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Inhalt
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24x80 Zeichen Bildschirmansteuerung
Abschriften der mir vorliegenden technologischen Unterlagen.
2 KByte Bildschirmansteuerung mit 24x80 Zeichen für den PC/M
Dipl.-Ing. A. MUGLER - Y27NN, Dipl.-Ing. H. MATHES
1 Überblick
1.1 Hinweise zum Aufbau der Bildschirmsteuerung 80 * 24 (PC/M)
2 Technologische Unterlagen2.1 Änderungen
2.2 Stückliste
3 Diagramme2.2 Stückliste
3.1 Zeitregiem
3.2 CCIR Norm (schwarz-weiß)
4 Zeichengenerator3.2 CCIR Norm (schwarz-weiß)
4.1 Zeichenfeldaufbau
4.2 Cursorsteuerung
4.3 EPROM-Inhalt
4.2 Cursorsteuerung
4.3 EPROM-Inhalt
1 Überblick
Mit der hier vorgestellten Bildschirmsteuerung wird eine voll nutzbare Zeichenauflösung von 24 Zeichen mal 80 Zeilen erreicht. Diese kann mit der notwendigen Änderung der Systemsoftware die originale Bildschirmsteuerung mit 64 Zeichen mal 16(32) Zeilen ablösen. Vorteilig ist dabei die höhere Kompatibilität zu existierender Anwendersoftware, deren Terminalausgaben an die weit verbreitete Auflösung von 24x80 Zeichen gebunden sind.
Zu dieser PC/M-Baugruppe gab es nie eine Veröffentlichung im FUNKAMATEUR. Eine verbale Funktionsbeschreibung zu dieser Schaltung existiert (noch) nicht. Der prinzipielle Aufbau ist der originalen Bildschirmansteuerung sehr ähnlich. Mit den hier bereitgestellten technologischen Unterlagen sollte es für den erfahrenen Laien möglich sein, alle notwendigen Teilfunktionen zu verstehen. Für die Qualität einzelner Originaldokumente bitte ich um Entschuldigung. Sobald ich Zeit finde, werde ich einzelne Teile neu erstellen. Wer Fragen hat oder unleserliche Bereiche deuten möchte, kann sich an mich wenden (linz (at) li-pro (dot) net).
Zu dieser PC/M-Baugruppe gab es nie eine Veröffentlichung im FUNKAMATEUR. Eine verbale Funktionsbeschreibung zu dieser Schaltung existiert (noch) nicht. Der prinzipielle Aufbau ist der originalen Bildschirmansteuerung sehr ähnlich. Mit den hier bereitgestellten technologischen Unterlagen sollte es für den erfahrenen Laien möglich sein, alle notwendigen Teilfunktionen zu verstehen. Für die Qualität einzelner Originaldokumente bitte ich um Entschuldigung. Sobald ich Zeit finde, werde ich einzelne Teile neu erstellen. Wer Fragen hat oder unleserliche Bereiche deuten möchte, kann sich an mich wenden (linz (at) li-pro (dot) net).
1.1 Hinweise zum Aufbau der Bildschirmsteuerung 80 * 24 (PC/M)
Der Aufbau der Leiterplatte erfolgt nach Stromlaufplan. Zu beachten ist, dass die Brücke X3/1 zu X3/2 nicht geschlossen werden darf, da es sonst zu Konflikten auf dem Datenbus kommt, wenn die ZVE versucht, vom Bildspeicher zu lesen. X3/2 ist auf 5P (High) zu legen.Die Quarzfrequenz sollte für 50 Hz Bildfrequenz und 15,625 kHz Zeilenfrequenz bei 11,250 MHz liegen. Je nach Monitor (z.B. besitzt Junost einen relativ großen Synchronisationsbereich) sind abweichende Frequenzen von 11,000 MHz bis 11,700 MHz möglich.
Der Inhalt des Zeichengenerators ist nachstehendem Listing zu entnehmen. Der Zeichengenerator der originalen 64x16 Bildschirmansteuerung kann nicht unmittelbar verwendet werden (Modifikation ist aber möglich). ACHTUNG - In der Trassierung hat sich beim Digitalisieren der Leiterplatte leider doch ein Fehler eingeschlichen. Dabei wurden die /CS-Eingänge von D8 / D10 und D9 / D11 versehentlich miteinander verbunden. Beseitigung: An D9 wird Pin 8 (/CS) an beiden Seiten vom Leiterzug getrennt (auf Leiterseite). Danach werden die /CS-Eingänge von D8 und D10 mit einer Brücke verbunden.
