«То, что не удаётся запрограммировать на ассемблере, приходится паять» (http://bash.im/quote/398169)

Когда-то «ZX Spectrum» стал одним из моих первых персональных компьютеров. На нём я постигал азы программирования – от бейсика до ассемблера. И тут уместно будет вспомнить народную мудрость: «То, что не удаётся запрограммировать на ассемблере, приходится паять». Поэтому параллельно я подробно изучал схематехнику компьютера «ZX Spectrum». И так, постепенно, хобби переросло во вполне профессиональную деятельность в составе группы спектрумистов «FFC Computers». Я занимался тогда русификацией игр, дискетированием «ленточных» программ, ремонтом и доработкой Спектрумов (1995-1997 гг.)

За три года профессиональной деятельности в этой сфере через мои руки прошло огромное количество клонов Спектрума. Приносили в ремонт и другие компьютеры, но всё же Спектрумов было подавляющее большинство. И даже однажды мне довелось подключать отечественный контроллер дисковода к фирменному Спектруму 128k (тогда это была большая редкость).

С тех пор у меня сохранилось огромное количество документации к различным клонам Спектрума, сопутствующим устройствам, и к другой компьютерной технике распространенной в то время. Ну и кое-какое железо экзотическое сохранилось )

Начиная с этой публикации, постепенно буду делиться накопленной информацией. Думаю, многое будет полезно поклонникам Спектрума, да и не только )

«Как сделать компьютер? | Building ZX Spectrum 128k clone + Beta Disk Interface + AY-3-8910 (YM2149F)»

Как-то нашел у себя сразу несколько оригинальных плат популярнейшего клона Спектрума – «Ленинград 48k». И тогда я решил непременно собрать эту систему с полным апгрейдом до версии 128k с контроллером дисковода и, разумеется, музыкальным сопроцессором. Весь этот процесс я заснял на видео (смотрите выше) с подробными комментариями. Ниже привожу схемы, по которым работал и подробный план апгрейда.

Принципиальная схема компьютера «Ленинград 48k»

Вариант 1:

Источник: http://sblive.narod.ru/

Вариант 2:

Источник: http://zxbyte.ru/

Вариант 3:

Источник: http://micronc.ru/

Монтажная схема компьютера «Ленинград 48k»

Монтажная схема:

Источник: http://sblive.narod.ru/

Схема на просвет адаптированная для печати:

Источник: http://sblive.narod.ru/

Увеличение памяти компьютера «Ленинград 48k» до 128k

Схема увеличения памяти и коррекции дешифрации портов ввода-вывода
для импортной памяти 41256 DRAM, регенерация в 256 циклов:

Схема увеличения памяти и коррекции дешифрации портов ввода-вывода
для отечественной памяти 565РУ7, регенерация в 512 циклов:

Схема увеличения памяти и коррекции дешифрации портов ввода-вывода
при использовании двух линеек памяти 565РУ5:

Для всех доработок используем 7 дополнительных микросхем:

eD1 - К555(1533)ТМ9 (устанавливается поверх D31)
eD2 - К555(1533)КП11 (устанавливается поверх D30)
eD3 - К555(1533)ЛЕ1 (устанавливается поверх D2)
eD4 - К555(1533)ЛА3 (устанавливается поверх D40)
eD5 - К555(1533)ЛЛ1 (устанавливается поверх D34)
eD6 - К555(1533)ЛИ1 (устанавливается поверх D8)
eD7 - К555(1533)ЛЛ1 (устанавливается поверх D13)

План соединений при апгрейде памяти (41256 DRAM, регенерация в 256 циклов):
01. eD1-1 -> D20-26 (RESET)
02. eD1-2 -> eD2-2
03. eD1-5 -> eD2-11
04. eD1-7 -> eD2-14
05. eD1-15 -> eD3-8
06. eD1-9 -> eD3-10
07. eD1-3 -> D32-12 (D0)
08. eD1-4 -> D32-15 (D1)
09. eD1-6 -> D32-16 (D2)
10. eD1-11 -> D32-19 (D3)
11. eD1-13 -> D32-2 (D4)
12. eD1-14 -> D32-5 (D5)
13. eD1-10 -> D17-13 (2-й экран) – отрезать от земли
14. eD1-12 -> eD7-2 (Выбор ПЗУ 128k)
15. eD7-1 -> D1-10 -> eD7-10 (Выбор TR-DOS инвертированный)
16. D1-11 -> через 10к к +5B
17. D1-11 -> D29-1 (отрезать от +5B)
18. eD7-3 -> D29-27 (отрезать от +5B)
19. eD2-3 -> eD2-13
20. eD2-13 -> eD4-4 -> D10-11 (A14)
21. eD2-10 -> eD4-5 -> eD3-3 -> D10-12 (A15)
22. eD2-15 -> D33-8 (GND)
23. eD2-1 -> eD4-6
24. eD2-4 -> D16-10 (отрезать от A14)
25. eD2-9 -> D16-13 (отрезать от A15)
26. eD2-12 -> eD5-12
27. eD3-1 -> eD4-1
28. eD3-2 -> D41-9 (A1)
29. eD3-4 -> eD4-2
30. eD3-5 -> D14-12 (WR)
31. eD3-6 -> D14-13 (OUTIORQ)
32. eD3-9 -> eD4-3
33. eD5-13 -> D3-2 (H1)
34. eD5-11 -> D21-1...D28-1 (41256 DRAM)
35. eD5-10 -> D10-13
36. eD5-9 -> D9-8 (WE)
37. eD5-8 -> D21-3...D28-3 (41256 DRAM) - отрезать от D9-8

