В 1990 году в журнале "Радио" вышел цикл статей о любительском компьютере "Орион-128". В отличии от "Радио-86РК" "Орион" содержал 128КБ (в минимуме 64 кБ) оперативной памяти в стандартной комплектации и поддерживал графический цветной (2, 4 или 16 цветов) экран с разрешением 384х256 пикселей.

Существует множество вариантов, но все они достаточно сложные, содержат кучу мелкой логики. Есть идея засунуть её в ПЛИС. В продаже ещё встречаются CPLD в корпусах PLCC, удобные для пайки через панельку DIP-84: Altera EPM7128, EPM7160. Или EPM3256 под TQFP144 через плату-переходник.
Нашёлся, правда, готовый вариант и плата у Чипкина. Но своё интересней воплотить, мозги расшевелить!

Кто помнит? Кто знает? Кто может помощь оказать? Тряхнуть, так сказать, стариной!

Задумка оформилась в 2022 году, изначально придумал индекс 128.22, но, т.к. ОЗУ стало 1 МБ, то и название пусть будет "Орион-М" - Мегабайт или Модернизированный (Modification).
Обсуждение в Telegram

В итоге должна получиться полная совместимость с классическим Орионом, а при желании и с Орионом-про, и ещё немного плюшек:

• Процессор Zilog Z80 или Z180 или Hitachi HD64180. Частоты 2,304/4,608/9,216/18,432 МГц. У Z180 ядро на удвоенной частоте 36,864 МГц переключается самим процессором;
• Поддержка 512/1024/2048/4096 КБ статической памяти AS6C4008 и/или DS1250Y с встроенной батарейкой, столько нужно в основном для RAM диска, и при выключении информация теряться не будет. Или DS1251Y (M48T251Y) с часами;
• ROM диск до 1024 КБ с адресацией для DS DOS на К155ТМ8;
• Переключение страниц памяти как классически (через порт памяти 0F900H), так и средствами MMU процессора Z180;
• ПЗУ 2 КБ с встроенными часами DS1642 (M48T12) с возможностью записи старшего 1 кб для настройки часов и смены шрифта и адаптированым Монитором, но можно обойтись и без ПЗУ, записав Монитор в ОЗУ;
• Видеовыход классический зелёный и через сменные модули: RGB/PAL (S-Video/RCA)/VGA через конвертер;
• Шина расширения, совместимая с классической (трёхрядный разъём DIN41612, аналогично шине NuBus или ECB - Euro Card Bus). Как вариант, разъёмы PBS/PBD;
• Порты RS232 (поддерживаются самим процессором Z180) для подключения модемов, COM-мышки, связи с IBM, адаптеров разных. На вторм порту, думаю, будет USB клавиатура с мышью через CH9350;
• Поддержка SD карт через встроенный порт SPI Z180;
• Плата расширения для карт памяти Compact Flash и USB/SD через контрллер CH376S;
• Плата расширения с контроллером I2C;
• Подключение плат расширения "Arduino" через последовательный порт SPI процессора Z180;
• Звук AY-8910/12 (AYX-32)для прослушки спектрумовского музона или на SAA1099;
• Адресация портов как через память так и по Чистякову;
• Прерывание 50 Гц по началу обратного хода луча по Чистякову;
• Доступ к ОЗУ по адресам портов - "Радиолюбитель" №4/98 стр. 8 или здесь;
• За неимением родной клавиатуры, будет PS/2 адаптер, что не мешает использовать родные клавиатуры;
• Вариант USB клавиатуры и мыши на CH9350 через последовательный интерфейс; ;
• Начала экранных областей не только с адресов 0000H, 4000H, 8000H, C000H, но и с других, кратных 256. Т.е. возможность реализовать аппаратный скроллинг по горизонтали с шагом 8 пикселов по всему пространству ОЗУ.

