Полигон-2

Добро пожаловать на обсуждение проекта FMonster (рабочее название).

У меня на уме крутились мысли создать что-то подобное с тех пор, как я помог воссоздать реплику SSI-2001.

За 80-е и 90-е на IBM PC было выпущено большое количество устройств, содержащих различные чипы синтезаторы: 3-х голосый Tandy/PC jr, Creative Music System (CMS), SSI-2001, AdLib (Yamaha OPL2) и разновидности OPL3. Для того, чтобы послушать каждый из них можно использовать эмуляторы... но это не про меня, меня интересует настоящее железо. В этом случае придётся найти несколько старых ISA плат, многие из которых редкие и дорогие. И это ещё не всё. С таким количеством плат (не считая видео карты, контроллеры накопителей, сетевые...) сложно будет их упихать все в одну машину, придётся постоянно менять платы. Есть ещё один фактор: инженеры 80-х торопились занять рынок и не особо обращали внимание на правила трассировки плат, в результате получались платы, которые шипели, трещали, ловили наводки от жёстких дисков и работы ЦПУ. Т.е. мало того, что нужно было найти где-то редкую плату, не было никаких гарантий, что звук полученный из неё был бы чистым и без помех.

Я не первый, кто хотел объединить все синтезаторы в одной плате, но я до сих пор не видел никаких разработок, прототипов или чего-то вроде.
Поэтому я решил начать свой собственный проект.
Для начала решил определиться, что именно я хочу видеть на этой плате.
На текущий момент я решил остановиться на чипах-генераторах, без волнового синтеза и вывода PCM.
Какие синтезаторы-генераторы на ПК мне известны:
- 3-х голосый чип Tandy/PCjr (SN76489AN)
- Creative Game Blaster (CMS) (SAA1099)
- Innovation SSI-2001 (MOS6581/8580)
- AdLib (Yamaha YM3812 OPL2)
- различные платы с OPL3 (Yamaha YMF262-M OPL3)

Также я не хочу на этой плате иметь никаких программируемых устройств: ни ПЛИС, ни МК, ни ПЗУ. И по возможности все компоненты должны быть SMD.
Я начал разработку с создания небольших отладочных плат-прототипов (вписанных в 100x100 мм, чтобы за копейки сделать их в Китае) и полученные "блоки" постепенно компоную в одну БОЛЬШУЮ 8-ми битную плату ISA. Некоторое время я раздумывал, включать ли одновременно в плату OPL2 И OPL3, но скорее они оба будут присутствовать из-за определённых различий в поведении.

Выход у платы будет скорее всего один, аналоговый, поэтому выходы всех блоков надо смикшировать в один. Насколько я знаю - нет такого готового чипа, у которого было бы достаточно входов. Поэтому наверняка микширование будет аппаратным, на подстроечниках и ОУ.

Также есть мысли о том, чтобы добавить на эту плату MIDI-контроллер с поддержкой Intelligent Mode. Он будет подключаться параллельно к шине ISA в виде "дочки", а рядом будет стандартный WaveBlaster разъём для навешивания второй "дочки" в виде самого MIDI-синтезатора (хоть Yamaha, хоть Roland, хоть что). Также, скорее всего, на заднюю планку будут выведены разъмёмы для подключения внешних MIDI устройств. Как минимум уже есть готовый проект реплики Music Quest PC MIDI (и я веду переговоры с автором по поводу адаптации его проекта под "дочку"), а также ещё один вариант на МК: HardMPU.

Рабочее название проекта: FMonster (FM Monster, Fu****g monster)

да ладно, с трафаретом и феном (а лучше - печкой) - тут работы на пару дней на 10шт (очень часто перекуривая)
я бы в виде кита с основными чипами в комплекте с удовольствием купил бы.

трафарет сильно не поможет. там большая половина компонентов thruthehole. те же самые аудио конденсаторы не бывают смд, насколько знаю

Mihail1810 написал:

[q]

P.s. А как насчет Covox Sound Master на AY будет?)))

[/q]

Вопрос пока открыт. Пока точно не известно, как оно работает с шиной. Плата явно использует DMA, только для AY или джойстиков - я пока не знаю. Также мне не известны порты.
К слову, ко мне уже едет оригинальная плата для её полной ретрассировки. Так что как минимум со схемой вопросов не должно остаться. Но сам чип AY не маленький (если говорить о AY-3-8910/YM2149), что представляет трудности с его упихиванием в маленькие габариты. А места на плате остаётся всё меньше и меньше. Я опираюсь на спецификацию с максимальной длиной в 333 мм и высотой в 99 мм.
Плюс есть вопросы, есть ли в этом польза? Получится уже три разных чипа, которые генерируют три канала прямоугольников и канал шума (SN76489, SAA1099 и AY).
Пока что в этом плане больше вопросов, чем ответов.

Также пока под вопросом, будет ли на FMonster другой Covox, который у нас более известен. Что вставляется в LPT.
Вернее, целых три варианта отладочных блоков, которые могут выцеплять данные напрямую с ISA по портам 0x378 и 0x278 для реализации стерео режима "LPT1+LPT2", у меня уже есть. Но хватит ли для этого места и буду ли я таки добавлять PCM-составляющую - пока вопрос.

Мне бы и отдельно была интересна плата на AY, потому как он обычно на спектрумах использовался, а тут в PC.

anthony написал:

[q]

а самому собирать более пары штук, никакого здоровья не хватит.

[/q]

мелкотиражно эта проблема легко решается. находится просто человек, который займется монтажом, с оплатой труда в виде такой собранной платы.
знаю пару примеров из синтезаторной тематики с успешной реализацией такого подхода.

justontime написал:

[q]

SMD панельки

[/q]

Практика показывает, что SMD футпринты больше TH при прочих равных. Что при жёсткой экономии места не допустимо.
Что SMD электролиты, что SMD гребёнки/разъёмы/кроватки, что SMD кварцы. Если корпус элемента остаётся того же размера, SMD занимает больше площади. Не говоря уж про механическую прочность соединения.

Rio444 написал:

[q]

Почему?

[/q]

Потому что я хочу так сделать.
Любое программируемое устройство требует программатора. Это лишняя головная боль, высокая стоимость, возможность прекращения его поддержки, также возможно прекращение выпуска того или иного программируемого чипа. А стандартная логика жила десятилетиями, живёт и будет жить дальше.
Мне интересно "по-играться" именно со стандартной логикой на текущий момент. Когда будет отлаженная схема, тогда можно и о ПЛИС подумать, и о прикручивании USB, и о чёрте лысом.


Rio444 написал:

[q]

Не рассматривали вариант, устанавливать в ISA слот некую интерфейсную плату, а основную часть - в виде отдельного, вынесенного устройства.

[/q]

Нет желания таким заниматься. Учитывая особенность структуры платы - придётся по сути тащить всю ISA шину "наружу". Сомневаюсь, что удастся сохранить сигнал в целости и не перекосить всё по таймингам. Плюс внешняя коробка для ПК - не то, что я хочу. Я хочу все синтезаторы уместить в одном слоте. А тут целый ящик сбоку.

Ну, кстати, я бы все-таки утащил дешифраторы портов в CPLD. Уж точно будет если не дешевле, то сравнимо с вагоном 555ИД7 на плате. Ну и место, да, разгрузится. Меньше площадь платы - меньше стоимость. Поставить что-то вроде EPM3032. Если она на PLCC44 панельке - то смотрится вполне "олдово", не нарушает так сказать эстетическое восприятие. Правда одной ее может не хватить по ногам (для юзера доступно 30 ног IO у PLCC44). Ну две штуки их поставить. Программируется с помощью LPT порта и одной 555АП5: https://marsohod.org/11-blog/15-progcable , или заказом с али китайского USB-Blaster за рублей 100 с доставкой.

Rio444 написал:

[q]

Или EPM3064. У неё и ячеек больше и стоит дешевле.

[/q]

Ячейки для дешифратора адресов дело десятое имхо. Вот количество ног - надо считать что там по схеме.

Tronix написал:

[q]

Ячейки для дешифратора адресов дело десятое имхо.