Для соединений я использовал провод МГТФ 0.12. Термостойкая оплетка сохраняет провода в целости при плотном монтаже, а небольшое сечение провода позволяет легко перекидывать соединения со стороны пайки на сторону монтажа деталей через любые свободные отверстия на печатной плате, как показано на фото:

Другие доработки компьютера «Ленинград 48k»

Схема доработок:

1. Стабилизация тактового генератора
2. Нормализация строчной развертки (для кварца частотой 14000 КГц)
3. Стабилизация кадровой развертки
4. Корректировка прорисовки линий (дуги, окружности и т.п.)
5. Установка ПЗУ 27C512
6. Доработка сигнала INT

Схема подключения контроллера XT-клавиатуры Profi:

Схема «читалки» с магнитофона на К554СА3:

Источник: http://service4u.narod.ru/

Этапы сборки, немного фоток

Оригинальная плата «Ленинград 48k» 1988:

«Ленинград 48k» в сборе:

«Ленинград 48k» с контроллером XT-клавиатуры Profi:

«Ленинград 128k» в сборе:

«Ленинград 128k» с контроллером дисковода и музыкальным сопроцессором:

«Ленинград 128k» с контроллером дисковода, музыкальным сопроцессором и дисководами:

Кстати, недавно копаясь в ворохе старого железа и документации, нашел совсем уж экзотическую вещь: настоящий ценник, видимо где-то середины 90-х:

Да, да, контроллер тогда стоил 75 тысяч рублей )) И обратная сторона ценника порадовала не меньше – выяснилось, что он нарисован на куске перфокарты!!! ;)

Да... В этом есть определенный философский подтекст: ценник на контроллер носителя информации нового поколения нарисован на обрывке носителя информации старого поколения... )

Полезные файлы:

1. Имя файла: DIZZY_5r_48k.zip (109K)
   MD5: e55b3dd84cba8895ebcce6b4efbe5607

   Игра «DIZZY 5». Русифицированная версия игры,
   адаптированная мной в 1996 году для спекртрума 48k.
   В архиве игра в трех форматах: TAP, HOBETA, SCL.

   Скачать: http://www.cxemateka.ru/v1/DIZZY_5r_48k.zip

2. Имя файла: wildseyr.zip (68K)
   MD5: 62511c9b12f42794053805e140af3009

   Игра «Сеймур на Диком Западе» (русифицированная мной в 1996 году).
   В архиве игра в формате SCL.

   Скачать: http://www.cxemateka.ru/v1/wildseyr.zip

3. Имя файла: test48k.bin (2,0K)
   MD5: 4bf68803c17aa614b7fbfa939549eaec
   Контрольная сумма прошивки: 85E7

   Тестовая прошивка 48k (модифицированная версия -
   убрал нудную процедуру заполнения экрана, ненужную проверку ПЗУ).

   Скачать: http://www.cxemateka.ru/v1/test48k.bin

4. Имя файла: test128k.bin (2,0K)
   MD5: 5247c2d7d5c77d270d98d6c0080493da
   Контрольная сумма прошивки: E413

   Тестовая прошивка 128k.

   Скачать: http://www.cxemateka.ru/v1/test128k.bin

5. Имя файла: sos48k_only.bin (16K)
   MD5: 4c42a2f075212361c3117015b107ff68
   Контрольная сумма прошивки: 1F64

   Стандартная операционная система
   для «ZX Spectrum» 48k (1982 Sinclair Research Ltd).

   Скачать: http://www.cxemateka.ru/v1/sos48k_only.bin

6. Имя файла: 27512.bin (64K)
   MD5: 77cec243abe304ba3603b63b88709cae
   Контрольная сумма прошивки: 9135

   Комбинированная прошивка для ПЗУ 27512:

   Банк 0 - Пусто.

   Банк 1 - TR-DOS Version 5.5H Copyright (C) 1993 by Rst7.
   MD5: de4131214186667b9fb4022343d34444
   Контрольная сумма: 3F81

   Банк 2 - SOS 128k (Стандартная ОС для «ZX Spectrum» 128k).
   MD5: 97da465c399ff70b907dfd8291e8f9d3
   Контрольная сумма: 266E

   Банк 3 - SOS 48k (Стандартная ОС для «ZX Spectrum» 48k).
   MD5: 6e09e5d3c4aef166601669feaaadc01c
   Контрольная сумма: 2C86

   Скачать: http://www.cxemateka.ru/v1/27512.bin

Где взять детали для сборки?

Сначала надо заказать печатную плату в любой специализирующейся на этом деле конторе. Набор файлов gerber & excellon для изготовления платы: http://www.cxemateka.ru/v1/Leningrad48k.rar (Источник: http://sblive.narod.ru/).

Всё остальное можно найти в продаже. Если не найдутся отечественные детали, всегда можно найти зарубежные аналоги.

ТТЛ-логика, предпочтительнее 1533 (аналог 74ALS) или 555 (аналог 74LS):
1533ЛН1 (74ALS04) - 2 шт.
1533ТМ2 (74ALS74) - 3 шт.
1533ТМ9 (74ALS174) - 1 шт.
1533ИЕ7 (74ALS193) - 4 шт.
1533ЛЕ1 (74ALS02) - 1 шт.
1533ЛП5 (74ALS86) - 1 шт.
1533ЛА3 (74ALS00) - 1 шт.
1533ЛИ1 (74ALS08) - 1 шт.
1533ЛЛ1 (74ALS32) - 1 шт.
1533КП11 (74ALS257) - 8 шт.
1533КП13 (74ALS298) - 2 шт.
1533ИР22 (74ALS373) - 1 шт.
1533ИР9 (74ALS165) - 1 шт.
1533ИР16 (74ALS295) - 1 шт.
1533ЛА4 (74ALS10)- 1 шт.

