клок прерывается в начале каждой строки. Это позволяет, процессору (нескольким процессорам) неспешно настроить адрес DMA для каждой выводимой на VGA строки.

Интересно то, что все тактовые сигналы сформированы аппаратно. Внутри микроконтроллера STM32 много таймеров и DMA контроллеров, которые можно между собой соединять.

Процессору только сообщается с помощью прерываний, что надо указать адрес загрузки для следующей строки изображения с Орион 128. Или что надо указать адрес для выгрузки следующей строки изображения на VGA.

И даже это можно автоматизировать. Просто поручить DMA контроллеру копировать настройки из ПЗУ в управляющие регистры периферии по какому то событию.

Дальше надо делать макетную плату с 4-мя микроконтроллерами и запускать это всё в цвете.





Желтый - ССИ
Голубой - тактовый сигнал SPI



Взаимодействие периферии внутри микроконтроллера STM32F103

Купил более мощный микроконтроллер, что бы попробовать записать цветной сигнал всего одним микроконтроллером.

До этого я использовал STM32F103, цена 70 рублей, скорость 78 МГц, ОЗУ 20 Кб, ПЗУ 64 Кб.

Теперь будет STM32F405, цена 250 рублей, скорость 168 МГц, ОЗУ 192 Кб, ПЗУ 1 Мб.

Пока просто попробовал настроить вывод данных в GPIO с использованием DMA.

8 бит (256 цветов) на скорости 18 МГц выводится, это для разрешения 384 точки по ширине!
И даже на скорости 36 МГц, это для разрешения 768 точек по ширине.

Насчет стабильности фазы ничего сказать не могу, так как на экране осциллографа ничего не понятно. Надо смотреть готовую картинку на мониторе.

Оригинальный журнальный Орион-128, это очень интересно.
Не подскажете, где можно гербер файлы найти для этой платки?

bug19 пишет:Оригинальный журнальный Орион-128, это очень интересно.
Не подскажете, где можно гербер файлы найти для этой платки?

Чуть позже выложу те, что я использовал.

Попробовал на микроконтроллере stm32f405 вывести изображение на VGA монитор. 384х256 256 цветов. Получилось!

384 пикселя это не предел, можно и 512 выводить. 768 может не получиться, памяти в обрез.

Использовал GPIO+DMA+TIMER. Т.е. пересылал байты из ОЗУ микроконтроллера на его выводы по таймеру. В этом микроконтроллере у DMA есть свой небольшой буфер, который устраняет джиттер (дрожжание пикселей).

Теперь надо попробовать записать видеосигнал в МК.

А потом можно и USB клавиатуру попробовать прикрутить.

Один DMA непрерывно качает из GPIO 8 бит. Это желтое сверху. Второй DMA выдает на VGA картинку.
Осталось решить последнюю проблему, это синхронизацию частот пикселей, строк. кадров с Орионом..

У компьютера Орион 128 видеовыход не аналоговый, а цифровой. Т.е. из компьютера выходит четыре провода RGBI (красный, зеленый, синий, серый). И на каждом проводе напряжение может принимать только два значения (~0В и ~4В). Но монитор требует трехпроводной аналоговый сигнал RGB (красный, синий, зеленый), принимающий любое напряжение в диапазоне от 0 до 1В. Поэтому надо собрать преобразователь.

Я очень удивился тому, что множество людей собирает преобразователь по схеме для ZX Spectrum. Эта схема сложнее, в этой схеме используются диоды для того, что бы цвета RGBI 0000 и 0001 были черными. Из возможных 16 цветов 2 одинаковых. Это же ужасно.

Без диодов получаются все 16 цветов, как в палитрах CGA, VGA, EGA. В палитре получается 4 градации серого цвета (черный, темно серый, серый, белый) благодаря которым можно рисовать "объем".

Я написал (и сейчас выложил) программу расчета номиналов резисторов для преобразователя.

http://alemorf.ru/ex/8/index.html



Не знаю насколько это будет соответствовать реальности. И нужно ли токоограничивающее сопротивление (защита от КЗ). И согласование активного и реактивного сопротивлений.

Подскажите у кого нибуть завалялась плата на орион128 оригинальная?  или кто продает? Читаем здесь https://ruecm.forum2x2.ru/t1511-topic#20576

Подскажите где купить оригинальную плату орион-128 или закзать хорошего качества?, ностальгия по прошлому в 92-93 собрал не один орион. Пробывал сделать контроллер гмд на 555, и на 1533 серии почему то не работали, на 155 все было прекрасно, так же собрал не один контроллер. Читаем также здесь https://ruecm.forum2x2.ru/t1511-topic#20576

В продолжение русская весна 2022!!!  (дата изменения 03/05/2022)
Платы купил!!! Собрал стандратный орион, орион восточный экспресс 512, орион про!!!
Много периферии!!! Работаю дисководы и "Готек" и прочии приблуды. Сделал сайт по Ориону http://rdk.regionsv.ru/orion128.htm  куда собрал практически всю информацию про Орион 128 из различных источников!!! К нам подключился г-н Короткин, Михаловский.
Разыскали много информации от Сафроного и Сугоняко на бумаге!!!!

Объеденили в телеграмм 54 орионщика!!!

Если у кого есть какая то информация пишите на почту указанную на сайте, или в телеграмм!!!

Все про Орион http://rdk.regionsv.ru/orion128.htm
Орион Восточный экспресс http://rdk.regionsv.ru/orion128-express.htm
Орион ПРО http://rdk.regionsv.ru/orion128-pro.htm
Если интересуют платы и новые разработки плат http://rdk.regionsv.ru/orion128-shop.htm
Вся информация по наладке, сборке, настройке, модернизации, также музей Ориона, фотографии старых плат и клонов Ориона

matrixplus пишет:Подскажите где купить оригинальную плату ОРИОН-128 или заказать хорошего качества?

На барахолке ZX-PK.ru периодически продают новодельные платы ОРИОНА.

Кроме применения плат ОРИОНА по их основному назначению, они интересны и как заготовки для изготовления конструктивно более удобного Специалиста. Интересно взять такую плату и переделать на ней схему ОРИОНА в Специалист. Это несложно и удобнее, чем оригинальные платы Специалиста тем, что плата большая, есть второй ППА (для ROM-диска), есть место где поставить ВИ53 и есть системный разъём для подключения периферии.  На месте преобразователя удобно смонтировать две панельки на 28 ног, а вместо третьего ППА смонтировать 580 ВИ53. Можно использовать и клавиатуру от РК86, я встречал людей, которые на Специалисте ещё в 80-тые годы использовали клавиатуру от РК86 (соответственно изменив ПЗУ C000).

Позже уже наступило или пока еще нет?

alemorf пишет:

bug19 пишет:Оригинальный журнальный Орион-128, это очень интересно.
Не подскажете, где можно гербер файлы найти для этой платки?

Чуть позже выложу те, что я использовал.