[/q]

Кашу маслом не испортишь

Собрал третий отладочный прототип.
Пока ни один не проверял, т.к. все процессы снимаю на камеру для видео и пока не нашлось времени, чтобы протестировать хотя бы одну.

kirikl написал:

[q]

получить работающий 3х голосный синтезатор в ПК хотелось бы очень!

[/q]

В FMonster их будет несколько, разных! Насколько я понял из написанного, интересует именно 3-х голосый чип из Tandy 1000/PCjr - SN76489. Он тоже будет. А кроме него "3-х голосых" там ещё будут: SID (MOS6581), с некоторой натяжкой CMS (SAA1099, у него по три голоса на канал) и, если очень повезёт, то и AY38910 (YM2149).


kirikl написал:

[q]

Причем хотелось бы это как то осуществить с помощью MIDI тоже

[/q]

Исходно ни один из чипов-генераторов не умеет MIDI от слова "совсем". Софт по определённому адресу обращается к каждому чипу и работает с его регистрами напрямую. У каждого чипа набор свой. Так что через MIDI можно будет работать только если кто-то напишет MIDI-драйвер (транслятор) для FMonster. Исходно проект заточен под обратную совместимость со старыми аудио-картами и соответствующим софтом времён DOS/Win9x.

kirikl написал:

[q]

Мне как музыканту интересна миди совместимость , причем без всякого софта и тормозов конечно. Чтобы и играть можно было и сочинять музон.

[/q]

Увы, но ни один из чипов-генераторов не совместим с MIDI. Тот же OPL3 под Windows работает с MIDI только через драйвер.


kirikl написал:

[q]

Он показывал мне свою стратегию для комодора! ... 8bit guy на ютуб, живёт от меня в 30 минутах в городе Кенедейл.

[/q]

Знаем, смотрим. К слову, если удобно, то можно общаться и на английском в теме на Vogons.


kirikl написал:

[q]

У меня пока даже просто того 3х голосия нет говорят такой платы не существует в природе!

[/q]

Часть с SN76489 базируется на существующем проекте платы. Отдельно 3-х голосый SID тоже есть в виде отдельной платы. Задача FMonstr'а - собрать их все воедино, будучи программно совместимым со всеми.

Между делом, я начал разрабатывать прототип "дочки" MIDI-интерфейса. Базируется на проекте HardMPU с некоторыми изменениями схемы, чтобы не вводить новые детали в список материалов FMonster. Пока что не подразумевается полноценное подключение этого прототипа к FMonster (ибо ещё не определено положение MIDI-разъёма и его размеры), на текущий момент сами MIDI-синтезаторы должны навешиваться на саму эту "дочку", перекрывая соседний слот на материнке.

Возможно, я перемещу блок, отвечающий за один Covox (который LPTшный, Covox Speech Thing) на эту же "дочку", чтобы освободить место под другой Covox (Covox Sound Master) на самом FMonster. Это если получится что-то сделать с реверс-инженирингом платы Covox Sound Master (пока она где-то в транзите в мою сторону).

kirikl ну так купите OPL2LPT и наслаждайтесь =) Или вам хочется, чтобы они с ковоксом на одном порту сидели? Думаю, программно это можно реализовать как-то.

kirikl написал:

[q]

псмсиа лпт нет в продаже нигде!

[/q]

На eBay валом. Или вам нужен какой-то особенный?

Во всех таких проектах меня всегда интересовала полная совместимость с каким-то более-менее общепринятым стандартом. Придумать можно много чего, сделать железку не очень сложно, но если нет программной поддержки, то что с этим всем делать ?

justontime написал:

[q]

всегда интересовала полная совместимость с каким-то более-менее общепринятым стандартом. Придумать можно много чего, сделать железку не очень сложно, но если нет программной поддержки, то что с этим всем делать ?

[/q]

Суть этого проекта в том, чтобы быть совместимым со всем, что доступно "по частям". FMonster будет работать как встроенный звук Tandy 1000, как Creative Game Blaster, как AdLib, как SSI-2001 и OPL3 одновременно. Плюс, возможно, MIDI контроллер с поддержкой Intelligent Mode и Covox Speech Thing.

Между делом, Covox Sound Master доехала!

Tronix написал:

[q]

А где PAL-ка?

[/q]

На стриме с распаковкой, Макс говорил, что она уехала в другое место доя попытки слива дампа, т. к. защищена от чтения.

Между делом, собраны отладочные блоки для OPL3 и SSI.
А также завершён реверс-инжиниринг платы CSM, проект новой платы уже готов к производству.

[q]

У меня немного приземленный американский вопрос: сколько же будет стоить такой монстр?

[/q]

По минимальным прикидкам, опытный образец будет стоить около $2000. Малосерийный (если выйдет в серию), примерно $700.

Разумеется, интересы разработчика учтены.

Кай написал:

[q]

опытный образец будет стоить около $2000

[/q]

Откуда такая цифра? Если исходя из площади платы, то цифра не верна. Например, вот недавно делали такую плату в не самом дешевом Резоните, обошлось все в 8000 руб, то есть ~118$. Без маски правда, зато четырехслойка:



Фото не очень передает хорошо рахмеры, но плата больше полноформатного ATX.
По деталям - ну мелко-логика вообще копеечная, ну пусть будет 1000 рублей вся мелкологика на плату, если в розницу брать. Если оптом, то вообще в пределах погрешности. Рассыпуха так же. Ну, пускай 3000 руб за все детали на плате, с запасиком, так сказать, если все в Чип и Дипе все брать. Это ~45$. Остаются сами чипы-генераторы, навроде AY, SAA1099 - тут наверное алиекспресс поможет, но тоже не критично по цене. Остается только SID - вот сколько оно стоит я не знаю.

kirikl написал:

[q]

немного приземленный американский вопрос: сколько же будет стоить такой монстр?

[/q]

Я предпочитаю об этом не думать.
Мне интересно просто сделать такой девайс для начала. А там уже посмотрим.


Кай написал:

[q]

По минимальным прикидкам, опытный образец будет стоить около $2000. Малосерийный (если выйдет в серию), примерно $700.

[/q]

Что-то овердофига. Я ж не промышленный профессиональный разработчик. Тут всё на энтузиазме. В финальной стоимости будет учитываться только стоимость комплектующих и время сборки.

Что касается "сердец" - чипов-синтезаторов, то не считая OPL3 (который SMD), остальные будут в кроватках. Пока что не наблюдаю проблем с нахождением ни одного из синтезаторов, кроме SID'а. OPL3 вообще новые в ленте купил.
Параллельно уже собираю свой вариант платки nano SwinSID - на безрыбье покатит как запасной вариант.

Кай написал:

[q]

просто попаять.

[/q]

Просто попаять сейчас вообще не стоит ничего, точка пайки > рубля. Чтобы заработать на батон (булку, спешал фор Питер) хлеба, нужно вот такую как у ТС плату собрать, отмыть, проверить и только тогда получить свои вожделенные ~50 рублей за работу.

anthony написал:

[q]

как понять без маски? маска есть, черная. нет шелкографии.

[/q]

Тьфу, ну да, конечно без шелка, а не маски. Пардоньте. Это 1 экземпляр, не срочный. Без трафарета, без пайки.

Макс, а что там кстати с чипом pal от CSM?
Прогресс есть какой-то?

Fagear написал:

[q]

который он получил, считав родной PAL. Нашёл лишний GAL16V8, зашил. Пока не пробовал. Не верится, что они его оставили не залоченным, но кто знает.

[/q]

Я не спец по PAL/GAL, но выскажусь. По-моему нельзя вот так просто JED файл от PAL шить в GAL. Предварительно его нужно обработать вот этой софтиной https://www.latticesemi.com/en...se/7/1/710 Она в прикрепленном файле.

Fagear написал:

[q]

Есть ли какой-то способ по JED получить схему/визуализацию, чтобы заменить GAL на стандартную логику?

[/q]

Ну есть, как бы... Вот http://www.brouhaha.com/~eric/retrocomputing/mmi/palasm/ , там внизу страницы ссылка на Opal Jr. архив, в котором есть jed2eqn.exe . Есть еще такое: http://www.gen.eclipse.co.uk/GalDis/GalDis.html , но поддерживает только GAL22V10 и PAL16R4. Но есть сорцы и автор пишет, что " It could easily be modified to cover others, though."