КМОП:
561ИЕ10 (4520) – 1 шт.

Процессор:
Z80 – 1 шт.

Постоянная память:
EPROM 27C64 - 2 шт. или одна EPROM 27C128 (для версии 48k)

Оперативная память:
565РУ5 - 8 шт. или 565РУ7 - 8 шт. (первые выводы РУ7 нужно будет соединить между собой и заземлить /для версии 48k/)

Вместо 565РУ7 можно ставить зарубежные аналоги: 41256/41257 DRAM, MB81256/MB81257 DRAM.

Кроме того, в Спектрум можно ставить динамическую память большего объема и соотв. потребуется меньшее кол-во микросхем. Как это делается, расскажу в следующем материале.

Узел чтения с магнитофона рекомендуется собирать по приведенной выше схеме на К554СА3 (зарубежный аналог IL311ANM).

Damask, я в своё время вот по этой схеме подключал AY к разным клонам:

Доброго дня всем. В очередной раз проверяя свой заказ на jlcpcb.com куда я отправил архив с платой ленинграда размещенный на этой странице я обнаружил, что не китайский новый год тормозит выпуск и отправку мне плат, а некая причина приостановки производства. Ссылка с jlcpcb говорит, что мол смотрите почту. И с ужасом я обнаружил, что и правда от них было письмо в котором говорится что обнаружен обрыв дорожки в схеме в районе D2, D11 на слое bottom. Что дальше делать ума не приложу. Ссылки в письме устарели и как за свои кровные с китайцами теперь тягаться. Может сталкивался кто??? Даже если там этот разрыв и нужен, как теперь запустить производство

Разглядел внимательнее. там с 4 ноги Д14, а не Д11 идет дорожка по нижнему слою и прерывается, а после разрыва продолжается и под Д2 переходит на верхний слой и идет дальше к 14 ноге Д4. Т.Е. такой предполагается маршрут Д14.4 - Д4.14 По схеме с SBLive.narod.ru 14 нога ИЕ7(Д4) на землю, вместе с некоторыми другими, а сигнал от ИЛИ элемента Д14 должен на 12 ногу приходить. В общем засада... Но мы не сдадимся. Китайцам отписался, что мол как вам удобнее, так и делайте (хотите исправляйте обрыв, хотите, так печатайте) только бы побыстрее. Из деталей ждем еще процессор с АлиЭкспресса, потому что ранее заказывали Z84C00 на чипИдипе, и слава Богу вовремя отменили позицию прочитав тут, что этот проц КМОП и с нашей платой не подружится где почти все ТТЛ.

Да... Действительно сборка спека это детектив. И это я еще паяльник в руки не брал.
Нашел на сайте sblive.narod.ru тот архив, что здесь выложен и такие слова: NEW>>> Leningrad48k.rar - набор файлов gerber & excellon . Полностью оригинальный вариант платы с одной перемычкой (дорожку резать не нужно) и подрезанными пятаками , в маске пятаки так же подрезаны ( пример - PadsCut.gif ).
Т.е. дорожка за которую меня китайцы ругали порезана умышлено и надо будет припаять перемычку чтобы не Д14.4, а Д14.6 шло на Д4.14. Ну, а так ли это, будем посмотреть когда собирать будем.
Статус моего заказа платы пока все еще - suspended (заморожен)

Андрей, да, КМОП процессор не подойдёт. И действительно, на плате есть одна перемычка между выводом D14-6 и дорожкой ведущей к D4-11. Вот тут я устанавливаю эту перемычку:
https://youtu.be/8rWCYo1UcOQ?t=3m40s

Здравствуйте, Константин!
Скажите, можно ли применять ваши схемы расширения и доработки для второго Ленинграда? И что говорят тесты на расширение?
Дело в том, что я расширил свой Ленинград-2 по схеме :https://zx-pk.ru/threads/8903-rasshirenie-ozu-leningrad-2.html?p=198332&viewfull=1#post198332
Применил в качестве ру7 аналог d41256c-10,стоит bdi типа himac. Но как мне кажется расширение работает не корректно, Iramtest определяет 48 КБ, тест 4.30 128 определяет, но пишет, что порт #7ffd на чтение невозможен. И так с разными тестами, то 48 определяет, то 128. Блокировку we я проверял. Вторая часть satisfaction дико тормозит, вместо кубика в последней части краказябра, в части где карта экран скроллится со скрипом, а музыка звучит в два раза медленнее (ay я подключал через дешифратор ид7).
Вот спросить хотел, это проблема всех Ленинградов? Думаю может буферизовать сигналы клавиатуры через ап, может процессор сильно наружен? Проц кстати стоит с буковкой С, но он единственный который корректно работает на моем Ленине из всего что у меня есть, другие ещё хуже.
Спасибо за ответ, если ответите!

Lexa48, в принципе вышеприведенные схемы можно и для второго «Ленинграда» использовать, т.к. принцип мультиплексирования памяти в «Ленинградах» схож:
https://zx-pk.ru/threads/9564-leningrad-2-rasshirenie-do-128.html

41256 DRAM, строго говоря, не полный аналог РУ7 – в них есть различия. При увеличении памяти лучше использовать именно 41256, т.к. они требуют меньше циклов регенерации, и интегрировать их в Спектрум проще. Выше я привел три разные схемы апгрейда памяти (для РУ7, 41256 DRAM, для двух линеек РУ5).

