15_01.pdf

Kącik elektronika amigowca

Sampler do C−64

Witam wszystkich miłośników

nowego cyklu, dotyczącego

nieśmiertelnych komputerów

Commodore, takich jak: staruszek

C−64, Amiga500, 600, 2000, 1200,

3000, 4000. Z biegiem czasu

pokażę, że nie tylko popularny PC

może służyć poważnym pracom, jak

programowanie EPROM, EEPROM,

GAL i podobnych.

Artykuły udowodnią, że C−64 i Amiga

doskonale spisują się jako sterowniki

mikroprocesorowe, spełniające takie

funcje jak np:

− symulator obecności domowników

odstraszający potencjalnych złodziei;

− inteligentne urządzenie alarmowe

z powiadamianiem przez telefon

o włamaniu, pożarze;

− cyfrowa, automatyczna sekretarka;

− programator, symulator pamięci, ukła−

dów cyfrowych.

Miałem problem, co zaproponować

na początek. Sterowanie jakimiś prze−

kaźnikami, tzw. wąż świetlny, jest mało

interesujące, przecież lepiej użyć wyspe−

cjalizowanych układów, na pewno są

tańsze. Więc co? Na początek wybrałem

sampler.

Ewolucja tego urządzenia była długa,

najpierw były samplery czterobitowe,

następnie ośmiobitowe. Tak na margine−

sie, na zwykłym C−64 można odtwarzać

sample czterobitowe, z Covoxem oś−

miobitowe. Wszystko zaczęło się od te−

go, że spotkałem się z opisem samplera

do Amigi na przetworniku ADC0809. Tak

się składa, że port C−64 jest bliźniaczo

podobny do Amigi, różni się tylko zega−

rem czasu rzeczywistego, a dokładniej

sposobem jego przedstawienia. Po

chwili namysłu powstał projekt samplera

do C−64 na ADC0809. Okazało się jed−

nak, że ten przetwornik jest dosyć drogi,

a podobny ADC0804 kosztuje blisko

dwa razy mniej. Chwila pracy i powstał

nowy projekt. Czytelnikom proponuję

sampler z regulacją poziomu sygnału.

rysunku 1. Sampler zbudowano na

przetworniku ADC0804, który zapewnia

częstotliwość próbkowania do 10kHz.

Komputer C−64 i tak w sensowny spo−

sób nie wykorzysta większej częstotli−

wości, a dokładniej chodzi o czas po−

święcony przez procesor na obsługę

sampli i pochłoniętą przez nie pamięć.

Przetwornik pracuje w typowym ukła−

dzie aplikacyjnym. Sygnał wejściowy, po

przejściu przez potencjometr regulacji

poziomu (P1) trafia do wzmacniacza na

T1. Po wzmocnieniu przechodzi na we−

jście przetwornika US1. Rezystory R7,

R8 zapewniają ustalenie zera przetworni−

ka na poziomie połowy napięcia zasila−

nia. Odczyt portu PB powoduje odczyta−

nie danych z przetwornika i dzięki impul−

sowi na PC2 rozpoczęcie nowego cyklu

przetwarzania. Impuls ten będzie poja−

wiał się tam zawsze po odczycie portu.

Gdy proces przetwarzania zakończy się,

linia INTR (pin 5 US 1) zmieni stan na nis−

ki, informując port o zakończeniu proce−

su przetwarzania. Może to wywołać

przerwanie, jeśli je ustawimy. Stan linii

INTR jest zmieniany na wysoki po odczy−

cie portu (strob na PC2). Przetwornik

może linię danych ustawić w stan trzeci,

jest to wykorzystywane gdy podłączymy

go bezpośrednio do magistrali mikropro−

cesora. W samplerze ta możliwość nie

jest wykorzystana, dlatego linie CS, RD

połączono na stałe z poziomem niskim.