А можно нам JED лицезреть тут?

Fagear написал:

[q]

Виртуалку собирать лень.

[/q]

Ну, в нашем деле без Dos никуда.... Я на винде DosBox юзаю постоянно. Хоть и не очень удобно, но хотя бы так.

Вообщем попробовал скормить файл JED2EQN. Сначала ругался на неожиданный конец файла, я тогда просто звездочку '*' добавил последним символом в .JED и вот что из этого вышло:


; JED2EQN — JEDEC file to Boolean Equations disassembler (Version V063)
; Copyright © National Semiconductor Corporation 1990-1993
; Disassembled from cms.jed. Date: 11-25-118
;$GALMODE MEDIUM

chip cms GAL16V8

i1=1 i2=2 i3=3 i4=4 i5=5 i6=6 i7=7 i8=8 i9=9 GND=10 /i11=11 o12=12
o13=13 f14=14 o15=15 o16=16 o17=17 o18=18 o19=19 VCC=20

@ues 0000000000000000
@ptd unused

equations

o19 = /i2 * /i1 * /i6
    + /i2 * /i1 * /i4 * /i6 * /i7 * /f14 * /i8 * i9 * i11
o19.oe = vcc
o18 = /i3 * /i4 * /i7 * /f14 * i8 * /i9 * /i11
o18.oe = gnd
o17 = /i3 * /i4 * /i7 * /f14 * i8 * /i9 * i11
o17.oe = gnd
o16 = /i2 * /i4 * /i7 * /f14 * /i8 * /i9 * i11
    + /i2 * /i3 * /i4 * /i7 * /f14 * /i8 * /i9 * /i11 * i11
o16.oe = gnd
o15 = /i2 * /i4 * /i7 * /f14 * /i8 * /i9 * i11
    + /i2 * /i4 * /i7 * /f14 * /i8 * /i9 * /i11 * i11
o15.oe = gnd
f14 = gnd
f14.oe = gnd
o13 = /i2 * /i1 * i5 * /i6
o13.oe = vcc
o12 = /i2 * /i4 * /i7 * /f14 * /i8 * i9 * /i11
o12.oe = gnd

rus написал:

[q]

Послушайте те же AWE32 с их огромными размерами и кучей компонентов, с аналоговой передачей сигнала чуть ли не через всю PCB. Это же ужас, а не звук. А тут ещё больше источников. Как это всё будет решаться, когда до этого дойдёт очередь?

[/q]

Вопрос правильный. Одна из целей FMonster - обеспечить максимально чистый звук, в отличие от всего того, что она замещает.
Как будет решаться? Технологически.

• Корректная трассировка цифровых цепей, чтобы уменьшить наводки с их стороны.
• Корректная трассировка аналоговых цепей, чтобы они не ловили всё подряд из эфира.
• Физическое разнесение цифровых и аналоговых цепей с минимальным пересечением: шина ISA - внизу платы, логика посередине, аналог - наверху, вдали как от цифры на плате FMonster, так и от материнской платы.
• Отдельное и фильтрованное питание аналоговых частей платы.
• Согласование импедансов узлов и исключение "висящих" высокоимпедансных входов.
  

Насколько это всё получится на тесной и длинной плате? Посмотрим.
Частично это уже обкатывается на отладочных платах блоков. Трассировка та же, что потом будет в конечной плате. Также буду отлаживать сам микшер при помощи отдельной платы. Там и посмотрим, что из этого всего получится.


Tronix написал:

[q]

Вообщем попробовал скормить файл JED2EQN.

[/q]

Спасибо большое, помогли!
Я уже на работе сегодня изучал спецификацию JED-файла и пытался декодировать его "ручками". Выглядит похоже на то, что приведено выше.
Я проанализировал полученное и вот что получилось:

[q]

Pin 12: /IOW x /BASE_ADDR x /A4 x /A3 x /A2 x A1 x /A0 = 0
Pin 13: /IOW x /ACK x TC x /IOB5 = 1
Pin 14: feedback
Pin 15: /IOW x /BASE_ADDR x /A4 x /A3 x /A2 x /A1 x A0 + /IOW x /BASE_ADDR x /A4 x /A3 x /A2 x /A1 x /A0 x A0 = 0
Pin 16: /IOW x /BASE_ADDR x /A4 x /A3 x /A2 x /A1 x A0 + /IOW x /IOR x /BASE_ADDR x /A4 x /A3 x /A2 x /A1 x /A0 x A0 = 0
Pin 17: /IOR x /BASE_ADDR x /A4 x /A3 x A2 x /A1 x A0 = 0
Pin 18: /IOR x /BASE_ADDR x /A4 x /A3 x A2 x /A1 x /A0 = 0
Pin 19: /IOW x /DACK x /IOB5 + /IOW x /DACK x /BASE_ADDR x /IOB5 x /A4 x /A3 x /A2 x A1 x A0 = 1

[/q]

Конфигурация пинов совпадает с тем, что я ранее анализировал на Vogons. Входы/выходы сконфигурированы так же, как я и предполагал. А вот дешифрованное не очень сочетается с тем, что получено путём наблюдения за эмуляцией платы. Да и в целом есть вопросы к логике полученных выражений. Причём, декодированы они вроде верно (у меня "ручками" то же получается), т.е. проблема либо в исходном чипе, либо в его считывании. Но это и не мусор, вполне похоже на то, что должно быть.

Несколько примеров.

[q]

Pin 19: /IOW x /DACK x /IOB5 + /IOW x /DACK x /BASE_ADDR x /IOB5 x /A4 x /A3 x /A2 x A1 x A0 = 1

[/q]

Получается, вторая часть выражения не имеет смысла, поскольку её "перекрывает" первая часть. Одновременно с этим выходит, что запись по определённому адресу для обновления показаний PCM DAC не имеет смысла - оно будет срабатывать по любому адресу в случае получения DACK.

[q]

Pin 16: /IOW x /BASE_ADDR x /A4 x /A3 x /A2 x /A1 x A0 + /IOW x /IOR x /BASE_ADDR x /A4 x /A3 x /A2 x /A1 x /A0 x A0 = 0

[/q]

Тут сразу два ляпа.
Во-первых, одновременное появление /IOW и /IOR на шине ISA в исправной работе невозможно. Во-вторых, "/A0 x A0" всегда ложь. Т.е. вторая часть (после "+") никогда не сработает.
А левая часть вообще равна левой части формулы для пина 15 (а вторая часть там тоже не сработает из-за такого же "/A0 x A0").

Пин 15 управляет BDIR, а пин 16 - BC1 на чипе AY. По результатам наблюдения за работой ПО в эмуляторе, получены данные, что:

• база+0x00 только запись, запись адреса в AY (BDIR/BC1 = 1/1)
• база+0x01 чтение - чтение данных из регистра AY (BDIR/BC1 = 0/1)
• база+0x01 запись - запись данных в регистр AY (BDIR/BC1 = 1/0)
  

По дешифрованному же получается, что:

• база+0x01 запись выставляет BDIR/BC1 = 0/0
  

Т.е. это режим "неактивности" AY. По 0x00 ничего не декодируется, чтение также невозможно.

Также есть сомнения по поводу порта для PCM DAC, поскольку наблюдение за софтом показывает, что запись именно данных для PCM DAC производится в порт база+0x02. Судя по декодированному выше, обновление показаний в PCM DAC проводится записью в база+0x03, а запись в +0x02 вызывает срабатывания прерывания от CSM...

Я, вообще, пока так и не дошёл до того, как работает DMA на ISA с т.з. приложения и с т.з. платы. Может кто-нибудь быстро введёт "чайника" в курс дела?
Вот я из приложения пишу в некий порт. Чтобы записать это через DMA я должен что-то особенное сделать, что-то подготовить или вызвать? Или это исключительно прерогатива платы - запросит ли она DMA по факту записи?
И, допустим, плата дала запрос на DMA. В какой последовательности и когда прибудут данные по шине? На том же цикле? Отдельно потом, когда появится DACK?