При корректно выполненном апгрейде памяти все тесты должны правильно определять наличие 128K. Во всяком случае, и IRAMTEST, и TEST 4.30 на доработанном «Ленинграде» расширенную память видят. Ну, а чтение из порта #7ffd на стандартном Спектруме и не должно быть возможно. Кстати, важно чтобы и ПЗУ 128K присутствовало, т.к. некоторые тесты архитектуру именно с ПЗУ начинают проверять.

Что касается демок, то многие из них действительно адаптированы для «Пентагона», а он быстрее «Ленинградов». Т.е. в демах могут быть и торможения и некоторые странности.

Ну и важно, чтобы второй экран был правильно реализован при расширении памяти, т.к. эта фича активно используется в демках. Наличие второго экрана проверяется так:
1. заходим в BASIC 128К, даем команду USR 0
2. попадаем в BASIC 48K с поддержкой порта #7FFD
3. даем команду: OUT 32765,24

Если все правильно, основное поле экрана станет чёрным, но при этом компьютер будет реагировать на команды (выход по ресету).

Спасибо за разъяснение!
Удалось сегодня подключить пентагоновское ПЗУ 27с512 и о,чудо,тест IRam увидел наконец расширенную память! 4.30 тоже видит и по out в 48 бейсике положенный чёрный экран.
Просто не привык к таким машинкам,вырос на пентагонах и Таганрогах и горя не знал с быстродействием), хотя Ленинград наверное лучший комп для изучения работы спектрума.

Да, «Ленинград» легко собирать и дорабатывать, более того некоторые и WAIT убирали из схемы «Ленинграда» как раз, чтобы демки шли как на «Пентагонах». Вот есть пара старых дискуссий на эту тему:
https://www.cxemateka.ru/ftp/LEN2PENT.TXT

https://www.cxemateka.ru/ftp/LEN2PEN2.TXT

Сам такого не делал, но изложено там всё в принципе достаточно грамотно, т.е. действительно можно, при желании, превратить «Ленинград» в некое подобие «Пентагона» ;)

Скажите пожалуйста можно ли к Ленинграду1 (по схеме "Композита") переделанный на 128, подключить контролер дисковода NEMO FDС.

Дмитрий, можно:
https://zx-pk.ru/threads/31321-vopros-po-nemo-fdd.html

Константин, подскажите пожалуйста, на ссылке, что вы дали указано, сигнал CSROM садить на 20 вывод 27С512, по Вашей схеме переделки указано, что 20 вывод на землю, подскажите куда подключить CSROM, и с Вайтом не очень понятно, подскажите пожалуйста.

Дмитрий, чтоб тут не запутаться, надо правильно понимать условия входа в систему TR-DOS.

Вход осуществляется по адресам в промежутке #3D00-#3DFF (в стандартном ПЗУ SOS48K тут расположен шрифт, т.е. исполняемый код отсутствует).

Соотв. условия для входа на уровне сигналов Z80 такие:

1. На старшем разряде адресной шины (A8-A15) должно быть число #3D:
A8=1
A9=0
A10=1
A11=1
A12=1
A13=1
A14=0
A15=0

2. Вход осуществляется в момент выполнения процессором команды, т.е.:
MREQ=0
M1=0

3. При этом вход в TR-DOS не должен быть возможен в момент активности ПЗУ SOS128K. Т.е. ещё одно условие для входа: разряд D4 порта #7FFD должен быть в 1.

Теперь смотрим, какие условия входа соблюдены на схеме NEMO FDC.

1. На DD13:
A8=1
A10=1
A11=1
A12=1
A13=1

2. На DD5.2:
CSROM=0 (т.е. A14=0, A15=0, MREQ=0) – аналог RDROM по схеме «Ленинграда».
M1=0
A9=0

В общем, тут всё как надо.

Ну, а WAIT на NEMO FDC задействован в узле формирования сигнала MAGIC (сброс состояния компьютера на дискету по нажатию соотв. кнопки).

Тут уже надо в процессе отладки это дело проверять. В теории может и WAIT «Ленинграда» тут подойти (всё же на компьютере KAY WAIT формируется схожим образом). Есть также схема замены этого сигнала для подключения контроллера к разным другим клонам:




Схема отсюда: https://zx-pk.ru/threads/30533-dorabotka-nemo-fdi.html

kolondrej, не прокатит ) Да, синхросигнал укоротится, но появится ещё один лишний импульс, что приведет к срыву картинки, плюс строка сместится в сторону от центра, т.е. рисунок будет сдвинут.

Alexander, для доработки «Нафани» я чертил схему в «Eagle CAD» (это софт для черчения схем и создания плат).

А для симуляции можно использовать, например, «Icarus Verilog» (http://iverilog.icarus.com/) + «GTKWave» (http://gtkwave.sourceforge.net/).

Вся стандартная TTL-логика давно описана на Verilog HDL (язык, используемый для описания и моделирования электронных систем). Найти исходники можно в сети на разных ресурсах, но наиболее полная коллекция логики серий 74xx есть в библиотеке maxplus2 программы «Quartus II 13». В этой программе можно схемку начертить, а потом экспортировать в Verilog HDL, хотя лучше и правильней всю основную логику прописывать вручную, т.к. после экспорта код всё равно придется править в большинстве случаев. Ну, а исходники нужных чипов логики можно из «Quartus'а» экспортировать по отдельности.

Сопоставить отечественную маркировку с импортной можно по справочникам, например:
http://rfanat.qrz.ru/s21/ms_74xx.html

На практике это выглядит так. Мы можем, например, быстро и легко сделать симуляцию тактового генератора и получить сигналы: TI, RAS, H0, H1, H2, H3. Нам понадобится для этого всего два элемента: ТМ2 (7474.v) и ИЕ7 (74193.v).

Создать нам надо будет четыре файла:
leningrad.v – это будет часть тактового генератора «Ленинграда»
leningrad_tb.v - test bench (файл, в котором описаны параметры симуляции)
7474.v – триггер ТМ2
74193.v – счетчик ИЕ7

-----------------------------------------

// Файл leningrad.v

module leningrad(
    CLK,
    VCC,
    GND
);

// Входные сигналы: CLK = 14 МГц, VCC = 1, GND = 0
input wire    CLK;
input wire    VCC;
input wire    GND;

wire H0;
wire H1;
wire H2;
wire H3;

wire TI;
wire TI_inv;

wire RAS;
wire RAS_inv;

ttl_7474 D2(
    .n1CLK(CLK),
    .n1D(TI_inv),
    .n1PRN(VCC),
    .n1CLRN(VCC),
    .n1Q(TI),
    .n1QN(TI_inv),
    .n2CLK(TI),
    .n2D(H0),
    .n2PRN(VCC),
    .n2CLRN(VCC),
    .n2Q(RAS_inv),
    .n2QN(RAS));

wire [3:0] H;
wire [3:0] P = 4'b1111;

counter_74193 D3(.clr(GND),.up(TI_inv),.load_n(VCC),.P(P),.Q(H));

assign    H0 = H[0];
assign    H1 = H[1];
assign    H2 = H[2];
assign    H3 = H[3];

endmodule

-----------------------------------------

// Файл leningrad_tb.v

`timescale 1 ns / 100 ps

module leningrad_tb;

reg CLK, VCC=1, GND=0;

leningrad LENINGRAD (.CLK(CLK),.VCC(VCC),.GND(GND));

// Период в наносекундах. Для 14 МГц, период будет равен: 1000/14=71,42
always #71 begin
    CLK =~ CLK;
end

initial begin
    CLK=0;
    // Длительность симуляции в наносекундах
    #7100 $finish;
end

// Полный дамп результатов симуляции
initial begin
    $dumpfile("leningrad_tb.vcd");
    $dumpvars(0,leningrad_tb);
end

endmodule

-----------------------------------------

// Файл 7474.v

// Purpose: D flip-flop
// Western: SN74LS74
// USSR: K555TM2/К555ТМ2

module ttl_7474 (
    n2CLRN,
    n2CLK,
    n2D,
    n2PRN,
    n1CLRN,
    n1CLK,
    n1D,
    n1PRN,
    n1Q,
    n1QN,
    n2Q,
    n2QN
);

input wire    n2CLRN;
input wire    n2CLK;
input wire    n2D;
input wire    n2PRN;
input wire    n1CLRN;
input wire    n1CLK;
input wire    n1D;
input wire    n1PRN;
output wire    n1Q;
output wire    n1QN;
output wire    n2Q;
output wire    n2QN;

reg    DFF_10=0;
reg    DFF_9=0;

assign    n1Q = DFF_9;
assign    n2Q = DFF_10;

always@(posedge n2CLK or negedge n2CLRN or negedge n2PRN)
begin
if (!n2CLRN)
    begin
    DFF_10 <= 0;
    end
else
if (!n2PRN)
    begin
    DFF_10 <= 1;
    end
else
    begin
    DFF_10 <= n2D;
    end
end

assign    n2QN =  ~DFF_10;

assign    n1QN =  ~DFF_9;

always@(posedge n1CLK or negedge n1CLRN or negedge n1PRN)
begin
if (!n1CLRN)
    begin
    DFF_9 <= 0;
    end
else
if (!n1PRN)
    begin
    DFF_9 <= 1;
    end
else
    begin
    DFF_9 <= n1D;
    end
end

endmodule

-----------------------------------------

// Файл 74193.v

// Purpose: Presettable 4-bit binary up/down counter
// Western: SN74LS193
// USSR: 555IE7/555ИЕ7

module counter_74193
(
  input clr,
  input up,
  input down,
  input load_n,    // Initial counter value load strobe
  input [3:0] P,   // 4-bit parallel input

  output co_n,      // Carry-out
  output bo_n,     // Borrow-our
  output [3:0] Q
);

reg co = 1'b0;
reg bo = 1'b0;
reg [3:0] count = 0;

always @(posedge clr or negedge load_n or posedge up or posedge down)
begin
  if (clr)
  begin
    count <= 4'b0000;
    co <= 1'b0;
    bo <= 1'b0;
  end
  else if (~load_n)
    count <= P;
  else if (up)
  begin
    count <= count + 1;
    // Set carry-out flag when counted till 14 ('b1110) and up is active (high)
    co <= ~count[0] & count[1] & count[2] & count[3] & up;
    bo <= 1'b0;
  end
  else if (down)
  begin
    count <= count - 1;
    co <= 1'b0;
    // Set borrow out flag when counted till 1 ('b0001) and down is active (high)
    bo <= ~(~count[0] | count[1] | count[2] | count[3]) & down;
  end
end

assign Q = count;
assign co_n = ~co;
assign bo_n = ~bo;

endmodule

-----------------------------------------

Компилируем так (на Linux):
iverilog -o leningrad_tb -s leningrad_tb *.v
vvp leningrad_tb

Полученный файл leningrad_tb.vcd открываем программой GTKWave:



Теперь мы видим, что
1. TI = CLK/2 = 14/2= 7 МГц
2. RAS = TI/2 = 7/2 = 3,5 МГц
3. H0 = 3,5 МГц (смещен относительно RAS)
4. H1 = 1,75 МГц (отсюда берут тактовый сигнал для AY-3-8910)
5. H2 = 875 КГц
6. H3 = 437,5 КГц

В сети есть и исходник процессора Z80 на Verilog HDL, так что можно так и весь «Ленинград» сэмулировать. Будут, правда, некоторые сложности с правильной эмуляцией сигнала INT, но и это при желании возможно.

