NKC Forum
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Autor Thema: Neuentwicklung der Grafikkarte (GDP64)
Odin
Ist öfters hier
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ID # 48


  Erstellt am 20. März 2006 23:02 (#1)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
So, ich will hier mal präsentieren, was ich mir bisher so ausgedacht habe...

1. Die neue Grafikkarte soll auf jeden Fall dem VGA-Standard entsprechen, damit man eine PC-Monitor nutzen kann (ist meiner Meinung nach wesentlich praktischer, als ein Eigenbau-Monitor). Um das Bild der Größe 512x256 Pixel unterbringen zu können, wird also eine minimale VGA-Auflösung von 640x480 Pixeln benötigt, wo das Bild dann mittig untergebracht wird (also ein schwarzer Rand außen herum - vorerst).

2. Die Dimensionierung des Grafikspeichers: Bei Schwarz/Weiss-Grafik wird 1 Bit Speicher pro Pixel benötigt, das macht bei einer Auflösung von 640x480 (307.200 Pixel) 37,5KB RAM pro Seite. Der originale GDP64 kann 4 Seiten Speichern, also werden 4 64KB-Chips (statischer RAM) benötigt.

3. Das "Herz" der Grafikkarte ist dann ein AVR (Microcontroller von Atmel) der den RAM über Multiplexer steuert. Die Geschwindigkeit ist allerdings ein Problem: bei einer Bildwiederholrate von 60Hz müssen 60 Bilder pro Sekunde (also 18.432.000 Pixel pro Sekunde) verarbeitet und auf den Bildschirm gebracht werden. Für die Ausgabe sind dann bei 1 Pixel/Takt rund 20MHz erforderlich - das bieten nur die teuren AVRs. Eine alternative Idee wäre, nur das eigentliche Bild (die 512x256Pixel) zu verarbeiten - der Rand bliebe dann sowieso schwarz - das würde rund 8MHz erfordern (7.864.320 Pixel pro Sekunde). Das ist dann wieder kein Problem (so werde ich es wohl auch vorerst machen).

4. Das Char-ROM (der Speicher für die einzelnen Zeichen) würde ich 1:1 aus dem GDP64 übernehmen (Details stehen im Datenblatt). Der GDP64 hat 96 Zeichen, die jeweils 5x8 Pixel groß sind. Das macht insgesamt 3840 Pixel, es würde also ein Eprom mit 512 Byte ausreichen (in den AVRs ist also genug Platz vorhanden, das ist ein großer Vorteil, da kein externes Eprom benötigt wird).

5. Der Anschluss an das Bussystem kann der gleiche bleiben, nur das die Leitungen nicht zu einem GDP64 führen, sondern zu dem AVR. Es ist also eine volle Kompatibilität gewährleistet, da der AVR entsprechend programmiert werden kann.


So, soviel zum Anfang der Entwicklung... weitere Infos werden folgen!

Gruss, Lars

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hschuetz
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ID # 3


  Erstellt am 21. März 2006 07:39 (#2)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail   HP HP
Hallo Lars,
denn man los... bin mal gespannt was das wird...stelle mich als Tester zur Verfügung!!
Gruß
Hans- Werner

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Ob 8bit oder 16 oder 32 ist doch egal, Haupsache selbstgebaut!

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Odin
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ID # 48


  Erstellt am 24. März 2006 22:55 (#3)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
So, ich habe Neuigkeiten....
Das Problem mit der AVR-Geschwindigkeit für die Ausgabe habe ich gelöst. Wenn man einfach eine alte ISA-Grafikkarte "ausschlachtet" kommt man ganz einfach an einen Grafikkarten-DAC. Der DAC, die 4 RAMs und ein entsprechend dimensionierter AVR (und noch ein paar Kleinteile), schon ist die Grafikkarte fertig.

Die Theorie ist somit ausgearbeitet... dann geht es ab an die Schaltung....

Gruss, Lars

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hschuetz
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ID # 3


  Erstellt am 25. März 2006 01:05 (#4)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail   HP HP
Hallo Lars,
und wer soll das nachbauen???
Gruß
Hans- Werner

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Odin
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ID # 48


  Erstellt am 25. März 2006 16:39 (#5)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
Wie meinst du das?

