Superfo HArlequin ZX Spectrum Clone

[flopping]

Hola José, la lista de precios de los componentes me la dado una persona que se dedica a vender componentes y cables, supongo que estará bien, pero bueno los precios rondaran esa cifra mas o menos, por cierto el regulador no haría falta, ya que con un cargador de móvil, que entrega 5v estabilizados y llegan hasta 1A y mas, se podría alimentar sin problemas, incluso con pilas recargables se puede alimentar directamente, las de 1,2V claro, para no pasarnos de voltaje, jejejeje..

Creo que lo de separar el bus con resistencias y hacerlo flotante, no es para meter un interface de joystick dentro de la placa, sino para que los interfaces de joystick sinclair y teclado sean compatibles, ya que ahora están dando problemas, bueno eso he creído leer yo, que mcleod te lo aclare mejor, no quiero meter la pata mal interpretando los comentarios de los demás, pero creo que metiendo esas resistencias en el bus y en las señales que ha comentado mcleod, la compatibilidad será o total o muy elevada, supongo que eso si que se podrá incluir en la V3, vamos una nueva revisión de placa, por si quieres comentarselo al amigo americano, salu2.

[flopping]

A mi me dan ganas de pillarme una pero me da una pereza el tener que buscar todos los componentes y luego el tener que soldarlos. Espero que saquen pronto una solución one-chip-spectrum para 48K como esta:

-2 memorias RAM 62256.
-1 EPROM 27128 o mejor aún una EEPROM grabable desde el propio spectrum.
-1 Z80 con encapsulado PLCC y zócalo a tal efecto.
-1 XC95144XL con todo lo demás, mas su correspondiente oscilador.

Todo esto manteniendo las dimensiones de la placa, para que sirva como reemplazo de un gomas. Aparte de ser una solución más barata sobraría un montón de espacio en la placa y se podrían meter 40 pulsadores para el teclado. Y ya puestos si alguien se encarga de diseñar las carcasas y las teclas, sería un clon perfecto.

Si esa es otra opción, que incluso mcleod se planteo y desarrollo algo al respecto, pero yo sigo pensando, (es solo mi opinión que no tiene que coincidir con las de los demás claro), que cuantos menos chips programables lleve el tema mejor, ya que estamos sustituyendo una ULA por otro tipo de chip, que puede desaparecer en cualquier momento, mientras que con electrónica discreta tenemos spectrum para años, ojo que no me opongo a esa opción, al revés, cuantas mas tengamos mejor, como bien dices seria mucho mas barato, mas pequeño y muchas cosas mas, es bajo mi punto de vista otra opción mas para seguir manteniendo nuestros spectrums vivos y mucho mejor seria el poder implementar esa ULA+ que eso si que seria un gran avance, pero bueno a ver si algún día dentro de este año que celebramos el 30 aniversario alguien nos da la sorpresa y aparece esa ULA+, jejejejej......

[antoniovillena]

Si esa es otra opción, que incluso mcleod se planteo y desarrollo algo al respecto, pero yo sigo pensando, (es solo mi opinión que no tiene que coincidir con las de los demás claro), que cuantos menos chips programables lleve el tema mejor, ya que estamos sustituyendo una ULA por otro tipo de chip, que puede desaparecer en cualquier momento, mientras que con electrónica discreta tenemos spectrum para años, ojo que no me opongo a esa opción, al revés, cuantas mas tengamos mejor, como bien dices seria mucho mas barato, mas pequeño y muchas cosas mas, es bajo mi punto de vista otra opción mas para seguir manteniendo nuestros spectrums vivos y mucho mejor seria el poder implementar esa ULA+ que eso si que seria un gran avance, pero bueno a ver si algún día dentro de este año que celebramos el 30 aniversario alguien nos da la sorpresa y aparece esa ULA+, jejejejej......