О конструкции.
Компьютер в минимальной конфигурации расположен на плате формата micro-ATX 221x173 мм содержит процессор Z80 или Z180 с тактовым генератором 18,432мГц, 1 шт статического ОЗУ 512кб, ПЗУ 32 или 64 кб для "Мониторов" (переключаются встроенными средствами процессора) и 64кб для ROM-диска, 3 порта 82C55, дешифратор на ПЛИС Altera EPM7128/7160, видеоформирователь на EPM7128/7160, при желании звуковой чип AY8910 и часы.
Выведены внешние разъёмы D-SUB, Serial RS232, клавиатура "Микро/Радио" DB25, звук с AY и вход/выход магнитофона 3,5мм, пользовательский разъём DIN41612 3x10 pin, сбоку такой-же разъём для ROM-диска. 3 системных разъёма DIN41612 3x32 pin для плат расширения. Крайний разъём возможно угловой для платы-удлиннителя DIN или адаптер ISA-8 bit. Дабы, хоть как-то стандартизировать, расстояние от края платы до 1 контакта будет 25,4 мм, как и на ISA платах. Межплатное расстояние 20,32 мм.

Логику работы видеоадаптера на ПЛИС с процессором Z180 вижу так: по пиксельклоку или удвоенному пиксельклоку видеомодуль запрашивает у процессора доступ к шине, посредством сигнала /BUSREQ и, получив разрешение выставляет нужный адрес и читает байт в промежуточный буфер. Так от 1-й до 6-х "плоскостей" в зависимости от видеорежима. Второй вариант аналогичен орионовскому прозрачному доступу к памяти. Синхронизация осуществляется через сигнал PHI процессора. Из промежуточного буфера байты данных с частотой пиксельклока переписываются в регистр вывода и через ЦАП на VGA-монитор.
Оба эти способа позволяют использовать любую частоту тактирования процессора независимо от частоты пиксельклока.
ЦАП 2 бита на каждый из 3-х цветов достаточен для отображения 16 цветов, а в перспективе 64 цвета.
Внутренние счётчики определяют кадровую и строчную частоты, так-же моменты, когда нужно читать видеопамять. Для орионовского экрана 384 пиксела по горизонтали и 256 по вертикали

О RAM-дисках: при объёме памяти 1024 (512) КБ, как-то коряво будет иметь 15 (7) дисков по 60 КБ. Логичнее создать один непрерывный из всех страниц начиная с последней доступной, ибо снизить вероятность заползания на 1-ю страницу, где лежат атрибуты цвета. Программно это сделать нетрудно, было-бы желание автора или исходники и толковый программист!

Для работы с ПЛИС используется "Quartus II" 10.0 (в следующих нет поддержки 3000/7000 серии). Для программирования заказан китайский "USB Blaster".
Можно использовать более простой - ByteBlaster. Что-бы установить его драйвер, в папке bin Квартуса запускаем bblpt /i
Визуально строить схему, конечно, можно. Но до определённой сложности и размера. Нырнуть более глубоко нам поможет язык описания аппаратуры - VHDL

Возникла ещё такая идея: использовать огромный ассортимент переферии от Ардуино на шине SPI, через последовательный интерфейс процессора Z180. Это модуль часов реального времени DS3231, модуль карты MicroSD, сетевой модуль ENC28J60/W5500, WIFI модуль ESP8266 ESP-07, Bluetooth HC-05/06, RFID, ИК приёмник...
А прикрутив драйверы внешних устройств можно управлять более мощными железяками! Электроприводы, замки, освещение!