Es ist doch keine Kunst sowas nachzubauen. Falls du den DAC meinst: Ich habe hier z.B. eine Grafikkarte der Firma Trident (TVGA8900). Für den darauf verbauten DAC habe ich hier ein Datenblatt, die Ansteuerung ist also kein Problem. Und das Löten ist auch kein Aufwand, da das ein DIL-28 IC ist.

Die Idee mit dem Ausbau aus einer alten Grafikkarte hatte ich nur, weil eine digitale Steuerung über PWM zu ungenau ist und ein neuer DAC zu teuer ist (in der Größenordnung >40€!). Wenn du keine alte Grafikkarte hast, bekommst du die Dinger bei Ebay für nen Euro nachgeschmissen...

Gruss, Lars

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Odin
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ID # 48


  Erstellt am 25. März 2006 16:48 (#6)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
Ich hab mal bei Ebay geguckt...

Die hier ist genau richtig:
http://cgi.ebay.de/Grafikkarte-Trident-TVGA8900C-1MB_W0QQitemZ8784776596QQcategoryZ8047QQrdZ1QQcmdZViewItem
(Das IC, wo "MUSIC" draufsteht, das ist der DAC)

Oder die evtl. auch (ich weiss nicht welcher DAC drauf ist, müsste man vorher gucken):
http://cgi.ebay.de/Trident-TVGA-fuer-den-ISA-Bus_W0QQitemZ8784410793QQcategoryZ8047QQrdZ1QQcmdZViewItem

Es ist eigentlich fast egal, welche Grafikkarte man nimmt, die haben so gut wie alle nen externen DAC, manche (ältere) PCI-Grafikkarten haben auch noch einen, aber bei den neueren wirst du keinen mehr finden, weil der direkt im Grafikchip untergebracht wird. Und von der Ansteuerung sind sie auch weitgehend kompatibel, man müsste nur evtl. das Layout anpassen, aber sonst weiss ich nicht was es da für Probleme geben sollte?

Gruss, Lars

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hschuetz
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ID # 3


  Erstellt am 25. März 2006 19:19 (#7)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail   HP HP
Hallo Lars,
wenn du eine neue Karte für den NKC baust, solltest du möglichst Teile verwenden, welche jeder leicht beschaffen kann!! Schau mal bei MYCPU http://mycpu.mikrocontroller.net/index2.htm
da ist der Analogteil simpel aufgebaut, vielleicht kommst du ja auf eine Lösung welche ähnlich simpel ist. Du kannst sonst auch den Dennis mal anmailen evtl. gibt er dir ein paar Tipps.
Gruß
Hans- Werner

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Odin
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ID # 48


  Erstellt am 26. März 2006 09:37 (#8)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
Ich habs mir mal angeguckt. Das ist eigentlich sehr einfach gestaltet, ich kann es also mal testen. Es dauert nur noch ein bisschen, bis ich hier überhaupt etwas ausprobieren kann. Ich werde jetzt über die Woche mal ausrechnen, was ich benötige und dann erst mal Bestellen :). Dann wird erstmal das "Grundgerüst" mit Z80 usw. gebaut... und ich muss endlich meinen Eprom-Brenner zusammenbauen...

Gruss, Lars

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hschuetz
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ID # 3


  Erstellt am 26. März 2006 11:45 (#9)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail   HP HP
Hallo Lars,
wenn du noch etwas brauchst...melde dich!
Für die Tastatur gibt es auch eine Lösung mit Atmel um eine PC Tastatur anzuschließen! Ich werde bald diese Lösung ins Netz stellen. Wenn du aber die Daten vorher brauchst....
GRuß
Hans- Werner

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hschuetz
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ID # 3


  Erstellt am 10. April 2006 07:35 (#10)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail   HP HP
Hallo Odin,
wie siehts denn aus, kommst du klar...
Gruß
Hans- Werner

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ID # 48


  Erstellt am 11. April 2006 15:24 (#11)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
Hallo Hans-Werner,

Tja, im Moment tut sich bei mir so gut wie gar nichts. Die Hauptursache ist, das ich noch viele andere Dinge zu tun habe. Noch bin ich dabei die Teile zu sammeln und den EEprom-Brenner zu bauen. Da hab ich die Teile bei Reichelt bestellt, nur die hatten keine Doppelseitigen Platinen mehr auf Lager. Die bekommen die erst Ende dieser Woche und dann muss ich nochmal bestellen. Das zieht sich alles. Und ohne den Brenner kann ich die Eproms nicht beschreiben. Ich wollte eben erst den Brenner und dann die Teile des NKC aufbauen, die ich ohne Spezial-ICs bauen kann, und dann die Grafikkarte machen. Ich werde mich also wieder melden, wenn sich hier was tut...

Gruss, Lars

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ID # 3


  Erstellt am 12. April 2006 08:42 (#12)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail   HP HP
Hallo Lars,
wenn es nur an den Eproms liegt... schick leere, ich brenn sie dir...
Gruß
Hans- Werner

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ID # 48


  Erstellt am 12. April 2006 12:34 (#13)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
Das finde ich nett, das du das machen würdest, aber ich komme dadurch auch nicht so schnell weiter... ich bestelle die Teile morgen, dann müsste ich sie am Mittwoch haben - Reichelt ist schnell... Und dann muss ich ja auch erst mal die Platinenlayouts für den NKC anfertigen (mach ich wohl über Ostern) und dann alles nach und nach aufbauen. Also es liegt nicht einzig allein an den Eproms...

Gruss, Lars

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hschuetz
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ID # 3


  Erstellt am 15. Mai 2006 07:27 (#14)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail   HP HP
Hallo Odin,
wie siehts aus ... läuft dein NKC?? oder gibt es Probleme??
melde dich mal...
Gruß
Hans- Werner

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Odin
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  Erstellt am 15. Mai 2006 14:08 (#15)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
Naja, NKC kann man das noch bei weitem nicht nennen...

Ich habe zwar mit Platinenlayouts angefangen, habe da aber noch nichts brauchbares (wegen der ICs ist es etwas schwierig, platzsparende Lösungen zu finden - ich mache nur einseitige Platinen, weil ich von meinen Doppelseitig-Versuchen die Schnauze voll habe...).

Zudem bin ich auch dabei, manche Sachen zu ändern, ich habe zum Beispiel an der Z80-Platine einiges geändert - mir gefällt meine Variante einfach besser. Das gleiche werden die anderen Teile auch noch über sich ergehen lassen müssen. Ich will auch die Seriellen und Parallelen Anschlüsse über die Z80-Peripheriebausteine laufen lassen - das ist dann zwar nicht mehr mit dem 68k kompatibel, passt dafür besser zum Z80 (und braucht weniger Platz).

Meine grösste Sorge ist die Grafikkarte. Darüber habe ich mir schon sehr viele Gedanken gemacht. Das Problem was ich damit habe ist, das ein AVR zu langsam ist. Dem Problem kann ich ausweichen, allerdings wird die Grafikkarte dann relativ gross, dafür aber mit handelsüblichen TTL-Bausteinen und RAMs/ROMs/etc. aufgebaut. Ich habe da schon einen (ungefähren) Plan, wie das aussehen soll. Vorerst werde ich aber noch keine Grafik - also nur Text-Modus - implementieren, da es sonst viel zu komplex wird. Man kann das dann ja immer noch um einen Grafik-Modus erweitern. Für reinen CP/M-Betrieb benötige ich ja auch nur Text.

Also, ich werde mich auf jeden Fall melden, wenn ich soweit bin.

Gruss, Odin

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Odin
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  Erstellt am 24. Mai 2006 18:44 (#16)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
So, ich bin fast soweit, dass ich ein funktionstüchtiges System bauen kann. Schaltpläne für CPU/MMU/RAM und ROM sind fertig. Was die Speicheransteuerung angeht, habe ich mir was eigenes konstruiert von daher wird auch das Original BIOS nicht mehr gehen. Ich werde aber ein BIOS selber schreiben und die kompatibilität zum Original NKC-Bussystem beibehalten. Dadurch wird die Grafikkarte ohne weiteres in einem normalen NKC funktionieren (hoffe ich).

Ich habe jetzt angefangen, die Schaltpläne, die ich gemacht habe, mit EAGLE zu digitalisieren. Die Platinenlayouts mache ich daraus noch - aber falls es jemanden interessiert, werde ich hier in den nächsten Tagen die Pläne veröffentlichen. Den Z80-Plan gibt es heute schon...

CPU-Karte

Die Schaltung enthält die Reset-Logik, die Takterzeugung und die CPU inklusive der TTL-Treiber.

[EDIT] Falls jemand einen Fehler finden sollte, kann er mir das gerne mitteilen (einfach PN an mich) [/EDIT]

Gruss, Lars

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  Erstellt am 25. Mai 2006 11:54 (#17)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
Jetzt gibt es noch die beiden:

32KB-RAM-Karte

und

32KB-ROM-Karte

Die MMU gibts es vielleicht heute Nachmittag...

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  Erstellt am 25. Mai 2006 14:00 (#18)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
Die MMU ist jetzt auch fertig:

MMU-Karte

Wie ich ja bereits erwähnt habe, ist meine Speicheransteuerung nicht mit dem NKC kompatibel, das heisst, dass man die MMU sowie RAM- und ROM-Karte nicht mit dem NKC benutzen kann.

Die Schaltung für die Grafikkarte ist im Grunde fertig, ich muss nur noch ein paar Kontrollen und eventuell Simulationen machen. Aber ich denke, dass ich die am Wochenende fertig habe.

Gruss, Lars

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  Erstellt am 28. Mai 2006 16:47 (#19)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail   HP HP
Hallo Lars,
warum machst du dir das mit den Ram/Rom karten so umständlich?? Der Z80 kann nur 64 Kb adressieren, da aber einige Leute fiffig waren haben sie die Bankboot - Karte entwickelt un siehe da es geht auch mehr, nänlich bis 1Mb.
Wenn du später auf CPM gehen willst, wird die Geschichte mit deiner Ram/Rom richtig interessant.
Warum baust du nicht mit modernen Bausteinen??
32 KRam /32 KROm und für CPM ein 64K Ram, oder evtl die Z80 Version der bootmem (512Kb + bankboot).Ich denke du bist sehr schnell alleine, wenn du für dich entwickelst und nicht im Standard bleibst. Auch wenn du das Konzept des NKC noch nicht ganz verstanden hast, es laufen in allen Systemen die selben Komponenten und alles an Software ist darauf abgestimmt. Es wird eine Sau Arbeit dann alles anzupassen. Ich empfehele dir das Konzept der Roa64 für die Speicheransteuerung zu übernehmen. Wenn du moderne Bausteine einsetzt OK, aber nicht vom Standard zu weit entfernen!!
GRuß
Hans- Werner

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  Erstellt am 28. Mai 2006 22:02 (#20)  |  Zitat Zitat   PN PN   E-Mail E-Mail
Hallo,

also ich finde das mit RAM und ROM nicht umständlich. Ich finde dieses Prinzip sogar besser. Das der Z80 nur 64KB adressieren kann, ist mir auch klar. Statt der BankBoot und dem ganzen Zeug habe ich mir meine "MMU" gebaut (Memory Management Unit), damit kann ich 512KB adressieren (theoretisch ist das bis ins unendliche ausbaubar, mir reichen aber schon 256KB - die weiteren 256KB sind Reserve). Ich baue nicht mit modernen Bausteinen, weil ich die "unmodernen" bereits in grossen Mengen besitze.

Es mag sein, dass ich schnell alleine bin. Das macht mir aber nichts, denn bevor ich auf diese Seite gestossen bin, bin ich schon meinen eigenen Weg gegangen. Ich habe mir überall Informationen usw. besorgt und damit ein Konzept entwickelt. Dann habe ich durch Zufall diese Seite gefunden und gedacht ich könnte es mir einfacher machen, indem ich das alles nachbaue. Nur dann kam das Problem mit den Spezial-ICs auf, und so nach und nach bin ich wieder zurück zu meinen eigenen Ideen gegangen.

Ich weiss, dass ich mich vom Standard des NKC entferne, aber den Standard, den ich für CP/M brauche, den halte ich schon ein. Also, nicht böse deswegen sein, ich baue euch ja immerhin noch die Grafikkarte (wenn sie denn funktioniert :-) ).

Gruss,
Lars

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