2 Technologische Unterlagen
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| Bild 1: Stromlaufplan der 2 KByte Bildschirmansteuerung (24x80) |
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| Bild 2: Bestückungsplan der 2 KByte Bildschirmansteuerung (24x80) |
Platinenlayout fehlt noch (Bild 3 und 4)! Wer kann helfen?
2.1 Änderungen
Im Original wurden die Zeilen 9 und 10 eines jeden Zeichens immer dunkel getastet. Durch die folgende Abänderung der Schaltung werden diese beiden Zeilen mit für den Aufbau eines Zeichens benutzt. Sie werden also durch den Inhalt des EPROM entsprechend dunkel oder hell getastet. Nur so ist es möglich, unterbrechungsfreie Pseudografik zu generieren!
- auftrennen:
- D33:6 zu D20:4 (9. Zeile L-H-L) neben D33, B-Seite
- D33:3 zu D33:4 (9. Zeile L-H-L) neben D33, L-Seite
- verbinden:
- D33:3 zu D21:3 (2.4.6.8.10. Zeile)
- D33:4 zu D21:7 (9.10. Zeile)
2.2 Stückliste
| Bez. | Typ | Wert | Beschreibung / Verweis |
| D1 | Schaltkreis | DL 193 D SN 74LS193 N K(M) 222 IE 7 |
4 Bit Vor-/Rückwärts-Zähler mit CLEAR, wie D2, D3, D16, D17, D21, D22, D26 |
| D2 | – " – | wie D1 | |
| D3 | – " – | wie D1 | |
| D4 | – " – | DL 257 D SN 74LS257 N K(M) 555 KP 11 |
4 Multiplexer 2 auf 1, 3-State Ausgänge, wie D5, D6 |
| D5 | – " – | wie D4 | |
| D6 | – " – | wie D4 | |
| D7 | – " – | DS 8282 D I 8282 K(M) 580 IR 82 |
8 Bit Bustreiber und Speicher, invertierend, 3-State Ausgänge |
| D8 | – " – | U 214 D 2148 / 2149 MHB 2114 |
4 KBit statischer Schreib-/Lese-Speicher, wie D9, D10, D11 |
| D9 | – " – | wie D8 | |
| D10 | – " – | wie D8 | |
| D11 | – " – | wie D8 | |
| D12 | – " – | DL 8121 D Am 2 8121 |
8 Bit Komparator |
| D13 | – " – | DS 8286 D I 8286 K(M) 580 WA 86 |
bidirektionaler 8 Bit Bustreiber, nicht invertierend, 3-State Ausgänge |
| D14 | – " – | DL 000 D SN 74LS00 N K(M) 555 LA 3 |
4 NAND Gatter mit je 2 Eingängen, wie D19, D25, D28, D33, D34 |
| D15 | – " – | U 2716 D I 2716 K(M) 573 RF 2 |
2 KByte EPROM |
| D16 | – " – | wie D1 | |
| D17 | – " – | wie D1 | |
| D18 | – " – | DS 8205 D I 8205 K(M) 531 ID 7 |
1 aus 8 Binärdekoder, wie D24 |
| D19 | – " – | wie D14 | |
| D20 | – " – | DL 010 D SN 74LS10 N K(M) 555 LA 4 |
3 NAND Gatter mit je 3 Eingängen, wie D29, D32 |
| D21 | – " – | wie D1 | |
| D22 | – " – | wie D1 | |
| D23 | – " – | DL 074 D SN 74LS74 N K(M) 555 TM 2 |
2 D-Flip-Flop, positiv flankengetriggert |
| D24 | – " – | wie D18 | |
| D25 | – " – | wie D14 | |
| D26 | – " – | wie D1 | |
| D27 | – " – | D 195 D SN 7495 N K(M) 155 IR 1 |
4 Bit Rechts-/Links-Schieberegister, wie D31 |
| D28 | – " – | wie D14 | |
| D29 | – " – | wie D20 | |
| D30 | – " – | DL 004 D SN 74LS00 N K(M) 555 LN 1 |
6 Inverter |
| D31 | – " – | wie D27 | |
| D32 | – " – | wie D20 | |
| D33 | – " – | wie D14 | |
| D34 | – " – | wie D14 | |
| V1 | Diode | SAY 17 andere: ??? |
Si-Epitaxie-Planar, Ur = 50 V, If = 175 mA, Uf < 1 V |
| V2 | Transistor | SS 219 D andere: ??? |
Si-PNP-Exitaxie-Planar, Uceo = 15 V, Ic = 100 mA, Ptot = 150 mW, h21 = 112-280 (bei 0,5 V, 30 mA, 1 kHz), wie V3, V4 |
| V3 | – " – | wie V2 | |
| V4 | – " – | wie V2 | |
| Qu1 | Schwingquarz | 11520 kHz | 11000...11700 kHz mgl. |
| C1 | Elyt.-Kond. | 470 µF / 10 V | stehend |
| C2 | Keramikkond. | 4,7 nF / 63 V | |
| C3 | – " – | 68 pF / 63 V | |
| C4 | Elyt.-Kond. | 100 µF / 10 V | stehend |
| C5 | Keramikkond. | 20 nF / 63 V | |
| Stütz-C | – " – | 22 nF / 63 V | 30 mal, C6 bis C36 |
| C37 | – " – | 3,3 nF / 63 V | (Abgleichwert) |
| R1 | Widerstand | 220 (215) | Dickschicht, ¼ W |
| R2 | – " – | 1 k | – " –, wie R3, R4, R6, R7, R13, R14 |
| R3 | – " – | wie R2 | |
| R4 | – " – | wie R2 | |
| R5 | – " – | 75 | – " –, wie R10 |
| R6 | – " – | wie R2 | |
| R7 | – " – | wie R2 | |
| R8 | – " – | 330 (220) | – " – |
| R9 | – " – | 1,5 k (1,47 k) | – " – |
| R10 | – " – | wie R5 | |
| R11 | Einst.-Reg. | 1,5 k (2,2 k) | liegend, klein |
| R12 | Widerstand | 470 | Dickschicht, ¼ W |
| R13 | – " – | wie R2 | |
| R14 | – " – | wie R2 | |
| L1 | UKW Drossel | 10 µH / 1,6 A | |
| S1 | DIL Schalter | KSD 32 | 8-polig, Wechsler, RM 2,51 mm |
| X1 | Steckerleiste | 304-58 TGL 29331/03 | 58-polig, abgewinkelt, indirekt für LP, RM 2,51 mm |
| X2 | Buchsenleiste | 102-10 TGL 29331/?? | 10-polig, abgewinkelt, indirekt für LP, RM 2,51 mm |
| X3 | Wickelstifte | 6 mal (X3:1 bis X3:6), Vierkantstifte |
3 Diagramme
3.1 Zeitregiem
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| Bild 5: Bildpunkt- und Zeichentakt | |
Bild 6: 16 Zeichentakte |
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| Bild 7: Zeichenzeilenzähler | |
Bild 8: 10 Fernsehzeilen für ein Zeichen |
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| Bild 9: Bildsynchronimpulse (alle Zeichenzeilen) | |
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3.2 CCIR Norm (schwarz-weiß)
- Pegel der Modulationsamplitude Ûm:
- Schwarzpegel: 73 % der max. Amplitude Ûm
- Weißpegel: 10 % der max. Amplitude Ûm
- Ablenkzeiten TH und TV:
- horizontal: TH = 64 µs
- vertikal: TV = 40 ms --> 25 Hz (Bilder/s)
- Zeilenanzahl: TV : TH = 625
- Zeilensprungverfahren: TV = 20 ms --> 2 Halbbilder werden geschrieben (50 Hz Folge):
- 1. Halbbild = Zeilen 1, 3, 5, 7, ..., 623, 625(halb)
- 2. Halbbild = Zeilen 0 (halb), 2, 4, 6, ..., 622, 624
- Dunkelsteuerung in Rücklaufphasen, Austastzeit:
- Austastpegel: Austastung erfolgt mindestens mit Schwarzpegel -- genauer 75 % der max. Amplitude Ûm
- horizontale Austastzeit = 0,18 TH = 11,52 µs (Bildinhalt in 0,82 TH = 52,5 µs -- horiz. Austastlücke)
- vertikale Austastzeit = 0,06 TV = 1,28 ms (20 Zeilen, (Bildinhalt in 0,94 TV = 18,8 ms -- vert. Austastlücke)
- Synchronisierimpulse:
- Synchronpegel: liegt mit 100 % der max. Amplitude Ûm innerhalb der Austastlücken
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| Bild 10: Ablenk-und Austastzeiten | |
Bild 11: Beispielsignalpegel nach CCIR |
4 Zeichengenerator
4.1 Zeichenfeldaufbau
Die oberen 7 Adressleitungen A[10..4] am EPROM D15 werden durch den ASCII-Code des darzustellenden Zeichens angesteuert. Es ergeben sich somit 128 mögliche Zeichen (ASCII-Code 0x00 bis 0x7f). Die unteren 4 Adressleitungen A[3..0] werden durch den Zeichenzeilenzähler D21 vorgegeben (siehe auch Bild 7 und Bild 8). Die 8 Datenleitungen D[7..0] des EPROM werden über die beiden als Parallel-Seriell-Wandler arbeitenden Schieberegister D27 und D31 in den darzustellenden Bildpunkte-Bitstrom der BAS-Mischstufe eingeflochten. Hierbei gilt:
- Ein High im EPROM --> Zeichenpunkt dunkel.
- Ein Low im PROM --> Zeichenpunkt hell.
Die maximale Zeichengröße beträgt somit 8x10 Bildpunkte. Die effektive Zeichengröße beträgt 6x8 Bildpunkte, wobei ein normales Zeichen aus 5x7 Bildpunkten aufgebaut ist.
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| Bild 12: Zeichenfeldaufbau |
4.2 Cursorsteuerung
Im ASCII-Byte wird der auf der Zeichenposition auszugebende Cursor durch das höchste Bit D7 = High eingeschaltet und durch D7 = Low ausgeschaltet. Die Cursorsteuerung läuft über eine gesonderte Schaltung (D23.1, D32.3 und D28.3) und wird im Zeichengenerator (EPROM) nicht berücksichtigt.
4.3 EPROM-Inhalt
Der EPROM stellt die 10 notwendigen Bitcodes je Zeichenzeile bereit (alle 16 Byte). Für den Bitcode einer Zeichenzeile wird immer ein Byte im EPROM benutzt, wobei je nach Zeichensatz 6 bis 8 Bits durch die Hardware interpretiert werden sollen.
Die im Folgenden aufgelisteten Zeichensätze entstammen dem PC/M Tools Paket aus der CPM4L Distribution. Das Paket wird im Artikel über die PC/M Emulation unter Linux näher beschrieben. Die Zeichensätze sind nach der Installation der PC/M Tools unter /opt/cpm/share/pcmtools/ZG_VID2K abgelegt. Die notwendigen Hexdumps und Binaries können mit dem dortigen Makefile erzeugt oder weiter unten herunter geladen werden.
Die im Folgenden aufgelisteten Zeichensätze entstammen dem PC/M Tools Paket aus der CPM4L Distribution. Das Paket wird im Artikel über die PC/M Emulation unter Linux näher beschrieben. Die Zeichensätze sind nach der Installation der PC/M Tools unter /opt/cpm/share/pcmtools/ZG_VID2K abgelegt. Die notwendigen Hexdumps und Binaries können mit dem dortigen Makefile erzeugt oder weiter unten herunter geladen werden.
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| Bild 13: Zeichensatz des originalen ZG | |
Bild 14: Zeichensatz meines eigenen ZG |
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| Bild 15: Zeichensatz des K 8911 nachempfundenen ZG | |
Bild 16: Zeichensatz des KC85/3/4 nachempfundenen deutschen CAOS ZG |
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| Bild 17: Zeichensatz des KC85/3/4 nachempfundenen englischen CAOS ZG | |
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PCM_VID2K_ZG.zip
alle Zeichensätze
zip, 16,2K, 11/25/05, 645 downloads
hochauflösende Abbildungen
PCM_ABB_BA_VID2K.zip
alle Bilder
zip, 1M, 11/24/05, 389 downloads
Scans vom Original in niedriger Qualität
PCM_VID2K_LQ.pdf
Teil VID2K: eigene Aufzeichnungen
pdf, 500,3K, 11/24/05, 403 downloads
Scans vom Original in hoher Qualität
PCM_VID2K_1_HQ.pdf
Teil VID2K I: eigene Aufzeichnungen
pdf, 2,7M, 11/24/05, 481 downloads
PCM_VID2K_2_HQ.pdf
Teil VID2K II: eigene Aufzeichnungen
pdf, 2,7M, 11/24/05, 404 downloads
PCM_VID2K_3_HQ.pdf
Teil VID2K III: eigene Aufzeichnungen
pdf, 2,7M, 11/24/05, 402 downloads
PCM_VID2K_4_HQ.pdf
Teil VID2K IV: eigene Aufzeichnungen
pdf, 1,3M, 11/24/05, 428 downloads
| Autor: | Stephan Linz |
| Revision: | 2011/01/04 - 17:46 - © Li-Pro.Net |
