Serial flash namiesto mg. pre Didaktik Gama (TAPaTAPa) a iné

Zpráva

PotPalo · #1 Příspěvek od **PotPalo** » 16 bře 2018, 23:54

(Pôvodný názov: Použitie serial flash namiesto magnetofónu pre Didaktik Gama)
(krycie meno: projekt TAPaTAPa)
(ďalej popisujem aj iné vylepšenia pre Didaktik M)

Tak som vyrobil niečo nové, a nedá mi sa nepodeliť s ostatnými. Je to externá pamäť simulujúca pásku, určená pre Didaktik M, Gama, ZX Spectrum, a kompatibilné počítače, ktoré majú buď zabudovaný, alebo pripojený interface 8255.

Mám tu peknú zbierku starých BIOS čipov z PC, teda serial flash 1 Mbyte až 4 Mbyte, a tak ma napadlo vyrobiť z nich niečo užitočné. Krycí názov TAPaTAPa. Projekt začínal takto:

Malá elektronika pripojená na interface (TTL), na ňu by sa napájala "páska", teda krabička s dvoma flash obvodmi a jedným prepínačom (ochrana proti zápisu). Dvoma preto, lebo jeden (24LC04) by uchovával pozíciu na páske (tá by sa prepísala po každom čítaní), a prípadne aj nejaký popis pásky, názov a tak. Druhý napríklad 25Q32, by obsahoval samotný TAP súbor s hromadou hier. Prepínač pre ochranu proti zápisu by bol napojený na pin WP (write protect). Samotný 25Q32 by sa naprogramoval v programátore na PC.

Obslužný program by bol v ROM a nahrádzal by klasickú LOAD rutinu. Fungoval by takto: prečítal by pozíciu pásky z 24xx (3 byty), z 25xx by prečítal prvé dva byty z tejto pozície (dĺžka bloku v TAP súbore), pripočítal ich a uložil naspäť do 24xx. Tým by sa pozícia posunula na nasledujúci blok na páske. Z 25xx by načítal blok ako klasický LOAD (alebo VERIFY). Keby sa dĺžka bloku rovnala 0 alebo 65535, páska by sa "pretočila", teda by sa nastavila pozícia 0. Nakoľko prázdna eeprom obsahuje samé #FF, nebolo by treba nič upravovať, na konci TAP súboru by sa sám vrátil na začiatok.

Momentálne je už hotovo, projekt je dokončený, tu je výsledok:

Hotovo. Prikladám TAPaTAPa ROM, vo formáte priamo ROM (=BIN), a tiež TAP (keby ju niekto chcel nahrať do Spectra s LOAD"" CODE...).

ROM TAPaTAPa - ROMka Didaktiku M (rovnaká ako ROM ZX Spectra 48k, len má tučné písmo a iný tón po stlačení klávesu) so špeciálnou LOAD rutinou. Využíva interface MHB8255, a to takto: port A je nastavený ako vstup, slúži aj ako Kempston joystick, port B je výstup, a port C je tiež výstup, lebo stránkovanie Didaktiku Gama je na PC0.
Samotný TAPaTAPa využíva tieto porty:
vstup:
PA7 - data (do SO),
výstupy:
PB4 - data (do SI),
PB5 - CLK,
PB6 - /CS,
PB7 - LED.

Nahrávanie je riešené klasicky ako z pásky, LOAD "", tiež MERGE a VERIFY. Samozrejme sa dá použiť aj meno, napríklad LOAD "PSSST", potom to funguje rovnako, ako by ste nechali spustený magnetofón, teda sa budú vypisovať názvy, až kým sa nenájde konkrétny program. Rovnako fungujú aj všetky programy, ktoré volajú rutinu LOAD z adresy 1378 (alebo 1366). Rýchlosť nahrávania je 48 KB za 11 sekúnd.

Chybové signalizácie:
BORDER bliká červeno-bledomodro = chyba čítania z 24xx (alebo žiadny modul),
BORDER bliká fialovo-bledomodro = chyba zápisu do 24xx,
BORDER bliká modro-bledomodro = chyba čítania z 25xx (alebo je na jej začiatku #FFFF alebo #0000).

Funkcia SAVE nieje použitá, ostala pôvodná s výstupom na magnetofón.

Pridaná funkcia "rewind", nastaví pozíciu modulu TAPaTAPa na začiatok. Je v ROM na adrese 14567, spustiť sa dá napríklad s RANDOMIZE USR 14567.

