Начинаю сборку еще одной интересной платы расширения COM-AY для компьютера Орион-ПРО. Эта плата совмещает две функции: звуковой чип AY-3-8912 и два COM порта. Плата сделана на базе CPLD Altera EPM7032STI44, которая заменяет всю мелкую логику базовой версии платы расширения. Обсуждение этой платы расширения и другой периферии компьютера Орион-ПРО можно почитать и обсудить на форуме. Всю информацию, прошивку и герберы можно получить по этой ссылке.
Плата мне досталась в комплекте с основной платой Ориона. Зеленая маска, классика. Качество очень хорошее. Две фотографии платы с двух сторон:
Некоторое время занял поиск всех необходимых деталей. Получилось найти звуковой чип AY-3-8912, сейчас он большая редкость. КР580ВВ51А у меня были в наличии, но думаю потом заменить их на импортный аналог. Ставить все буду на панельки, наверняка будут проблемы с этой платой, будет легче ремонтировать. Под резисторы и конденсаторы контакты расположены близко друг к другу, соответственно резисторы буду ставить 0.125 ватт, они достаточно маленькие, чтобы не устанавливать их стоя. Конденсаторы тоже нашел маленького размера. Итоговый комплект для сборки платы расширения:
Сборку решил производить этапами.
Установил чип Altera EPM7032STI44, пару резисторов и разъем для подключения программатора. На этом этапе сразу поставил кварцевый генератор, хотя он к чипу Altera не имеет отношения, но без него не определяется Altera в программе Quartus. Странно, но пускай будет так. Сразу решил припаять разъем для подключения расширения к самому Ориону, можно будет подключать плату к ориону и смотреть как работает компьютер. Естественно я ее сразу подключил, компьютер работает, плата ему совсем не мешает, но и ничего не делает. Кварцевый генератор выдает правильную чистоту.
Вообще прошивать плату расширения предполагается после полной сборки платы расширения, но так тоже можно. Прошивать буду программатором USB Blaster. В Windows 11 могут возникнуть проблемы с установкой драйверов, в этой статье о сборке ZX Spectrum Compact 256 turbo я описал как я ставил драйвера для USB Blaster. Для прошивки Altera необходимо обязательно подать питание 5 вольт на плату, а затем подключить программатор к компьютеру.
Прошивать плату расширения буду в программе Quartus версии 13.0.1. Сама прошивка находится по ссылке в начале этой статьи.
В меню "File" нужно выполнить "Open Project..." и выбрать файл "OrionCOM-AY.qpf". путь, в котором находится проект не должен содержать русские символы, может возникнуть ошибка при открытии проекта в Quartus.
Проект по умолчанию настроен на другой чип, а не тот, который в схеме проекта. Я в самом начале не обратил на это внимание и при прошивке получил ошибку несовместимости чипа из проекта с чипом на плате расширения. Для изменения чипа нужно мышью щелкнуть на его названии:
В появившемся окне выбрать EPM7032STI44-7.
Важный момент! После смены чипа, Quartus будет рекомендовать удалить все назначения пинов устройства. Необходимо выбрать вариант "No"! Я так подробно решил написать, т.к. сам выбрал в первый раз "Yes".
Проверить назначение пинов можно из планировщика пинов, вызвав его из тулбара:
Назначение всех пинов должно быть таким, как показано ниже на скриншоте, тут ничего менять не нужно, достаточно убедиться, что после смены чипа в проекте ничего не слетело:
Если последовать рекомендациям программы Quartus, то все назначения пинов будут удалены и планировщик будет выглядеть так:
Рекомендую заново распаковать проект из архива и повторно выполнить указанные выше действия.
Удаление назначения пинов никак не влияет на процесс прошивки, никаких ошибок не будет. У меня, после такой прошивки и установки платы расширения в компьютер, сам компьютер перестал стартовать. На шине адреса получил вот такие непонятные сигналы (первая фотография), без платы расширения сигналы на адресной шине правильные (вторая фотография):
Не допускайте моих ошибок.
Далее нужно скомпилировать проект с новым чипом:
Теперь можно перейти к самой прошивке. Для этого вызываем модуль программирования:
Нужно убедится, что программатор определился, включить режим "Program/Configure" и "Verify", нажать "Start" и дождаться завершения процесса прошивки:
Опять подключил плату к Ориону, теперь орион стартует без проблем, плата никак не влияет на его работу.
Продолжил сборку платы расширения. Установил все оставшиеся мелкие элементы. Подключать COM1 буду через разъем с сигналами TTL, соответственно мне не потребуется микросхема MAX232, вместо нее установил колодку (правда потом поменял колодку на штырьки, так удобнее):
Все микросхемы установил в панельки, плата расширения готова:
Для тестирования платы нашел прошивку в ROM-Disk с набором некоторых тестов. В этой прошивке есть тест звукового чипа и несколько мелодий для теста. Программы отображаются и запускаются в режиме "Орион-128". Запустил проверку звукового чипа, работает:
Колонки я пока не подключал, проверял работу осциллографом, выглядят красиво.
Теперь буду проверять и настраивать COM порты. Тут я расскажу про COM1, COM2 я пока задействовать не буду.
Как я уже писал выше COM1 я буду подключать через TTL коннектор, COM2 классически, используя микросхему MAX232. COM1 будет использоваться для соединения Ориона с домашним компьютером с помощью провода, а в последствии беспроводным соединением, использовать TTL, как мне кажется, очень удобно (четыре пина и ничего лишнего):
Обратил внимание, что распиновка на шелкографии платы отличается от распиновки на схеме (RX и TX поменяны местами):
Эксперименты показали, что распиновка в схеме правильная, зачем на шелкографии поменяли местами мне не понятно.
Подключать Орион к домашнему компьютеру буду USB-COM переходником на чипе Prolific PL2303GS (черный длинный шнур), для преобразования в TTL сигнал воспользуюсь дополнительным конвертером. Они остались со времен сборки ЮТ-88 и вот сейчас нашлось применение:
Компьютер Орион-ПРО теперь выглядит так:
Информации про Орион много, но не всегда я понимал о чем идет речь, из-за этого потерял много времени, пытаясь соединить Орион и домашний компьютер в режиме "Орион-128". Файловый менеджер из прошивки Ориона никак не отображает файлы из домашнего компьютера.
Для нормальной работы компьютера решил разобраться в операционных системах и первую, на которую я натолкнулся, это DSDOS. Всю информацию об этой операционной системе можно прочитать на форуме. На данный момент последняя версия 3.95. Прошил вариант для ПЗУ ROM диска на 256 кб. Прошивка содержит саму операционную систему и множество программ, включая несколько известных игр.
Для запуска DSDOS установил крайние три переключателя на плате компьютера в положение OFF. Стартовое меню мне не нужно, пускай сразу загружается операционная система (жесткого диска и дисковода у меня пока нет):
При запуске компьютера на короткое время отображается заставка DSDOS, где можно увидеть подключенные на данный момент диски. У меня их три:
Диск A: - это плата расширения ROM-disk, в который прошита операционная система DSDOS. Диск B: - это диск в оперативной памяти компьютера, в нем информация сохраняется, пока компьютер находится во включенном состоянии, нажатие кнопки "Сброс" не удаляет информацию из этого диска. А вот диск G: - это виртуальный диск платы расширения COM-AY, т.е. плата работает!
После запуска появляется приглашение, можно вводить команды:
Тут описывать работу в DSDOS я не буду, для примера выполнил команду "D" и получил список файлов в ROM диске:
Клавиша "ESC" на клавиатуре вызывает собственный файловый менеджер, его также не буду описывать в этой статье.
Программа "SYSTEM$" показывает аппаратную часть компьютера. Видно, что COM1 и COM2 определились, также определился чип AY:
Еще одна программа позволяет тестировать работу COM портов:
Программа отображает все данные, которые отправляются и получаются через COM соединение. Работу самой платы легко проверить, если соединить перемычкой пины RX и TX на разъеме подключения. При вводе символов они должны повторяться по два раза:
Тут у меня возникли проблемы работы COM порта. Если на плате на ВВ51 подавать частоту с кварцевого генератора, то получаю в ответ мусор, т.е. ввожу букву, а второй символ отображается неверно. Если подавать частоту от ВИ53, то все работает корректно, но скорость обмена не превышает 38400. пока оставлю так, отдельно буду разбираться с этим. Перемычку J4 поставил в положение 2-3:
На домашний компьютер установил ORI-Server по ссылке из телеграмм канала. Приложение настроил, как указано в описании. Скорость пока оставил 38400.
В файловом менеджере теперь можно открыть диск G: и переписать на него несколько программ для примера:
В программе ORI-Server на домашнем компьютере эти файлы также появились:
Очередной этап сборки ретро компьютера Орион-ПРО считаю завершенным. Пора заняться цветным отображением на экране. Продолжение следует...