Наконец пришли платы с JLCPCB и добрые китайцы, все таки залечили разрыв дорожки, о кот. я узнал позже https://www.cxemateka.ru/img/trefas/s.photo.jpg?1582965760. Это теперь меня ночью разбуди и я покажу где он должен быть... Прийдется резать. Начинаем сборку https://www.cxemateka.ru/img/tmp/trefas/s.5e5a23ba.jpg?1813126305

Первое фото перепутал и сослался на аватарку. Вот место на плате https://www.cxemateka.ru/img/tmp/trefas/s.5e5a237d.jpg?1137006577
Кто, как и я, сходу может пальцем ткнуть???

Привет всем. Давненько я не заходил сюда. По причине небольшой тормознутости моего Ленинграда-256 пришлось применить вот эту схему доработки: https://www.cxemateka.ru/ftp/LEN2PEN2.TXT
Теперь демки идут как надо. Проверил с помощью демо Gemba boys - We are alive, всё работает. НО! Есть одно большое НО! Мышку от ЕС-ки мне пока так и не удалось подключить. Собирал контроллер по этой схеме: http://zxpress.ru/article.php?id=4708
Затем пытался переделать схему дешифратора ИД7 уже по этой схеме, чтобы был выход сигнала IORQ с контроллера: http://zxdn.narod.ru/hardware/ad11kmse.htm
При попытке включить комп со вставленным контроллером на экране вместо меню появляется лишь обычный "матрас", только с фиолетовыми полосами, вместо белых, на reset не реагирует. При этом, если вытащить контроллер и нажать reset, комп запустится в обычном режиме. Как это исправить, помогите мне, пожалуйста.

Привет всем!

Небольшой апдейт по моей проблеме. Похоже, что частоты сигналов тут непричем.

Оказывается, Ленинград всегда фигачит одно и то же поле видеосигнала. Кстати, оригинальный спектрум похоже тоже (согласно https://spectrumcomputing.co.uk/forums/viewtopic.php?f=22&t=1102).

Вот осциллограмма с 11 ноги D11: https://photos.app.goo.gl/AWCREbGkqgffHFhg8

Тут видно начало кадрового синхроимульса, видно что он немного смещён относительно строчного синхроимпульса. Настройки синхронизации видно снизу, частота кадров 50 Гц, одно поле. При 2 полях осциллограф не засинхронизировать, т.е. Ленин выдает только одно поле. Думаю это и не нравится современным телекам, пробовал на двух разных, на обоих синхронизация срывается.

Пока у меня идея попробовать как-то доработать схему, чтобы было чередование четных и нечетных полей. Не решил пока как это лучше сделать. Может на ATmega8 сделать генерацию этого сигнала...

Решал ли кто-нибудь такую проблему? Есть ли идеи как это лучше осуществить?

Спасибо,
Иван

[b]Ivan Gagis[/b] попробуйте исправить доработкой видеовыхода (вариант 2) с сайта zxbyte. http://zxbyte.ru/leningrad_video_out.htm
Очень полезная вещь.

К слову, на своём компьютере я ставил:
1. Расширение до 256к (по Скорпионовскому варианту)
2. Упрощенная дешифрация портов (схема была сделана для Скорпиона, но на Ленинград тоже можно было её поставить.)
3. Порт FF убрал! Для современных программ он по-большому счёту, не нужен, кроме того, он конфликтовал с контроллером дисковода.
4. Звуковой чип переключил на выходы ИД7 по расширению памяти.
5. Полностью отрезал WAIT от процессора, переделал схему обвязки микросхемы DD5 и сделал новую схему формирования сигнала INT - вот по этой схеме: https://www.cxemateka.ru/ftp/LEN2PEN2.TXT. Чтобы комп работал "без тормозов";)
Вот схема подключения контроллера мвышки: http://zxbyte.ru/kempston_mouse_for_zx.htm
По этой схеме я сегодня пытался "запихнуть" свою мышь в компьютер, и как обычно, неудачно((( Склоняюсь к тому, чтобы купить Z-controller и не париться;) Но пока ещё не взял его, прошу помощи в том, чтобы подключить мою мышку к спектруму!

Вот такое безобразие он мне показывает теперь при подключенном контроллере мышки:
Помогите мне это исправить, пожалуйста!

Константин, приветствую! Может Вы сталкивались с подобной проблемой, или есть какие-то идеи... не знаю даже на что подумать и где теперь искать...(

У меня при выводе на СКАРТ имеется рябь или помехи
https://www.cxemateka.ru/img/rex/5e6238fd.jpg?1583495421

Интерсно, что в некоторых комбинациях бордюра и цвета (например, зеленый цвет на синем фоне или зеленый цвет на белом фоне) картинка идеальная
https://www.cxemateka.ru/img/rex/5e623962.jpg?1583495522

Отмечу, что инверсия ведет себя соответственно.