Tal vez en un futuro no exista ese chip programable en concreto, pero habrá otro que lo sustituya. Vamos que tendría arreglo con una nueva revisión de la placa y un nuevo chip. La propuesta que hago es un compromiso entre precio/simplicidad, porque se puede usar FPGA en lugar de CPLD y meter la CPU y la RAM reduciendo aún más el número de chips, pero esa FPGA sería más cara.

Y eso de meter toda la circuitería TTL en un chip ya lo hicieron los de sinclair en su día al pasar del ZX80 al ZX81, ya que se abarataban costes si la tirada era muy grande. La ventaja que tenemos hoy en día es que podemos simplificar toda la circuitería TTL en un chip como el XC95144XL a un coste muy muy bajo y con una tirada muy muy pequeña (tan pequeña como una unidad).

Yo creo que se mire como se mire sería un clon mucho más práctico, sólo falta que alguien diseñe la PCB y programe el CPLD (que no es moco de pavo).

[jose_leandro]

[quote="antoniovillena"][quote="flopping"]
Y eso de meter toda la circuitería TTL en un chip ya lo hicieron los de sinclair en su día al pasar del ZX80 al ZX81, ya que se abarataban costes si la tirada era muy grande. La ventaja que tenemos hoy en día es que podemos simplificar toda la circuitería TTL en un chip como el XC95144XL a un coste muy muy bajo y con una tirada muy muy pequeña (tan pequeña como una unidad).[quote]

Eso ya existe. Los rusos llevan años sacando clones y algunos son así:

Speccy2007
http://tarjan.uw.hu/zx_pix/speccy_2007/ ... _ru_01.jpg

Speccy2010
http://tarjan.uw.hu/zx_pix/zst/original ... ite_01.jpg
http://tarjan.uw.hu/zx_pix/zst/original ... ite_03.jpg

Saludos

José Leandro

[antoniovillena]

Eso ya existe. Los rusos llevan años sacando clones y algunos son así:

Speccy2007
http://tarjan.uw.hu/zx_pix/speccy_2007/ ... _ru_01.jpg

Speccy2010
http://tarjan.uw.hu/zx_pix/zst/original ... ite_01.jpg
http://tarjan.uw.hu/zx_pix/zst/original ... ite_03.jpg

Saludos

José Leandro

Gracias por los enlaces. Sí, pero no son clones exactos y no usan CPLD sino una FPGA que además de ser tocha y no es nada barata. Otra solución plausible es clonar la placa del spectrum original y usar un reemplazo ULA con el mismo CPLD, pero sigue siendo una placa compleja y difícil de reparar. Las RAM son de 1 bit, que era lo más barato en su día pero actualmente son poco prácticas y difíciles de conseguir.

Sé que mi propuesta es un poco utópica pero creo que es a lo que se irá tendiendo. Este clon a base de TTLs es un gran avance porque es prácticamente 100% compatible con el spectrum original. Puede que dentro de 10 años existan chips baratos que implementen un spectrum en un sólo chip (hoy en día los hay pero son caros) pero mientras tanto estoy seguro que aparecerán soluciones intermedias. La cosa está últimamente muy activa.

[mcleod_ideafix]

Por otro lado, me ha parecido interesante tus comentarios sobre la falta de un par de resistencias para afinar más el diseño. ¿Lo has visto del montaje mio o del esquema de la versión 2 que me mando Superfo)? Te lo comento porque si es de la versión 2 y faltan estas resistencias, se lo comento y que vea si las puede poner.

El esquemático que he revisado es la versión 2.0 rev B, en formato PDF que publicas en el Trastero.

Otra cosa es lo poner el bus separado para poner joystick sinclair. Haría falta sitio en la placa y ya anda muy justa

Nada que no pueda solucionarse con algunas resistencias SMD Aunque podría aprovecharse U47 de la siguiente forma: rutando las pistas de salida de U6 (B1, B2, B3, etc) para que en lugar de ir directamente al bus de datos del Z80 vayan al bus de datos de la memoria de pantalla (VD0, VD1, VD2,...VD7). De esa forma se aprovecha U47 para memoria y E/S. De hacerse eso hay que evitar la colisión entre U6 y U8: cuando la memoria vuelca datos no debe poder leerse el puerto 254. Esto lo resuelve la ULA generando contienda en la E/S. En este diseño esa contienda no sería necesaria y de hecho este circuito podría trabajar sin generar contienda en E/S, pero dicha contienda está de hecho implementada.
Decía, que para evitar la colisión entre U6 y U8 hay que hacer que U6 sólo se active (señal G) cuando así lo diga el pin 6 de U5B, y además la señal OE de U8 (pin 22) valga 1. Esto equivale a que el pin 6 de U5B se combinaría con la versión negada de lo que le entra al pin 22 de U8 mediante una puerta OR. La salida de esa puerta OR iría al pin G de U6 (pin 19 de U6).

[mcleod_ideafix]

El clon sale por la toma RGB. El ordenador es PAL; recuerda que en el libro de la ULA se habla sobre la posibilidad de NTSC pero no deja bien su implentación y Superfo se ha basado en los esquemas de Ch

Vale... es que Superfo ha hecho un pastiche curioso en la señal de video compuesto. Será una señal PAL 3.5 ya que para la subportadora de color ha puesto un reloj de 3,576MHz y ha configurado el AD724 para que codifique en NTSC. Para sacar una señal PAL-B "como Dios manda" tendrás que cambiar el cuarzo por uno de 4,43MHz y la señal SELECT del AD724, en lugar de llevarla a masa, llevarla a +5V para seleccionar PAL.

Por otra parte, sí, confirmo que esto genera 50Hz de interrupción. La clave está en U25, que es el contador de líneas. Genera un pulso de sincronismo vertical al llegar la cuenta a 248 líneas (192 líneas de trabajo + 56 líneas del borde inferior). El contador se autoresetea al llegar la cuenta a 312 líneas. Este contador toma su reloj de un tren de pulsos de 64uS que es la frecuencia horizontal, así que 64uS * 312 = 19968uS = 19,968ms -> 50,0801Hz de frecuencia.

[Jose Manuel]

Vale... es que Superfo ha hecho un pastiche curioso en la señal de video compuesto. Será una señal PAL 3.5 ya que para la subportadora de color ha puesto un reloj de 3,576MHz y ha configurado el AD724 para que codifique en NTSC. Para sacar una señal PAL-B "como Dios manda" tendrás que cambiar el cuarzo por uno de 4,43MHz y la señal SELECT del AD724, en lugar de llevarla a masa, llevarla a +5V para seleccionar PAL.

Justo acabo de recibir un mensaje de Superfo donde dice:
The crystal for AD724 should be 4.43MHz for PAL TV, I forgot to change in the last update.

Tenemos que proponerle todas las mejoras para que retoque la placa.

Saludos, J.M:

[jose_leandro]

Hola

Vamos por partes, como diria Jack el destripador

Me gusta que el artículo hay generado interes aunque a nivel personal veo alguna cosa que no me gusta tanto. Es normal porque la gente es como es

Lo que he montado yo no es más que un clon de un spectrum 48K con chip TTL. Es simple de montar, facil de conseguir las piezas, tiene bus de expansión pero nada más. No tiene ranura sd para cargar juegos, ni es 128k, ni tiene ay, ni soporta 256 colores.

Al pensar sobre este tema, yo opino que debería de haber 2 caminos en cuanto a clones para el spectrum

-Clones simple como este.
-Clones que integren funcionales que requerimos hoy en día.

Para Antonio Villena

Tu quieres algo como esto:

http://aticatac.altervista.org/foto2.html
http://aticatac.altervista.org/foto3.html

Lastima que el proyecto chrome se desviase un poco y se hiciese más complicado.

Comentarte también que el speccy 2007 no tiene FPGA, Lleva un CPLD EPM7128SLC84 que hace de ULA y un microcontrolador ATmega16 para la ranura sd y el teclado de PC. El modelo base solo es un spectrum 48K aunque no es muy dificil convertirlo en 128K

El speccy2010 ya lleva FPGA porque es mucho más flexible. Se puede configurar con spectrum, pentagon,etc. Tiene mucha más RAM, emula el AY, etc, etc

A mi me gusta más el speccy 2007 porque hay un z80 real. ( En este punto recuerdo una charla en Zaragoza donde también estaba mc_leod donde a él si le gustas las FPGA pero a mi no y me consideba un poco taliban )

No me gustan los CPLD ni las FPGA porque son productos que evolucionan rápidamente y por tanto desaparecen del mercado rapidamente. También me pasa que soy un poco "old style" y abandonar la alimentación de +5v me cuenta un poco. El poder conectar un plus-d al clon que he montado me ha "llenado"

Para floppy

Si te fijas bien en el articulos, verás que digo que durante todas las pruebas he usado una fuente de +5v que tengo de una base wifi. Da 2A y es pequeñisima en comparación a una fuente de alimentación de un spectrum. Es la mejor solución si no quieres usar algunos de esos interface "glotones" que usan la linea de +9v para no colapsar el 7805

La otra duda que me surgio fui si usar un 7805 o un regulador "moderno". El clon consume tan poco que el 7805 no necesitaría un disipador grande pero me decanté por el "moderno" por probar.

En cuanto a las resistencia, lo siento, no me he explicado bien. El problema es que añadir, aunque sea una resistencia, a la placa actual cuenta mucho porque no hay mucho espacio.


Para mc_leod

Como acaba de comentar José Manuel, Superfo se ha dado cuenta de la mezcla extraña con la frecuencua del AD724. Yo no he probado todavía la conversión de RGB a video que hace el chip y no me he dado cuenta (y no tengo tanto nivel) que la frecuencia del reloj es incorrecta.

En cuanto a las mejoras que propones, se las voy a comentar a superfo para que él vea si las puede implementar

Todo comentario sera bien recibido

Saludos

José Leandro

[mcleod_ideafix]

A mi me gusta más el speccy 2007 porque hay un z80 real. ( En este punto recuerdo una charla en Zaragoza donde también estaba mc_leod donde a él si le gustas las FPGA pero a mi no y me consideba un poco taliban )

Eh eh! Tú fuiste quien se autodefinió como "talibán" durante la presentación de la charla de "Tres hombres y un soldador".

[antoniovillena]

Para Antonio Villena

Tu quieres algo como esto:

http://aticatac.altervista.org/foto2.html
http://aticatac.altervista.org/foto3.html

Lastima que el proyecto chrome se desviase un poco y se hiciese más complicado.

Comentarte también que el speccy 2007 no tiene FPGA, Lleva un CPLD EPM7128SLC84 que hace de ULA y un microcontrolador ATmega16 para la ranura sd y el teclado de PC. El modelo base solo es un spectrum 48K aunque no es muy dificil convertirlo en 128K

El speccy2010 ya lleva FPGA porque es mucho más flexible. Se puede configurar con spectrum, pentagon,etc. Tiene mucha más RAM, emula el AY, etc, etc

A mi me gusta más el speccy 2007 porque hay un z80 real. ( En este punto recuerdo una charla en Zaragoza donde también estaba mc_leod donde a él si le gustas las FPGA pero a mi no y me consideba un poco taliban )

No me gustan los CPLD ni las FPGA porque son productos que evolucionan rápidamente y por tanto desaparecen del mercado rapidamente. También me pasa que soy un poco "old style" y abandonar la alimentación de +5v me cuenta un poco. El poder conectar un plus-d al clon que he montado me ha "llenado"

Exacto. Pero con la implentación de Harlequin. Ni el chrome, ni el speccy 2007/2010 son precisos en los timings. Para empezar el hecho de que tengan salida VGA implica que la ULA accede a la memoria de video de una forma diferente a la que lo hace un spectrum real. A no ser que tengan implementado una especie de buffer donde los accesos a RAM de video estén desacoplados de la señal de video es imposible hacer un clon exacto. Y este buffer no cabe en una CPLD y añade complejidad extra.

Y tanto el speccy 2007 como el 2010 se alejan de los objetivos que busco. Se centran más en las mejoras (ranuras SD, teclado PS/2) que en la compatibilidad. Mi clon ideal debería basarse en los esquemas de Harlequin que hizo en su día Chris Smith y a partir de ahí añádele lo que quieras.

Y sí, los CPLD y FPGA evolucionan, pero el código VHDL sería reutilizable para los nuevos dispositivos que salgan. Y habría que poner un transceiver 3V-5V en el puerto de expansión para poder usar los mismos periféricos que el spectrum original en caso de que el CPLD no dé niveles compatibles TTL, aunque no es el caso del XC95144XL.

Otro problema de una placa con muchos componentes es que es más fácil que uno se estropee y es más difícil detectar la avería y repararlo. Con un diseño de 5 chips y usando zócalos las reparaciones serían mucho más fáciles.

Y por último está el precio y el trabajo de montarlo. No es lo mismo gastarte 60 euros (15 en la placa y 45 en los componentes) y tirarte varios días soldando y rezando para que funcione a la primera, que gastarte la mitad (15 y 15) tirarte una tarde montándolo y que funcione del tirón.

Aunque no te niego que da mucha más satisfacción montar una placa con un montón de circuitos TTL y luego ver cómo funciona, que usar el atajo del CPLD.

[flopping]

Gracias José por las explicaciones, solo una cosa que no tiene mucha importancia pero que veo que lleva ya así muchos días y no se ha corregido, en la web del trastero, la fecha del articulo del superfo esta puesta en el futuro, 15/12/2012, no tiene mucha importancia, pero bueno supongo que estaría mejor si se le pusiera la correcta, que supongo que será esta ¿no?, 15/01/2012, si hay avances o modificaciones en el clon ya las pondras en el articulo del trastero, ¿verdad?, gracias nuevamente por todo y salu2.

[jose_leandro]

Hola

Si, el artículo se va a modificar levemente. Estamos hablando con superfo para las mejoras que a propuesto mcleod y así poner un esquema y una placa ligeramente retocados.

Espero que esté la semana que viene

Saludos

José Leandro

[sejuan]

A mi me parece acojonante todo este proyecto. Y que Mc_leod y Jose Leandro se metan en discusiones técnicas, en las que me pierdo totalmente, para llevar a cabo el proyecto y mejorarlo, me parece una de las mejores noticias que vamos a tener este año. Coño que en eso consiste esto en compartir y si es posible mejorar. De verás me encanta el proyecto aunque no me entere de ná

[jose_leandro]

Hola

Hola

Si, el artículo se va a modificar levemente. Estamos hablando con superfo para las mejoras que a propuesto mcleod y así poner un esquema y una placa ligeramente retocados.

La placa de superfo ya está retocada con las sugerencias de mcleod.
Se ha insertado una resistencia de desacoplo en la señal INT
Se ha implementado la señal IORQGE
Se ha cambio la manera en la que se trataba el teclado y ahora debería permitir insertar interface tipo sinclair o interface que intenten usar la codificación del teclado.

y ya que estabamos
Ajustado el valor del cristal para el circuito del AD724
Cambio en el valor de un par de resistencias.

El esquema revisión C y el listado de componentes necesarios, los podeis descargar de :
http://trastero.speccy.org/cosas/JL/Har ... erfo4.html

Saludos

José Leandro

P.D Para la persona que está organizando la posibilidad de hacer unas placas. Me gustaria apuntarme con un par de placas (sin componentes. Gracias