Spectrum-совместимые компьютеры «Байт»,«Байт-01» и прочие раритеты

1 / 1 772

Прочие доработки компьютера Ленинград-1

Список доработок, описанных на этой странице:

  • Запрет записи в область ПЗУ
  • Использование кварцевых резонаторов с частотами, отличными от 14 МГц
  • Запрет записи в область ПЗУ

    Первый косяк "Ленинграда", с которым я столкнулся, был при расширении памяти до 128К. Проявлялся он в том, что при попытке изменения значения любой ячейки памяти в области ПЗУ (#0000-#3FFF) портился 0-й банк ОЗУ, из-за чего у меня на "Ленинграде" не хотела работать игра НЛО-2.

    Для устранения этого глюка достаточно сделать небольшую доработку, которая запрещает выработку сигнала записи в ОЗУ при обращении к адресам #0000-#3FFF:

    Доработка компьютера Ленинград для запрета записи в область ПЗУ

    Кстати, о расширении. Для расширения памяти до 128К годилась любая из продаваемых у нас в Минске плат расширения (BC-1, C-1, Б-1). Только в сопроводительной документации к платам расширения ни слова не сказано про необходимость доработки "Ленинграда" для запрета записи в область ПЗУ. Я пробовал как все вышеназванные платы, так и расширение на макетке. Кроме этого я успешно опробовал расширение памяти до 256К (ссылка на схему есть в конце этой статьи).

    Использование кварцевых резонаторов с частотами, отличными от 14 МГц

    "Ленинград-1" рассчитан на использование кварцевого резонатора с частотой 14 МГц (из его частоты путём деления на 4 получается тактовая частота процессора равная 3,5 МГц). Однако, если под руками нет резонатора с частотой 14 МГц можно использовать другие кварцы, желательно с частотой кратной 500 КГц - 15000, 14500, 13500, 13000 КГц. При этом есть возможность получить требуемые частоты синхроимпульсов видеовыхода в 50 и 15625 Гц. Это делается путём изменения коэффициента деления счётчика DD4 (КР1533ИЕ7).

    Внимание!
    Методом изменения коэффициента деления счётчика DD4 конечно же можно получить приемлемые частоты синхросигнала на видеовыходе "Ленинграда", однако при этом меняются другие временные параметры схемы, из-за чего меняется положение и размеры основного поля экрана и, самое главное - тактовая частота процессора, из-за чего возможны проблемы с совместимостью, загрузкой с ленты и т.п.

    Вся теория относительно включения счётчика DD4 хорошо изложена на форуме zx.pk.ru (за авторством Garryadmin), за что ему особая благодарность.

    Суть такова: счётчик DD4 считает импульсы за два захода. Первый раз - все 16 импульсов, и второй раз 16-N импульсов, где N-число, выставленное на его входах предварительной установки. Для получения частоты строчного синхроимпульса нужно разделить частоту кварца на общий коэффициент деления схемы компьютера включая счётчик DD4. Общий коэффициент деления равен:

    K=2триггер DD2.1 делит импульсы на 216счётчик DD3 делит входные импульсы на 16(16+16-N)это ранее посчитанный коэффициент деления счётчика DD4

    У нас есть уравнение с одним неизвестным параметром. Имеем: кварц с частотой Fz и требуемую частоту строчной синхронизации Fs. Требуется найти тот коэффициент деления K, который обеспечит на выходе компьютера стандартную частоту строчной синхронизации Fs=15625 Гц. Он рассчитывается по формуле:

    Расчёт коэффициента деления

    Если подставить в формулу ранее полученное значение (16+16-N), то чтобы найти N мы получаем следующее выражение:

    Расчёт значения начальной установки счётчика DD4

    Отсюда видно, что для получения точного значения строчной частоты 15625 Гц частота кварца должна быть кратна 500 КГц.

    Интереса ради для кварца частотой 14000 КГц и выставленном коэффициенте пересчёта 4 строчная частота, измеренная самодельным частотомером, составила 15620 Гц, что с учётом погрешности частотомера очень даже неплохо.

    Обращаю внимание, что для правильной работы DD4 в компьютере должен быть установлен конденсатор ёмкостью порядка 220 пФ как показано на рисунке:

    Конденсатор, необходимый для правильной работы счётчика DD4

    Теоретически мы можем использовать кварцевые резонаторы со следующими 16 частотами:

    Fz, КГц N N (на DD4)
    D3 (9DD4) D2 (10DD4) D1 (1DD4) D0 (15DD4)
    16 000 0 0 0 0 0
    15 500 1 0 0 0 1
    15 000 2 0 0 1 0
    14 500 3 0 0 1 1
    14 000 4 0 1 0 0
    13 500 5 0 1 0 1
    13 000 6 0 1 1 0
    12 500 7 0 1 1 1
    12 000 8 1 0 0 0
    11 500 9 1 0 0 1
    11 000 10 1 0 1 0
    10 500 11 1 0 1 1
    10 000 12 1 1 0 0
    9 500 13 1 1 0 1
    9 000 14 1 1 1 0
    8 500 15 1 1 1 1

    На практике же допустимый предел частоты кварцевого резонатора находится в пределах от 12500 до 14500 КГц, и то при низких значениях частоты кварца экран сдвигается вправо настолько, что почти не виден бордюр справа, а при высоких значениях частоты кварца (14500) экран сдвигается наоборот влево. И это без учёта того, что частота процессора при этом отличается от стандартной (3,5 МГц).

    Я смог проверить на деле несколько кварцевых резонаторов с частотами 10500, 11052, 12000, 12288, 14000, 14318, 14400 и 16000 КГц. По возможности для каждой частоты кварца я сделал скриншот с результатами работы теста TEST4.30:

  • 10500 и 11052 КГц
    С этими резонаторами компьютер не "завёлся" вообще.
  • 12 000 КГц
    Экран настолько сдвинут, что не видна правая часть бордюра.

    Вид экрана для кварца с частотой 12000 КГц

  • 12 288 КГц
    Бордюр справа виден в виде узкой полосы. Коэффициент деления DD4 выставлен как N=7.

    Вид экрана для кварца с частотой 12288 КГц

  • 14 000 КГц
    Стандартная частота кварца для "Ленинград-1". При этой частоте изображение отцентрировано лучше всего, частота процессора максимально соответствует стандартной (V=99,75%).

    Вид экрана для кварца с частотой 14000 КГц

  • 14 318 КГц
    Экран немного сдвинут влево. Для этого резонатораТакие кварцы можно отпаять со старых материнских плат DD4 можно включать по схеме как для частоты 14500 КГц. При этом строчная частота составит что-то около 15430 Гц, однако мой PAL-кодер с тюнером вполне "переваривают" такую нестандартную частоту, что подтверждается скриншотом:

    Вид экрана для кварца с частотой 14318 КГц

  • 14 400 КГц
    Экран немного сдвинут влево. Коэффициент деления DD4 выставлен как N=3.

    Вид экрана для кварца с частотой 14400 КГц

  • 16 000 КГц
    Экран сдвинут сильно вправо.

    Вид экрана для кварца с частотой 16000 КГц

    Для этой частоты резонатора не требуется делать задержку сигнала /SCR, иначе изображение будет сильно мерцать.

  • На всех частотах резонаторов (12000-16000 КГц) считывание с магнитофона происходит без ошибок.

    Схемы включения DD4 для нескольких наиболее употребимых частот кварцев:

    Схемы включения DD4 в Ленинград-1


    На самом деле доработок ещё хватает, но все они описаны в журналах "Радиолюбитель" и в различных книгах и брошюрах (к примеру в книге "ZX-Spectrum. Практические советы пользователю компьютера", ссылка на неё чуть ниже по тексту).

    Всякая всячина для скачивания

    Схема компьютера "Ленинград-1"Эту схему я чертил очень давно со схемы из книги "Практические советы пользователю компьютера ZX-Spectrum"
    Расширение памяти компьютера "Ленинград-1" до 256КСхема проверенная. По ней я делал расширение памяти одному из своих "Ленинградов"
    Руководство по эксплуатации компьютера "Ленинград-1"Такое руководство было с моим первым компьютером
    Статьи с описанием различных доработок компьютера "Ленинград"Статьи из журналов "Радиолюбитель"
    Подборка материалов по расширению памяти компьютера "Ленинград-1" до 128КСтатьи из ZX-Ревю и других изданий
    Наклейки на клавиатуру "Ленинграда"
    ZX-Spectrum. Практические советы пользователю компьютера (НПЦ "Тинопос", Новополоцк, 1992)Описание сборки, настройки компьютеров Pentagon-48 и Ленинград-1, а также их доработок и дополнительной самодельной периферии
    Ссылки:
    Ленинград-1 на сайте SBLive.Narod.ru