Заменил все транзисторы КТ315 на выходе RGB импортными аналогами, был пробит один на красный цвет и не было красного и соответственно других цветов, создаваемых при смеси красного... Может быть, в моем случае имеется какое-то несовершенство кодера, или такая помеха нивелируется ЭЛТ-теликом? У меня Магик-05, упрощенная версия Кворума. На Кворуме писали кодер-секам, на Магике - нет такой надписи, хотя цветная картинка присутствует.

Вот фото узла кодера
https://www.cxemateka.ru/img/rex/5e623d02.jpg?1583496450

Не знаю видны ли фото, если что, они на моем профиле. Заранее благодрен.

п.с. использовал адаптер скарт-hdmi, еще пробовал адаптер GBS-8200 думая, что скарт-hdmi как-то влияет, но результат очень похожий в обоих случаях.

Доброго времени суток. У меня всё получилось! Мышка от ЕС-ки заработала, как надо. Проблема была в плохом контакте разъёма контроллера - он у меня сделан на цанговых дорожках и ножки слишком маленькие были - пришлось каждую нагреть и пододвинуть к краю платы, чтобы они полностью входили в гнездо. Также убрал схему подключения по NEMO-BUS - вместо неё сейчас использую старую схему из Спектрофона-20, без блокировки IORQ. Дополнительно также заменил процессор на оригинальный Zilog, а то мой КР1858ВМ1 в последнее время стал барахлить и ни с того, ни с сего выкидывает в 48к Бейсик. С оригинальным процем пока что косяков не замечено;) В дальнейшем планирую поставить переключатель дешифрации расширенной памяти 256к с D4 1FFd(Скорпионовский вариант) на D6 7FFd(Пентагоновский вариант) и обратно - там всего 2 провода;)
И, наконец, пора уже для моего спека соорудить корпус))

Андрей Семенов, удачи в сборке! Если есть сомнения в правильности разведения платы, то следует все спорные узлы прозвонить и сверить со схемой.

Ivan Gagis, что старые, что новые ТВ, нормально воспринимают сигнал с одинаковыми полукадрами. Проблема тут в длине синхроимпульса. У «Ленинграда» он слишком длинный. Надо исправлять, например, так:
https://www.cxemateka.ru/ru/building_zx_spectrum_128k_clone_beta_disk_interface_ay_3_8910_ym2149f/p560

Михаил, Секам-кодер нужен для создания композитного ТВ сигнала, а при подключении через СКАРТ сигналы RGB должны идти напрямую без всякой кодировки (ну, только обычно усилители ставятся на транзисторах). Судя по помехам на фото, фонит что-то. Можно попробовать использовать хорошо экранированный кабель. А источником помех может быть что угодно, от блока питания, до, например, работающего неподалеку кондиционера и т.п. )

Александр, когда много периферии на шине данных, некоторые процессоры просто не держат нагрузку. Соотв. тут , да, помогает либо замена процессора, либо установка буфера на шину данных, а иногда и на адресную шину, но это уже крайний случай )

Доброго времени суток. Хочу представтить вам мою новую разработку - звуковая карта ELECTRO-SOUND. Представляет из себя микшер из чипа AY(YM), чипа ВВ55 по схеме Профи(STEREO COVOX) и звукового канала биппера, который берётся с платы Спектрума, плюс регулируемый предусилитель на двух транзисторах. Вот схемы версии 1.0 и 1.4, сделанные в Sprint Layout:


Изначально я спроектировал схему на основе старой схемы моего звукового чипа. Схема 1.0 была сделана для двухсторонней платы, по упрощённой дешифрации на ЛА3 и ЛИ1. Для ковокса схему брал отсюда: http://zxpress.ru/article.php?id=9750

Версия 1.4 - это четыре доработки схемы 1.0:

Во-первых, никакой упрощённой дешифрации с ЛА3 и ЛИ1. Теперь сигналы BC1 и BDIR для чипа AY будут браться непосредственно с компа, с выхода дешифратора портов #FD.

Во-вторых, исправлена ошибка в усилителе - добавлены резисторы между базами транзисторов и питанием +5в.

В-третьих, выходной разъём сделан на цанговой дорожке - это нужно для того, чтобы обеспечить вывод звука не только через гнездо 3.5, но и через разъём SCART, к примеру;)

В четвёртых, никакой двухсторонки! Вся схема 1.4 спроектирована исключительно на одностороннюю плату, что позволяет её вытравить обычным ЛУТ-методом и не возиться с активатором, термообработкой и гальванической ванной.

Также дополнительно, на чип ВВ55 не подаётся сигнал RD. В теории это значит то, что он будет работать только на выход звука через ковокс. Но это не точно;)

Привет, всем!
Нужна ваша помощь!
Непонятно по какой причине начал глючить спектрум(Orizon-Micro). Ранее была подключена звуковая плата которая не работала. Скорее всего по причине неправильной логики. Были использованы HD74HC00 и HD74HC02 вместо К555ЛЕ1 и К555ЛА3. Я нашел нужные микросхемы и заменил на необходимые, но не успел проверить т.к. ПК начал глючить. В итоге плата была отключена, но это не помогло. Замена процессора так же не помогла.

Видео как глючит
https://youtu.be/8jE-eP3sjnM

Доброго времени суток. Нашёл схему буферизатора шины данных: https://zxpress.ru/article.php?id=13553 (2 схема)
Думаю сделать её на одной плате с процессором Z80, чтобы вместе с ним подключать к основной плате через DIP-панель.

Сегодня прислали китайский адаптер SCART->HDMI. Попробовал через него подключить Ленина к монитору.
Как ни странно, картинка стабильная, не прыгает как на телевизоре, но есть ряд других проблем:

1) картинка чернобелая
2) плохая четкость
3) звук только из правого канала, хотя в SCART-кабеле левый и правый входы у меня закорочены
4) звук какой-то писклявый, мало низов

Кто-нибудь пользовался такими адаптерами? Поделитесь своим опытом.

Разобрал этот конвертер, а там RGB со скарта не разведено вообще, поддерживается только композит, теперь всё ясно.

Если нужен конвертер SCART-HDMI, то лучше брать такой: https://aliexpress.ru/item/32858555968.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.57f933ednLCi04 Дорого, но зато надёжно;) Сам брал для PlayStation-2. Картинка идеальная, RGB видит полностью))

Александр
Ага, как раз заказал такой, жду.

Ещё есть такой вопрос... У меня в Ленинграде, как я уже писал, стоял кварц на 13 МГц и счетчик был сконфигурирован как будто для 13.5 МГц кварца. При этом картинка была почти посередине экрана, т.е. бордер был симметричен слева и справа.

После того как я поменял кварц на 14 МГц и настроил счетчик на 14 Мгц, и добавил 200 пФ конденсатор картинка сдвинулась влево, то есть теперь стало шибко заметно что бордер справа шире чем слева.

Можно ли это как-то исправить? Там ещё какой-нибудь счетчик подкрутить?

согласно вот этой статье:
http://zxbyte.ru/leningrad_upgrade.htm#2

при 14 МГц центровка должна быть самая лучшая, но в моем случае это почему-то не так...

Ivan Gagis
Не знаю. У меня, в принципе, тоже системный экран чуть-чуть влево сдвинут, вот я ввёл команды BORDER 5, PAPER 6, для наглядности:

Настраивал счётчики по той же схеме с zxbyte. Кварц ровно на 14 МГц стоит.

P.S. Спаял я наконец-то плату ELECTRO-SOUND v1.4. Хотя после ещё нескольких доработок её можно уже назвать v1.7, т.к. пришлось дорабатывать схему выходного усилителя. Вот его конечная схема со всеми доработками:

1. Для согласования уровней сигналов нужно дополнительно в параллель с входными конденсаторами ставить диоды 1n4148(кд522), если не поставить, сигнал будет перегружен.
2. Т.к. питания для транзисторов через сопротивления-регуляторы 2,2кОм недостаточно, нужно дополнительно с линии питания подтянуть резисторы 330 Ом к коллекторам.
3. Несмотря на диоды, транзисторы всё равно находятся в "возбуждённом" состоянии ;) Поэтому дополнительно ставится ООС - от коллекторов к базам транзисторов протягиваются сопротивления на 27кОм.
Только сделав эти 3 доработки, я получил качественный звук, вот, послушайте:
https://yadi.sk/d/OKwDiiiRUeKdeg
Это музыка Factor6 с демы Gemba boys - We are alive, очень чёткий музон;) Записывал в Audacity через лин.вход ПК.
Также прилагаю фотки платы:


На задней стороне видны диоды и резисторы - это те самые 3 доработки выходного усилка))
А сделал эту плату ELECTRO-CRUSH, т.е. Я ;)

Всем доброй ночи;) В общем, я давно заметил, что мой спек не совсем правильно отображал цвета, скажем, жёлтый цвет с повышенной яркостью (Bright 1) был очень сильно пересвечен и казалось со стороны, что это не жёлтый, а белый. Поэтому сегодня я весь день делал новую доработку на видеовыход и хочу вам её представить, дабы ни у кого больше не было проблем с цветами:

По порядку:
1. делаем доработку видеовыхода Ленинграда с сайта zxbyte.ru (2 вариант). https://www.cxemateka.ru/ru/building_zx_spectrum_128k_clone_beta_disk_interface_ay_3_8910_ym2149f/p560
2. напаиваем снизу платы на 4, 7, 9 и 12 ногу мультиплексора D36(КП11) резисторы на 1кОм и подтягиваем их к земле.
3. Меняем на выходах RGB с мультиплексора (4, 7 и 9) резисторы с 680 Ом (стандартная схема) на 470 Ом.
4. На 12 выходе, выходе яркости, после диодов, также меняем резисторы с 3 кОм(стандарт) на 1 кОм.
5. На выходе RGB, где стоят резисторы 27 Ом (стандарт), убираем их и ставим перемычки.
6. Полностью убираем из схемы диод VD4, который подмешивает сигналы RGB в синхроимпульс (или синхру в RGB, не знаю, это не точно) ;)
7. Меняем обвязку RGB-смесителя, который ранее шёл к этому самому диоду:
А) Сигнал R - c 1 кОм(стандарт) на 1,5 кОм.
Б) Сигнал G - с 470 Ом(стандарт) на 750 Ом.
В) Сигнал B - с 2 кОм(Стандарт) на 3 кОм.
8. Также на смесителе находятся ещё 2 резистора - один на 680 Ом, идёт со смесителя на 5 вольт,и второй на 1 кОм, идёт к массе(стандарт).Первый меняем на перемычку. Второй меняем на 470 Ом.
ВСЁ!
После этого у меня наконец-то появился нормальный, не пересвеченный жёлтый цвет в повышенной яркости (BRIGHT 1), который теперь можно отличить от белого:

Для сравнения, можете поискать мои старые скриншоты (я их здесь выкладывал) и убедиться в том, что пересвеченности жёлтого цвета больше нет!
P.S. Я не знаю, что ещё сказать, поэтому выложу сюда скриншот рекламной заставки в игре "Чёрный ворон" с очень важными цитатами, по моему мнению: