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24x80 Zeichen Bildschirmansteuerung
Floppy-Disk-Interface
Joystick-Adapter
K 7659 Tastaturanschluss
K 1520 Adapter

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 Unterlagen
2.1 Änderungen
2.2 Stückliste
3 Diagramme
3.1 Zeitregiem
3.2 CCIR Norm (schwarz-weiß)
4 Zeichengenerator
4.1 Zeichenfeldaufbau
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).

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

vid2k-bild-1.jpg
Bild 1: Stromlaufplan der 2 KByte Bildschirmansteuerung (24x80)
vid2k-bild-2.jpg
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

Tabelle 1: Stückliste der 24x80 Zeichen Bildschirmansteuerung
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

vid2k-bpt-zt.gif vid2k-16zt.gif
Bild 5: Bildpunkt- und Zeichentakt Bild 6: 16 Zeichentakte
vid2k-zzz.gif vid2k-10fs.gif
Bild 7: Zeichenzeilenzähler Bild 8: 10 Fernsehzeilen für ein Zeichen
vid2k-bs.gif  
Bild 9: Bildsynchronimpulse (alle Zeichenzeilen)  

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
vid2k-ccir-thtv.gif vid2k-ccir-pegel.gif
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.
vid2k-char.gif
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.
vid2k-zg-org.gif vid2k-zg-slz1.gif
Bild 13: Zeichensatz des originalen ZG Bild 14: Zeichensatz meines eigenen ZG
vid2k-zg-k8911.gif vid2k-zg-CAOS_de.gif
Bild 15: Zeichensatz des K 8911 nachempfundenen ZG Bild 16: Zeichensatz des KC85/3/4 nachempfundenen deutschen CAOS ZG
vid2k-zg-CAOS_uk.gif  
Bild 17: Zeichensatz des KC85/3/4 nachempfundenen englischen CAOS ZG  

PCM_VID2K_ZG.zip

alle Zeichensätze
zip, 16,2K, 11/25/05, 650 downloads

hochauflösende Abbildungen

PCM_ABB_BA_VID2K.zip

alle Bilder
zip, 1M, 11/24/05, 392 downloads

Scans vom Original in niedriger Qualität

PCM_VID2K_LQ.pdf

Teil VID2K: eigene Aufzeichnungen
pdf, 500,3K, 11/24/05, 404 downloads

Scans vom Original in hoher Qualität

PCM_VID2K_1_HQ.pdf

Teil VID2K I: eigene Aufzeichnungen
pdf, 2,7M, 11/24/05, 485 downloads

PCM_VID2K_2_HQ.pdf

Teil VID2K II: eigene Aufzeichnungen
pdf, 2,7M, 11/24/05, 407 downloads

PCM_VID2K_3_HQ.pdf

Teil VID2K III: eigene Aufzeichnungen
pdf, 2,7M, 11/24/05, 405 downloads

PCM_VID2K_4_HQ.pdf

Teil VID2K IV: eigene Aufzeichnungen
pdf, 1,3M, 11/24/05, 431 downloads


Autor:Stephan Linz
Revision:2011/01/04 - 17:46 - © Li-Pro.Net

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