Fagear написал:

[q]

Может кто-нибудь быстро введёт "чайника" в курс дела?

[/q]

Неплохое объяснение с примером - https://wiki.osdev.org/ISA_DMA

pahan, justontime спасибо большое за ликбез!
Значит, в случае CSM всё примерно так:
1) ПО выделяет в ОЗУ кусок под данные для PCM DAC (не более 64 КБ) и пихает туда сэмплы.
2) ПО маскирует нужный DRQ (1 или 3).
3) ПО настраивает DMA контроллер (указание канала, адреса на буфер, размера и прочее).
4) ПО демаскирует DRQ.
5) ПО пишет в AY чип по адресу BASE+0x00 номер регистра "0xFF" (управление портом I/O B).
6) ПО пишет в AY чип по адресу BASE+0x01 данные для регистра 0xFF, чтобы дёрнуть пин 7, отключив аналоговый выход C от микшера и разрешив выдачу DRQ.
7) ПО пишет ряд байт в AY чип по адресу BASE+0x00 и BASE+0x01, чтобы заставить канал C чипа AY генерировать запрос DMA.
8) AY по таймеру выходом C дёргает DRQ.
9) DMA контроллер выдаёт DACK и начинает передачу данных для CSM.

На последнем пункте вопрос - DMA контроллер выставляет какой-то адрес для CSM или в этом нет необходимости? Ведь канал DMA жёстко указывает на эту плату.


rus написал:

[q]

Насколько я понимаю, все источники будут отдавать сигнал в формате I2S, так?

[/q]

Вообще нет, даже не близко.
Ни один из чипов не отдаёт I2S. В цифре вообще отдают только два - OPL2 и OPL3, и у тех свой проприетарный Ямаховский интерфейс к своим же ЦАПам. Остальные чипы отдают сразу аналог.

rus написал:

[q]

Тогда остаётся только защищать линии насколько это возможно. Любая ошибка, и вся работа с чистотой звучания насмарку будет.

[/q]

Для этого и идёт многостадийная отладка. Сначала несколько вариантов отдельных мини-плат, затем будет полноразмерный образец.

Кай написал:

[q]

а поставить вертикальные заземлённые шины через все слои

[/q]

Да там слоёв то будет 2... Во всяком случае я буду избегать 4-х до последнего.
А так - для начала нужно уместить всё. А там видно будет.

pahan написал:

[q]

Не знаю подробностей работы с AY

[/q]

Там очень замудрённый механизм запроса DRQ.


pahan написал:

[q]

DACK однозначно определяет какое устройство эти данные должно забрать с указанного адреса, отдельно выставлять адрес устройства (и вообще знать его) контроллеру не нужно.

[/q]

Тогда, получается, CSM должен уметь работать двумя способами.
1) Через DMA.
2) Прямой записью в порт.

Потому что при работе через DMA от софта обращений по адресам CSM не будет (судя по кривому GAL - оно сработает просто при наличии DACK, IOW и разрешении, исходящего от AY).
Однако некоторые игрушки явно пишут PCM данные просто в порт BASE+0x02:

[q]

[CSM] Write on port 222h, len 1, val 88h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 88h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 8ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 86h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 8ch
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 90h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 84h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7eh
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 80h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 82h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 82h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7eh
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 78h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 76h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 70h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 86h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 74h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 80h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 78h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 74h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 90h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 8eh
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 8ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 6eh
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 88h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 94h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 80h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7eh
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ch
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ch
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 70h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 70h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 8ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 8ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 6eh
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 84h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 8ch
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 90h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 9ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 74h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 6ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ch
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 88h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 92h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 92h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 82h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 70h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 66h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 8ch
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 94h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 82h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7eh
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ch
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 76h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 74h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ch
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 88h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 8eh
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 86h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 80h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 80h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 80h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7ah
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 70h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 72h
[CSM] Write on port 222h, len 1, val 7eh

[/q]

Что явно идёт в разрез с работой по DMA.

Надо пытаться запустить CSM на железе и смотреть на реальных железяках чего там куда обращается.

[q]

Думаю, с 486х (а может даже 386х, считать надо) любая возня с DMA будет реально неоправдана - на простейшие команды не больше нескольких тактов, да ещё на в разы более высокой частоте...

[/q]

Для процессоров, которые работают на частотах выше частоты шины, обращение напрямую к шине (опереции ввода-вывода не кешируются) будет его сильно тормозить. С появление PCI DMA вообще стало основным способом общения перефирии с остальной системой.

[q]

Только к классическому ISA DMA, который мы в данном случае обсуждаем, всё это не имеет никакого отношения.

[/q]

Имеет - не имеет, но исторически DMA победил. Значит что-то в нем полезное есть.

[q]

Однако частота шины в данным случае всё равно остаётся в разы выше частоты ISA DMA-контроллера.

[/q]

Разве частота ISA шины не постоянна?
На мой взгляд, DMA гораздо удобнее для звуковых карт. Передавая побайтово семплы вы запаритесь выдерживать нужный период, тратя процессорное время не только на ожидание шины но и на отслеживание времени, а DMA позволяет самой звуковухе вытаскивать байты из памяти с нужной частотой.

[q]

а вся эта возня с отдельным контроллером и кучей каналов однозначно указывает на конкретную реализацию

[/q]

Пару раз видел такую реализацию в современных встраиваемых контроллерах. Система проста в реализации и вполне сносно работает, если вам нужно предать блок данных из памяти одного контроллера в другой.

[q]

Начнём с того, что кроме звуковых карт и дисководов, он ни для чего (массово) и не применялся.

[/q]

Так больше ничего и не осталось. DMA контроллер, который мы обсуждаем как раз более всего подходит для задач, где нужно передавать большой и стабильный поток данных. Звуковые карты идеально для этого подходят. Я еще раз подчеркну: для звука нужно передавать данные не сколько быстро, сколько стабильно. И очень желательно не отвлекать на это процессор, который занимается более полезным делом - отрисовкой спрайтов.

[q]

Вы правда думаете, что у DMA-контроллера не будет ожидания шины?

[/q]

Точно такая же, как и без DMA

[q]

можно забить буфер блоком данных и пусть устройство его обрабатывает со своей скоростью? А вот выбор способа как быстрее этот буфер забить - и есть суть спора. И он вполне может оказаться зависим от размера этого буфера.

[/q]

Да, это тоже один из методов, и довольно не плохой. Но во времена ISA звуковых карт память была штукой дорогой. Помните длину FIFO буфера на последовательном порту? Если не ошибаюсь - 16 байт? Звуковухе памяти нужно гораздо больше. Автомат DMA штука простая, занимает меньше места на кристалле и неплохо выполняет свою задачу.

[q]

Процессор. А тогда в чём разница, слать напрямую в устройство или сначала в память?

[/q]

Лично я сойду с ума, если мне придется рендерить звук непосредственно в порты ввода вывода и следить чтобы не было джиттера. Вполне нормальная практика разделить рендеринг и вывод на две разные задачи даже если выводить звук непосредственно в IO порты.

Заказал прототипы реплики.

rus написал:

[q]

Каким образом на картах AWE32 сигнал с YMF262 OPL3 попадает вместе с сигналом от EMU8k на S/PDIF out?

[/q]

Я не в курсе, что и у каких AWE32 выдаётся на S/PDIF. Но, вероятно, либо используется чип YMF289B-S с частотой сэмплирования 44,1 кГц, либо интегрированный вариант в CT1747. Из YMF262-M вряд ли получится получить S/PDIF "малой кровью".

А купить можно платку такую?

Мне кажется шифруется просто. Щас вот соберёт на плате всё, и как запоёт) Мне кажется иначе не заказал бы платки)

У меня просто лежат AY, уж очень бы хотелось их к pc подключить, а не к спектруму.

Начал сборку прототипа CSM. Обнаружил, что платы-то я заказал, а вот детали - забыл.

Очень круто выглядит!

Mihail1810 спасибо большое, чипы пришли!
Как пришли и недостающие детали, т.ч. я смог собрать (на стриме) первый прототип реплики CSM: