2017.2.16
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マイコン独立大作戦
CRT/VGAIF+KEYIF+SDCARDIFボードの製作

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WindowsパソコンにUSB接続して使う現行方式はそれなりに便利ではありますが、ときとしてWindows
のしがらみから開放されて、小さいながらも独立した一個のパソコンとして機能したいと思うこともあります。
昔はそれが普通のことだったのですが、安価なCRTディスプレイが生産中止となって久しい今日ではそれ
は叶わぬことと諦めていたのですが…。
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[総合第9回]


●HSYNC回路

やっと説明用の回路図ができました。
CRTインターフェース回路の回路図は「CRTインターフェースボードの製作」[第14回]でお見せしていますが、修正前の回路図で、まだVGA回路を追加する前の回路図でした。
その後にいやというほど追加、修正をしたために、回路図も当初のものに比べると随分複雑なものになってしまいました。
下はVGA回路を追加したクロックおよびHSYNC(水平同期)回路の回路図です。

まだ最近行なった修正作業は反映されていませんから、最終版としてはここからさらに修正をすることになります。

相当に複雑な回路ですが、勿論これで全部ではありません。
上に書きましたようにCRT/VGAインターフェース回路の一部、クロックおよび水平同期回路のみでこれだけのボリュームがあります。

この回路図をもとに説明をしようとしますと、ちょつと大変なことになりますから、上の回路図からVGA回路のみを取り出して、そこに理解を助けるためにキャラクタ信号出力回路を加えて1枚の回路図に仕上げました。

これでもまだかなり複雑な回路ですが、少しは簡単になりました。
理解しやすくするためにここでの説明に不要な回路は省いてあります。
VGA回路のクロックは25.175MHz水晶発振回路から得ます。
そのクロックはそのままキャラクタ信号の1ドットを表示するクロックになります。
最初の74HC393(IC3)によって1/8分周した信号がキャラジェネROMから出力された1キャラクタの水平方向表示データを74HC166にロードする信号になります。
ロードされた8ドットの表示データは25.175MHzのクロックによって74HC166からシリアル出力されます。

次は水平同期信号です。
74HC393(IC3)によって1/8分周された1文字分の信号を受けて次の74HC393(IC7)によって100分周(64H)されます。
VGA640×200(80字×25行)の水平1走査期間はブランキング期間を含めると100文字(800ドット)になります(「CRTインターフェースボードの製作」[第17回]参照)。

ここからがちょっと複雑になります。
100文字の水平1走査期間のうち80文字は画面に表示される期間です。
74HC393(IC7)から出力されるカウンタパルスの00Hを起点とすると表示期間の終わりは4FH(79)になります。
その次の50Hから63Hまでがブランキング期間です。
そのブランキング期間のうち前から2文字がフロントポーチで、そのあと12文字がHSYNC信号期間です。
残りの6文字がバックポーチです(いずれも「CRTインターフェースボードの製作」[第17回]参照)。

その条件をもとにしてHSYNC信号を作り出します。
50Hから5FHは16文字期間あります。
このうち前の2文字と後ろの2文字を除外するとHSYNC期間になります。
50 1010000 除外
51 1010001 除外
 :
 :
5E 1011110 除外
5F 1011111 除外
中央付近のゲートでその計算をしています。
74HC11(IC9)で5Xを選択します。
そこから74HC32(IC21)で下位4ビットが000Xを除外します。
また74HC10(IC番号オチ)で下位4ビットが111Xを除外します。

説明の途中ですが時間がなくなってしまいました。
次回に続きます。

CRT/VGAIF+KEYIF+SDCARDIFボードの製作[総合第9回]
2017.2.16upload

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