Pamäť 25xx sa programuje v programátore v PC. Zmaže sa, a nahrá sa jeden obrovský TAP súbor. TAP súbory sa dajú ľahko spájať, napríklad pod Windows v príkazovom riadku: COPY /B *.TAP TAPA.BIN pospája všetky TAPky v aktuálnom priečinku do jedného súboru tapa.bin. Poradie nieje určené. 25xx sa dá zmazať a programovať aj priamo zo Spectra, stačí dorobiť software.

Ešte k tomu Didaktiku Gama. Nepoužil som jeho pôvodnú ROM, lebo som o tom čítal že vraj tam poopravovali chyby v ROM a narobili aj nové, vďaka čomu nefungujú niektoré hry, a hlavne tie čo používajú IM2 s I=57. Vďaka ROM z Didaktiku M funguje IM2 aj s I=57, 58, aj 59. Nieje teda ale ošetrené stránkovanie pamäte z BASICu, treba si pred OUT 127,1 nastaviť ramtop pod 32768 (CLEAR 32767), inak sa odstránkuje zásobník a nasleduje zvyčajne reset. Tiež tam tým pádom niesu extra integrované rutiny, ktoré mala iba Gama (obsluha tlačiarne a ja neviem čo všetko mala Gama naviac). V prípade záujmu môžem poskytnúť upravenú priamo ROMku Gamy, ale bude bez rewindu.

TAPaTAPa rutina sa nachádza v ROM od adresy 1378 (dĺžka 162 bajtov) plus 15361 (dĺžka 254 bajtov), rutina rewind je od 14567 (dĺžka 24 bajtov).

TAPaTAPa - výroba hardwéru, pre Didaktik Gama model 88. Okrem výroby nasledovných PCB bude treba ešte dve úpravy Didaktiku Gama: vymeniť pôvodnú EPROM za EPROM s TAPaTAPa (výhoda je, že Gama má EPROM v pätici), a vyviesť +5V na konektor interface, pin 30 (vpravo hore, pôvodné OUT2 samozrejme odpojiť). Gama tam má OUT2, (D40 tam má PC0 a UR4 tam má +5V, pekný chaos). Dá sa použiť aj iný pin, prípadne priviesť +5V z iného zdroja, na PCB som na tento účel dal prepojku na odpojenie pinu 30. Treba ale brať ohľad na to, že 5V napája aj Kempston joystick (pokiaľ má napríklad autofire).

Samotné návrhy PCB sú v prílohe. Sú navrhnuté ako jednostranný PCB s čo najľahšou výrobou aj pri ručnom kreslení (môj prípad), preto som musel použiť väčšie množstvo prepojok. Akurát modul má trochu hustejšie cestičky, ale ešte navrhnem jednoduchšiu verziu s vodičmi na strane spojov. Modulov bude treba aj tak viac kusov. Čo modul, to páska.

Použité súčiastky (za "-" je množstvo):

tranzistory BC547B - 5
integrovaný obvod 74LS04 - 1
regulátor napätia TS1117B 3.3V - 1
dióda 1N4148 - 1
rezistory:
10k - 14
6k8 - 4
2k2 - 4
1k0 - 1
470R - 1
kondenzátory keramické 100n - 2
LED 5mm žltá - 1
obojstranný kolík ZL202-10G - 1
konektor MLW10G - 1
konektor FRB samec 30 pin stranový do DPS - 1

pre modul:
dutinková lišta BLW8210G XIN - 1
rezistor 10k - 1
prepínač P-ESP101 - 1
serial EEPROM 24C04 - 1
serial EEPROM W25Q32 - 1

Tranzistory sa dajú použiť hocijaké NPN, len aby sedeli vývody.
Kondenzátory môžu byť aj menšie. Prepínač+rezistor na module slúžia ako ochrana
proti zápisu. Je možné ich vynechať a nahradiť prepojkou jeden z nich, podľa
toho, či chcete mať pamäť iba na čítanie, alebo aj na zápis.
Serial EEPROM rady 24xx sa dá použiť akákoľvek, C alebo LC, od 24C01 až do 24C16
(s výnimkou 24C01A a 24C02A), jediná podmienka je write buffer 3 a viac bytov.
Pamäť FLASH (Serial EEPROM) rady 25xx sa dá použiť takmer akákoľvek, maximálna kapacita je 16 MB
(128 Mega-bit), minimálna 128 kB (1 Mega-bit). Tabuľka kapacít podľa označenia:
25x10 128 kB
25x20 256 kB
25x40 512 kB
25x80 1 MB
25x16 2 MB
25x32 4 MB
25x64 8 MB
25x128 16 MB

Kempston joystick je zapojený podľa interface UR4. Vzhľadom na to, že didaktiky mali rôzne koncovky pre joystick, tak som konektor pre Kempston joystick volil s redukciou. Redukcia CANON 9 pin: konektor s plochým káblom, poradie vodičov 1 až 9 na kábli sedí s označením pinov na konektore.

(c) 2018 TAPaTAPa by PotPalo

PotPalo · #2 Příspěvek od **PotPalo** » 16 bře 2018, 23:58

Ešte schémy a popis konektorov. Kto by to chcel v EAGLE, nech sa ozve.

vlado5 · #3 Příspěvek od **vlado5** » 17 bře 2018, 06:58

Žeby nový DivIde ?? Mám dva didaktiky gama starší model 88 čierny a novší model 89 šedý. Ku každému som si dorobil DivIde. Raz za rok-počas zimy, keď je viac času ich zapnem a zaspomínam. Vidím, že nie je doriešené SAVE, ako aj u DivIde. To však nie je až také podstatné. Pekná práca, nech žije nostalgia. Tu je príklad, ako možno využiť súčiastky zo šrotových dosiek, čo využívam v značnej miere aj ja. Keby bolo možné pridám K+, môžem ohodnotiť ako

#4 Příspěvek od **judeware** » 17 bře 2018, 11:29

Pěkný "virtuální kazeťák". Ale jestli se nemýlím, jen pro čtení, že?

Já jsem podobnou potřebu v případě počítače MZ-800 vyřešil přenosem souborů z audiokazet do souborů v PC (formát .wav). Týkalo se to v 99% případů her, které se (typicky) skládaly ze tří bloků - zavaděč s rutinou pro zrychlené načítání těch dalších, obrázek, vlastní program. Je to tedy přesně ve stylu Sinclaira, vždyť taky většina her vznikla převodem z něj. Jednotlivé části jsem načetl program Turbo Copy V1.21 (autor Michal Kreidl - kde je mu konec?) a pak dal "SAVE" se současně spuštěným .wav editorem v PC. První blok většinou rychlostí 1:1, někdy s modifikační rutinou rychlosti čtení (u Sharpa 1200 bitů za se kundu), další 3:1 (na reálnou kazetu se zapisovalo 2:1, 2400b/s). Soubory se v PC lehce zeditovaly (vata na začátku a na konci) a vypálily na audio CD. Úspěch zaručen.

Vypadá to dostatečně retro, jako když obsluhujete původní kazeťák, ale je to znatelně rychlejší (a "doživotní" stabilita záznamu zaručena).

U ZX kompatibilních by to šlo provádět podobně. U Sharpa se jednoblokové programy na původních médiích moc nepoužívají, anžto drtivá většina pozůstalých vlastní FDC, mechaniku a CP/M, nebo mají zařízení zavedené projektem Unicard.

#5 Příspěvek od **rnbw** » 17 bře 2018, 11:32

CD ma rovnaku nevyhodu ako kazeta - je to pomale. Mam D80 a D40, tak som tieto veci nikdy neriesil.

Celeron · #6 Příspěvek od **Celeron** » 17 bře 2018, 11:40

Já jsem tyhle všecky pomalozáznamový stroje vyřešil prostým způsobem, HDD řízený přes paralelní porty v IDE módu s LBA26. Akorát uložení dat na HDD není s ničím souborově kompatibilní.

#7 Příspěvek od **judeware** » 17 bře 2018, 12:07

CD ma rovnaku nevyhodu ako kazeta - je to pomale. CD ma rovnaku nevyhodu ako kazeta - je to pomale.

To jsi špatně pochopil, inženýre Ondreji, jak to bylo myšleno.

Na "běžnou, vážnou práci s daty a programy osmibiťáků", pochopitelně slouží pokročilým strojům např. disketa s CP/M, nebo jiná moderní naroubovaná periferie (viz Celeron), s patřičnou sw podporou.
Ale co např. se hrou, jejíž první část kódu po načtení (odkudkoliv) očekává další bloky na kazetě (obrázek, hlavní program)? Bez modifikace softwaru nic!
No a proto asi PotPalo přišel s periferií, kterou popisuje.

A co se týče MZ-800, vícesouborových kazetových her mám asi dvě kazety C-90. Pokud je délka načítání programu (všech jeho bloků) např. pět minut, pak při záznamu 3:1 vychází doba načítání z audio CD minuta čtyřicet. A to už je paráda. "Vypadá to, jako tehdy", ale rychlost je v porovnání s kazetou "ohromující", sešlost retro hráčů si během načítání řekne pár vět a najednou je hotovo.

A záznam je trvanlivý a bezchybný.

Proto chápu autora tématu, proč se do podobné periferie pustil.

#8 Příspěvek od **rnbw** » 17 bře 2018, 12:57

No lenze kopa hier ma vlastny loader a tie uz aj tak fungovat nebudu.

#9 Příspěvek od **judeware** » 17 bře 2018, 13:49

Je to trochu odchýlené od Sinclaira, ale přesto ještě musím zareagovat.

Na Sharpovi, Ondřeji, ty hry fungovat budou, mám to vyzkoušené. Ty víceblokové hry původem ze Spektra mívají v kódu prvního bloku rutiny autodetekce rychlosti a je jim jedno, jestli jsou načítané obrázky a programové části hry ve formátu, jaký umí zbaštit MZ ROM, nebo jestli je blok zaznamenaný 2x, nebo 3x rychleji.
Kdo měl Emgetonku, zpravidla nahrával "normálně". Kdo používal západní (Japan) kazety, nahrával 2:1. Záznamy 3:1 dlouho bez poruchy na kazetě nevydržely, zato jejich "audio image" na disku v PC, nebo na audio CD - luxus!!!

Takže každou spolehlivou (a užitím) podobnou alternativu ke kazetě osmibiťáku kvituji s povděky.

Autorovi tématu dávám

PotPalo · #10 Příspěvek od **PotPalo** » 17 bře 2018, 15:25

Keď má hra vlastný loader s nejakým efektným nahrávaním, to je problém. To treba samozrejme prerobiť, na to neexistuje nič automatické, jedine mu púšťať audio do vstupu, a to by sme boli zase len na pôvodnej rýchlosti. Na to slúži obyčajný MP3 prehrávač. Tiež som si všimol, že niektoré hry sa ku mne dostali dva krát, jedna mala efektné nahrávanie so špeciálnymi pásikmi, druhá klasické modrožlté, tiež pri dohrávaní levelov, pritom sa nahrávali úplne rovnaké bloky. Zrejme podobný prípad, turboload namiesto LOAD rutiny v ROM, a niekto hru práve pre to prerobil na klasickú rutinu.
Ja som chcel niečo, čo reaguje na obyčajné LOAD "", a hru nahrám do 11 sekúnd. A podarilo sa.
Tiež dnešným zdrojom hier je internet, stiahnem TAP, a čo ďalej? Teraz je to jednoduché. Sám mám zazálohované programy a hry v TAP v PC.

SAVE je vec softwéru, môžem ho dorobiť, ale už nevojde do ROM, takže o ničom. Súbor zapíše na koniec, za posledný súbor na dopredu zmazané miesto (EEPROM sa maže po blokoch, a TAP musí byť v kuse...). Ale koľko už zapisujeme? A čo potom s tým? Momentálne to jedno SAVE za rok riešim audiovýstupom, priamo do PC, tam to nahrám do WAV, následne nahrám do emulátora a z neho uložím ako TAP. Síce zložitejšie, ale dá sa. Tak som riešil aj túto ROMku, pekne si prešla audio cestičkou do PC.

Inak mám D40, takže keď programujem, zapisujem na disketu.

Charos · #11 Příspěvek od **Charos** » 17 bře 2018, 16:21

Podobná konstrukce:
http://www.8bity.cz/2017/arduino-tape-p ... arduitape/

Ač už léta Sharpa nemám, tak velice rád tyto aktivity sleduji. Co bychom tehdy za takovou vychytávku dali....
I ta disketa byla (finančně) nedostupná....

#12 Příspěvek od **judeware** » 17 bře 2018, 16:51

Autor článku v uvedeném odkazu je velice "multikulturní"

, k sehnání kousek od Brna. Článků o ZX má na webu celou řadu.

I ta disketa byla (finančně) nedostupná....

A dnes se dá sehnat všechno. Jak ony osmibity, tak součástky na tvorbu periferií, o kterých se nám ani nesnilo. Pročpak asi sháním všechny ty verky?
http://www.ebastlirna.cz/modules.php?na ... ic&t=60761
No abychom se měli na stará kolena čím bavit (tvořit)! Pro (bývalé) hráče Sinclairů stačí počítač, CRT TV a nějaká ta spolehlivá periferie na to LOAD"".