Elementy R2, C3 decydują o częstotli−

wości oscylatora, która wyznacza częs−

Rys. 1. Schemat ideowy samplera.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/97

Budowa samplera

Schemat ideowy urządzenia pokaza−

no na rysunku 1

rysunku 1

Kącik elektronika amigowca

Listing 1

;PROCEDURA SAMPLUJACA DZWIEKI ; DO PAMIECI KOMPUTERA

; ORAZ ODTWARZAJACA JE NA PRZERWANIACH

RTS

;−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−READ SEI ;WYLACZENIE PRZERWAN

LDA #$7F

STA $DD0D

LDA #>START ;ADRES STARTOWY LDX #>KONIEC ; KONCOWY

LDY #SPEED

*= $0810

JMP READ JMP WRITE

;−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−START = $1000

KONIEC = $FF00

SPEED = $90

;−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−STRLOW = $FA

STRHIGH = STRLOW+1

END

;PREDKOSC

STA STRHIGH

STX END

STY SPD

LDX #$00

STX STRLOW

JSR VOLUME

= STRHIGH+1

;GLOSNY SID

SPD

= END+1

LDX #$07

JSR VOLUME

LDX #$0E

JSR VOLUME

JSR TIMER

STY $DD03

LDA $0318

PAMIEC = SPD+1

;−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−WRITE SEI

;WYLACZENIE PRZERWAN

LDA #$7F

STA $DD0D

LDA #>START ;ADRES STARTOWY LDX #>KONIEC ; KONCOWY

LDY #SPEED

;PREDKOSC

;ZAPAMIETANIE

STA STRHIGH

STX END

STY SPD

LDX #$00

STX STRLOW

JSR VOLUME ;GLOSNY SID

LDX #$07

JSR VOLUME

LDX #$0E

JSR VOLUME

LDY #$00 ;PORT NA WEJSCIE STY $DD03

JSR TIMER

LOOP1 LDA $DD0D

LDX $0319

; WEKTORA NMI

STA NMILOW

STX NMIHIGH

LDA #<NMI

;USTAWIA WEKTOR NMI LDX #>NMI

STA $0318

STX $0319

LDA #$81

;ZEZWALA NA NMI

STA $DD0D

CLI

RTS

;CZEKA NA TIMER

NMI PHA

TYA

PHA

LDY #$00

LDA PAMIEC

BNE NMI1

INC $01

AND #$01

BEQ *−5

LDA $DD01

;ODCZYT PROBKI

LSR A

STA $D418

;ZMIANA BANKU RAM

LDA (STRLOW),Y

DEC $01

LSR A

STA $D418

STA $D020

LDA $DC01

;WYSLANIE DO SID

STA $D020

LDA $DC01

;CZY NACISNIETO STOP

BPL STOP

LDA $DC01

;CZY SPACJA

AND #$10

BNE LOOP1

; NACISNIETO SPACJE! START ZAPISU

STY $D011

;CZY NACISNIETO STOP

BPL STOPNMI

STA PAMIEC

EXITNMI PLA

;WYLACZENIE VIC

DALEJ LDA $DD0D

;CZEKA NA TIMER

;WYJSCIE Z NMI

AND #$01

BEQ *−5

LDA $DD01

TAY

PLA

BIT $DD0D

RTI

;POBRANIE PROBKI

AND #$F0

;STARSZY NIBLLE

STA PAMIEC

LSR A

STA $D418

STA $D020

LDA $DC01

NMI1 INC $01

;ZMIANA BANKU RAM

LDA (STRLOW),Y

DEC $01

STY PAMIEC

AND #$0F

STA $D418

STA $D020

INC STRLOW

;CZY NACISNIETO STOP

BPL STOP

LDA $DD0D

;ZWIEKSZENIE ADRESU

;CZEKA NA TIMER

BNE EXITNMI

INC STRHIGH

LDA STRHIGH

AND #$01

BEQ *−5

LDA $DD01

LSR A

STA $D418

STA $D020

ORA PAMIEC

INC $01

;POROWNANIE CZY END

CMP END

BNE EXITNMI

STOPNMI LDA NMILOW

;STARY WEKTOR NMI

LDX NMIHIGH

STA $0318

STX $0319

LDA #$01 ;WYLACZENIE PRZERWAN

STA $DD0D

BNE EXITNMI

;−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−VOLUME LDA #$00

STA $D405,X LDA #$FF

STA $D402,X STA $D403,X LDA #$F0

STA $D406,X LDA #$41

STA $D404,X RTS

;−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−TIMER LDA #$00 ;USTAWIENIE TIMERA