SPI Interface
Micro SD Module	Ethernet Module	RFID Module	LoRa radio Module	WiFi/BT radio Module

I2C Interface
Real Time Clock Module	Flash memory	VGA Videocamera Module

Serial Interface
USB Keyboard&Mouse Module	BlueTooth Module	RS-232 Radio Module	RS-232 GSM Module	MP3 TF Module

Всё течёт, все меняется. Вот, и у меня изменилось видение конструкции.
В орионовском сообществе витала идея модульного Ориона. Почему-бы и нет? Оставив фишку с прозрачным доступом видеоформирователя к ОЗУ, сделаем остальные модули сменными! А что-бы не изобретать велосипед, используем готовые модули для шины RC2014. Для начала возьмём процессорный модуль на Z80 и модуль памяти на статике.
Плата остаётся под ATX корпус с слотами DIN, но добавлены разъёмы под модули RC2014. Так-же остаются схема видеовывода, дешифраторы.
Заложена возможность использования процессорных модулей Z80, Z180, Z280, i8085, MOS6502
Модуль памяти может быть один для нулевой стриницы или два для нулевой и первой страниц. Или сдвоенные для четырёх страниц общим объёмом до 4 мб или 64 мб при 24-битной ША.
Синхрогенератор выполнен в виде сменной платы в разъёме шины RC2014 и позволяет менять частоты процессора и строяною и кадровую частоты для монитора.

• Узнать частоты развёрток VGA для разных разрешений можно в Онлайн калькуляторе.
• Пробую GitHub
  
• Наброски схемы в EasyEDA
  
• Первые шаги в Quartus II - классика в ПЛИС-е
  
• Как начать программировать Плис / FPGA / CPLD? Как установить Quartus II / ModelSim ? И как с ними работать?
• Справочник VHDL
• Контроллер клавиатуры на Atmega48, подключаем клавиатуру IBM PS/2 к Ориону. Здесь-же гербер платы.
• Ещё о PS/2 клавиатуре
• Гербер платы ROM-диска на W27C512, размер 38х40мм

• Z8018x Family MPU User Manual
• Z180 Mark IV
• Yet Another Z180 (YAZ180), the modern retro-computer.
• SC130 v1.0 Z180 Motherboard copy
• SC111 – Z180 CPU MODULE (RC2014)
• А не пора ли нам взяться за реализацию Ethernet?
• Single chip drive DM9000
• Графический VGA-контроллер на SoC без знаний HDL
• VGA адаптер на ПЛИС Altera Cyclone III
• Решение FizzBuzz на FPGA с генерацией видео
• Тайминги стандарта VGA 640x480

Служебные ячейки "Монитора"
0F3C4H-0F3C5H	адрес подпрограммы звукового сигнала 0F83FH
0F3C7H-0F3C8H	адрес подпрограммы ввода символа с клавиатуры 0F803H
0F3CAH-0F3CBH	адрес подпрограммы принтера 0F821H
0F3CDH-0F3CEH	адрес подпрограммы вывода символа на экран 0F809H
0F3D1H	ячейка, в которой хранится начальный адрес знакогенератора. При инициализации МОНИТОР записывает в эту ячейку значение - 0F000H. При необходимости пользователь может указать свой адрес, по которому размещен другой знакогенератор. При этом, однако, следует помнить, что драйвер дисплея символы с кодом 00-1FH на экран не выводит и в знакогенераторе для них место не выделяется. Таким образом, знакогенератор всегда начинается с кода 20Н, т. е. "пробела".
0F3D3H	ячейка, хранящая признак прямого (00Н) вывода (светлые символы на темном фоне) или инверсного (0FFH) вывода (темные символы на светлом фоне). В цветном режиме цвета изображения и фона меняются местами.
0F3D6H-0F3D7H	Тёплый старт Монитора
0F3D8H	ячейка, содержащая адрес возврата из подпрограммы чтения байта (OF806H) при "зависании" или выпадании сигнала. МОНИТОР заносит в эту ячейку адрес "теплого старта". Программа пользователя должна заносить в эту ячейку свой адрес возврата, в противном случае при невозможности чтения байта программа осуществит возврат в МОНИТОР.
0F3DAH	ячейка, в которой хранится константа записи на магнитную ленту. Для скорости 1200 бод. Она имеет значение 40Н (для процессора КР580ВМ80 с частотой 2,5 МГц).
0F3DBH	ячейка, хранящая константу чтения с магнитной ленты. Для стандартной скорости - 60Н (для процессора КР580ВМ80 с частотой 2,5 МГц).
0F3E7H	Тон звука подпрограммы F83FH
0F3DH
0F3DH
0F3DH

Подпрограммы ОРДОС
0A800H	Готовность принтера
0A803H	Печать	Выдача кода в регистре C на принтер.
0A806H
0A8??	Работа с последовательными портами
0A8??

Служебные ячейки ОРДОС
0A800H - 0A87FH	Драйвер принтера LPT
0A800H - 0AFFFH	Драйверы
0BFFDH	горячий выход в ОРДОС
0BFB8H
0BF??

Порты "Орион-128"	Радио 1993 №4	[ Info ]
0F400H-0F403H	порты программной клавиатуры (РК86, МС7007)
0F500H-0F503H	порты внешнего ROM-диска
0F600H-0F603H	порты для проведения экспериментов, временного использования. Определенного назначения не имеют
Платы расширения
0F700H-0F70FH	Резерв (системные регистры "ORION-Рго")	КНГМД выбирается по адресам F700/F720 (SP-Comp. Club)
0F710H-0F71FH	Контроллер НГМД и НТМД
0F720H-0F72FH	Порт принтера, джойстики, дополнительные параллельные порты	КНГМД выбирается по адресам F700/F720 (SP-Comp. Club)/ВИ53
0F730H	регистр данных КР580ВВ51 (COM1)
0F731H	регистр управления КР580ВВ51 (СОМ1)
0F734H	регистр данных КР580ВВ51 (COM2)
0F735H	регистр управления КР580ВВ51 (СОМ2)
0F738H	счетчик канала 0 КР580ВИ53
0F739H	счетчик канала 1 КР580ВИ53
0F73AH	счетчик канала 2 КР580ВИ53
0F739H	регистр управления КР580ВИ53
0F740H-0F747H	Таймер звукового сигнала КР580ВИ53	ВН59
0F748H-0F74FH	Музыкальный процессор AY8910/12
0F750H-0F75FH	Часы, календарь 512ВИ1 (DS12885)/IDE адаптер ПРО
0F752H-0F753H	SD карта - введено 28/06/2022
0F760H-0F76FH	Контроллер прерываний КР580ВН59	RTC (часы) на ИМС 512ВИ1 схема Акимова, рег-ры данных и адреса поменяны местами	ВВ51
0F770H-0F77FH	Мегапорт КР580ВВ55 4 шт.	Ethernet RTL8019AS/DM9000
0F780H-0F78FH	КР580ВВ55	Ethernet RTL8019AS/DM9000
0F790H-0F797H	Аппаратная клавиатура PS/2 HT6542B	Накопитель ЖД IDE
0F798H-0F79FH	Последовательный интерфейс КР580ВВ51
0F7A0H-0F7AFH	Внешний квазидиск большой ёмкости	Музыкальный процессор AY8910/12
0F7B0H-0F7BFH	CF карта (IDE)	RTC (часы) на ИМС 512ВИ1 (авторская схема)
0F7C0H-0F7CFН	Часы DS1307
0F7D0H-0F7DFH	Мегапорт КР580ВВ55 4 шт.
0F7E0H-0F7EFH	Порт RS232 СОМ2 (и COM3) 16С550
0F7F0H-0F7FFH	Музыкальный процессор AY8910/12
Только для записи, при чтении будет доступно ПЗУ с Монитором:
0F800H-0F8FFH	Color Mode
0F900H-0F9FFH	RAM Page
0FA00H-0FAFFH	Video Address
0FB00H-0FBFFH	Display Type: Graphics/Text
Только для записи с Z80 Card-II Чистякова:
0F8H
0F9H
0FAH
0FAH
0FCH
0FDH	AY8910/12 по схеме, совместимой со Спектрумом
0FEH	D4 - звук Спектрума. Выбор старших адресов ROM
0FFH	Звук

Mirror Orion site
Eugene's site
Old Lazy Cats Group
Mirror efu site

---

reliablecounter blog

---

Посещений -