Pro zájemce MZ-800 je třeba mašina, FDC, VGA konvertor a (pro méně technicky orientované) karta z projektu Unicard. Hrát se dá do vyčerpání, nebo do okamžiku, kdy si jedinec uvědomí, že by se s tím dalo dělat "něco dospělejšího". Hardwarově je na tom Sharp skoro jako PC-XT (hlavně koncepcí slotů). Sinclair vede v množství programů.
Sleduju obojí.

PotPalo · #13 Příspěvek od **PotPalo** » 17 bře 2018, 19:14

rnbw píše:... Mam D80 a D40, tak som tieto veci nikdy neriesil.

Tiež mám D40 a D80, ale teraz to aj tak riešim, lebo rozbaľovať Didaktik a mechaniky s tou kabelážou, prehrabávať diskety, a to len kvôli možno jednej hre, potom to zase zbaliť do krabice, lebo moc miesta tu nieje...
Mám tu druhý, vrakový Didaktik M, tak ho plánujem trošku upraviť:
Pôvodnú EPROM nahradiť 16 stránkovou Flash, kde sa dá prednastaviť stránka po spustení, tiež prepínať softwérovo, a samozrejme programovať softwérovo - hotovo,
zabudovaný interface MHB8255 - hotovo,
SCART RGB výstup (už žiadne húhovanie obrazu) - v pláne,
regulácia hlasitosti a audio výstup - technicky vyriešené,
napájanie čisto z malého 5V spínaného zdroja - v pláne,
zabudovaný TAPaTAPa - v pláne, softwér a schéma hotové.
Čiže tu bude malé iba ako klávesnica z Didaktiku M, ale pripojím to k TV, zdroj bude možno zabudovaný vo vnútri, a môžem hrať, programovať, a tak. Už som vyriešil aj takú maličkosť, že na IN 31 sa využíva zabudovaný Kempston port, a na OUT 31 je stránkovanie ROM + TAPaTAPa. Porty B a C ostávajú voľné, všetky porty budú vyvedené von (port A bude iba ako vstup, lebo Kempston...), takže sa na tom bude dať vyvíjať prípadný ďalší hardwér.

radioelectrum

Vypadá to zajímavě ale měl bych dvě připomínky, nic nevnucuje ale aby se přidalo více lidí tak doporučuji se nad tím zamyslet.

1) proč není na SD karty (popřípadě jiné pamě´tové karty na něž má skoro každý čtečku)? Pokud by bylo tak by se našlo více zájemců co by si potom mohli mezi sebou "přehrávat kazety". takhle si pár zájemců spustí pár her zahraje , zavzpomíná na staré časy a po povzdechu že není nic dalšího to uloží do skříně.

2) chtělo by to dát při stavbě možnost si zvolit ze dvou verzí. jednu kdy to bude co nejdokonalejší, a druhou kdy případný zájemce bude chtít mít počítač ve 100% stavu a nedělat do něj jakékoli zásahy a aby to co nejvíce bylo jako originál.

PotPalo · #15 Příspěvek od **PotPalo** » 19 bře 2018, 18:15

Bod 1. : mal som kopu BIOS čipov.

Čítačka na ne sa dá kúpiť za 4 doláre, to snáď nieje problém. Ale uvažoval som aj o SD karte, lenže: to tam bude ako RAW data? To neprečíta PC. Alebo súborový systém, napríklad FAT32. Obslužný program by bol veľký a do voľného miesta v ROM by sa nevošiel, musel by byť v druhej pamäti a prepínalo by sa to softwérovo. Ešte pouvažujem.

2. : to sa dá riešiť externou EPROM, na to netreba žiadne extra súčiastky, stačí EPROM a prepínač (samozrejme aj DPS s konektorom). Potom napríklad Didaktik M nemá interface, ten by sa tam tiež zišiel. Tiež je možné použiť väčšiu EPROM a prepínačom prepínať pôvodnú s upravenou (napríklad 27C256 - pin 27 - A14 - prepínačom na 5V alebo zem by sa zvolila jedna z dvoch ROMiek). Ale takýchto vecí je už všade plno, tak som to ani nespomínal, to si každý vyhľadá... Snáď. Buď vymení pôvodnú EPROM, alebo si pridá modul s druhou EPROM, a nemusí otvárať Didaktik.

Ak narážaš na ten upravený konektor na 5V, naozaj som dlho rozmýšľal, odkiaľ vziať 5V, keď Gama ho na konektore nemá. Zapájať pre to konektor do zbernice? Alebo medzikus pred napájací zdroj? Napájať to z výstupov interfejsu z LOG1 som zamietol, to by nemuselo dobre skončiť.