STA $DD05

LDA SPD STA $DD04 LDA #$01 STA $DD0E LDA $DD0D RTS

;−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−NMILOW .BYTE 0

NMIHIGH .BYTE 0

;ZMIANA BANKU RAM

STA (STRLOW),Y

DEC $01

INY

;ZWIEKSZENIE ADRESU

BNE DALEJ

INC STRHIGH

LDA STRHIGH;POROWNANIE CZY END

CMP END

BNE DALEJ

STOP LDA #$1B

;WLACZA EKRAN

STA $D011

CLI

; I PRZERWANIA

totliwość próbkowania. Nie należy jej

zmieniać, ponieważ według producenta

wzrost jej ponad 1MHz spowoduje spa−

dek rozdzielczości nawet do 6 bitów.

Układ jest prosty, ważną rzeczą jest tak−

że program obsługujący sampler. Na lis−

lis−

Aby sprawa była jaśniejsza, zacznę od

omówienia odtwarzania sampli. Jak wia−

domo C−64 nie posiada wbudowanych

przetworników cyfrowo−analogowych.

Zauważono jednak, że regulator głośnoś−

ci może pracować jako czterobitowy

przetwornik. Pierwsze procedury play−

erów na czas odtwarzania wyłączały ek−

ran. Było to konieczne, ponieważ układ

wizyjny w co ósmej lini “podkradał” cyk−

le maszynowe procesora. Powodowało

to duże zniekształcenia dźwięku. Niedo−

godność tę ominięto wykorzystując do

odliczania czasu układy timerów portu

CIA. Kolejnym problemem, jaki pojawił

się po wprowadzeniu nowych wersji

SIDa, były ciche sample. Na szczęście

po uruchomieniu generatorów układu na

wysokiej częstotliwości poziom dźwięku

zbliżył się do poziomu starego SIDa.

Podany listing zawiera dwie procedu−

ry. Pierwsza “WRITE” zapisuje sample

tingu 1 przedstawiony jest z komenta−

rzami, które powinny rozwiać wszelkie

wątpliwości. Listing należy wpisać do

Turboasseblera.

Trochę o ewolucji tego programu.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/97

tingu 1

Kącik elektronika amigowca

pracować jako ośmiobitowy. Można je

odtwarzać przy użyciu Covoxa. Opis ta−

kiego urządzenia pojawi się w jednym

z następnych odcinków. Należy wspo−

mnieć, że sampler z odpowiednim op−

rogramowaniem może służyć jako gene−

rator pogłosu lub echa. Ze względu na

to, że w programie nie skorzystano

z możliwości kontroli, czy przetwornik

zakończył proces przetwarzania, nie na−

leży używać zbyt dużej częstotliwości

próbkowania.

Montaż

Płytkę drukowaną należy przygoto−

wać we własnym zakresie według sche−

matu z rysunku 1.

Montaż rozpoczynamy od wlutowania

najmniejszych elementów, tzn. rezysto−

rów i kondensatorów. Następnie naluto−

wujemy złącze USER portu na płytkę

(rys. 2

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1, R6: 220 W

R2: 10k W

R3: 150k W

R4: 33k W

R5: 3,9k W

R7, R8: 100k W

Kondensatory

Rys. 2. Montaż złącza USER.

do RAM. Po jej uruchomieniu w głośniku

będzie słychać dźwięk dochodzący do

samplera. Naciśnięcie SPACJI spowodu−

je wpisywanie danych do RAM. Dzięki

przełączaniu banków pamięci można wy−

korzystać całą dostępną RAM. Operację

można przerwać przez naciśnięcie klawi−

sza STOP. Druga procedura “READ” od−

twarza sample z pamięci na przerwa−

niach. Przerwać ją można naciskając

STOP. Etykieta START decyduje o po−

czątku sampla. Adres tam wpisany musi

wskazywać pierwszą wolną komórkę

bloku RAM. Z zasady jest to adres końca

programu samplującego.

Należy zauważyć, że pod uwagę jest

brany starszy bajt, młodszy natomiast za−

wsze jest ustawiony na zero. Etykieta

KONIEC decyduje o końcu sampla i nie

może przekroczyć adresu $FF00. SPEED

decyduje o częstotliwości samplowania.

Zbyt mała wartość może doprowadzić

do sytuacji, w której na wyjściach da−

nych przetwornika będzie ciągle ta sama

wartość. Jest to spowodowane budową

układu. W praktyce stosuje się tu war−

tości z przedziału $90 do $FF. Wykorzys−

tując cały dostępny obszar RAM można

zapisać od 18 do 32 sekund sampli zależ−

nie od częstotliwości próbkowania.

Niejeden czytelnik zapyta, dlaczego

podłączono wszystkie linie samplera,

a nie tylko cztery, skoro C−64 nie odtwa−

rza więcej niż cztery bity? Można by

w ten sposób zaoszczędzić kilkanaście

cykli po usunięciu rozkazów LSR. Otóż

mają oni rację, lecz sampler ma także

Kondensatory

C1, C2: 2,2µF

C4: 100nF

C5: 470nF

C6: 220nF

Półprzewodniki

T1: BC238

US1: ADC0804

Różne

Złącze USER

rys. 2). Łączymy przewodami punkty

oznaczone jako Pin2 i Pin8 ze złączami

USER. Potencjometr P1 przyłączamy do

punktów A, B, C, można go też pominąć,

zwierając ze sobą punkty B, C. Poziom

sygnału regulujemy wtedy potencjomet−

rem regulacji siły głosu w źródle sygnału.

Pozostaje nam wlutować tranzystor

i układ scalony. Sampler można zamknąć

w typowej obudowie od cartrige, wyma−

gane będzie podpiłowanie obudowy

w miejscu złącza, wyprowadzenia prze−

wodu i osi potencjometru.

Przewód należy przewlec przez dwa

otwory w płytce drukowanej, co zabez−

pieczy go przed wyrwaniem.

Rodzaj wtyczki zależy od użytego

źródła sygnału i dobieramy ją indywidual−

nie. Osoby wykonujące płytkę ręcznie

mogą mieć problem z poprowadzeniem

ścieżki łączącej piątą nóżkę układ US1 ze

złączem USER. Można ją pominąć, po−

nieważ oprogramowanie nie wykorzys−

tuje możliwości generacji przerwań.

W razie potrzeby można powyższe połą−

rys. 2

czenie wykonać przewodem od strony

druku.

Jakie urządzenia opisać w następ−

nych odcinkach? Proszę czytelników

o kontakt.

Sławomir Skrzyński

Literatura:

Andrzej Markowski: Układy analogowe

w systemach mikroprocesorowych.

WNT, Warszawa 1991, 1992 r.

USKA Układy Analogowe 2/94. AVT,

Warszawa 1994 r.

USKA Układy Analogowe 3/94. AVT,

Warszawa 1994 r.

W przypadku zainteresowania opisa−

nym urządzeniem, redakcja przedstawi

płytkę drukowaną do tego projektu,

ewentualnie wprowadzi do oferty

zestaw do samodzielnego montażu.

red.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/97

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

Kondensatory

Półprzewodniki

Różne

Sławomir Skrzyński

Literatura:

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: