RGBtoHDMI to świetny projekt pozwalający na uzyskanie obrazu na monitorach z HDMI – starszym komputerom domowym. Jak starym? Atari ST to komputer, który ma już prawie 40 lat (dziś: 37), oparty o 16//32 bitowy procesor Motorola MC68000 z zegarem 8MHz i maksymalnie 4MB RAM. W dzisiejszych czasach prawie każdy nowy mikro-kontroler ma znacznie lepsze parametry, ale nie to stanowi o jego sile – jest nią nostalgia. Dzięki „noSTalgii” powstają nowe wersje gier – na przykład wersja Lotus Turbo Challenge

wykorzystująca dodatkowe możliwości zaktualizowanego sprzętu w Atari STE czy też projekty, które mają na celu modyfikacje sprzętu aby był zgodny z dzisiejszymi czasami – emulatory dysków twardych standardu ACSI czy też omawiany dziś projekt RGBtoHDMI. Ilość urządzeń jakie współpracują z projektem jest ogromna: Atari ST/STE, Atari 8-bit, Amiga, Amstrad CPC, Spectrum, Atom, Dragon/Tandy Color Computer, a także monochromatyczne wyjście z Apple II /IIe/IIc, UK101, Superboard II, ZX80 czy ZX81.

Głównym celem projekt jest prezentacja obrazu z dokładnością do piksela (pixel perfect) przy minimalnym opóźnieniu – obecnie około 1/4 czasu trwania klatki obrazu.

RGBtoHDMI pozwala na bezpośrednią cyfrową konwersję sygnału obrazu generowanego przez Atari ST/STE i zamianę na format pozwalający wyświetlić go na monitorach lub telewizorach z wejściem HDMI/DVI. Mamy także kilka opcji uczynienia obrazu bardziej zgodnym z tym co widzieliśmy kiedyś na klasycznych monitorach/telewizorach z epoki – CRT.

Twórcami projektu są:
Holger76 oraz IanSB

Czego będziemy potrzebować?

Hardware:

• Raspberry Pi Zero H (może być wersja 2 lub W) – wersja H posiada przylutowane piny, także do RUN – UWAGA będzie zasilana bezpośrednio z Atari ST, nie podłączamy zasilania przez mini USB!
• Umiejętności lutowania małych elementów SMD – 0805, CPLD, lub alternatywnie zamówienie gotowego projektu
  Jeśli chciałbyś zbudować je samemu – będzie potrzebować:
• trzech płytek drukowanych (ang. PCB), które możemy zamówić za bezcen w Internecie: pierwsza to RGBtoHDMI PCB, w ostatniej wersji plików gerber, następnie dodatkowa płytka córka 12 bit extender, która pozwala pobrać sygnał z komputera i wyprowadzić go na zewnątrz celem lepszej kontroli i wentylacji – zwykłą szarą taśmą oraz – aktualnie dla Atari ST: 12-bit Atari ST buffered pickup board, a dla Atari STE: 12-bit Amiga buffered pickup board, którą następnie należy poddać modyfikacji, aby współpracowała z Atari STE.
• 
• wśród elementów – najciekawsze jest – CPLD AMD Xilinx XC9572XL–10VQG44C
• ponadto mamy kilka nadajników-odbiorników magistrali i elementy pasywne – kondensatory i rezystory, taśma, LED, przyciski

Software:

• git clone https://github.com/hoglet67/RGBtoHDMI/
• Dodatkowe ważne informację są pod: https://github.com/IanSB/RGBtoHDMI/
• Konkretna wersja oprogramowania – najlepiej z: https://github.com/IanSB/RGBtoHDMI/releases
• Obecnie pracujemy z wersją Beta54 od IanSB

Instalacja w Atari ST – 520ST/1040STF oraz 520FM/1040FM

Atari Corporation, która od 1984 produkuje domowe komputery Atari – powstała z połączenia części inżynierów Commodore pod przywództwem byłego CEO – Jacka Tramiela. Atari ST (ST pochodzi od sixteen thirty-two to na początku wersja z 512kB RAM (tak, były jeszcze wersje 260ST i nawet 130ST), czy 1024kB RAM (1MB) – ale nas interesuje w wersji ST lub STFM – obecność sygnałów video, które są potrzebne do zainstalowania RGBtoHDMI:

Na płycie musimy zlokalizować Shifter – czyli układ w dużej części odpowiadający za tworzenie sygnału video, który następnie jest kierowany na wyjście monitora, a w wersjach z M w nazwie modelu – także na modulator RF. Dodatkowo, choć nie jest nam bezpośrednio potrzebne – wersja ST posiada sygnał Composite Sync, a wersja ST z M – sygnał Composite.
Dlaczego stosujemy ten bardziej skomplikowany system – przecież w Amidze 500/600 wystarczy jedna płytka i RPi Zero! Otóż stosujemy obie płytki aby ochronić Atari ST oraz dla komfortu pracy. Na płytce łączącej Amigę 500/600 z RPi są zainstalowane konwertery magistrali – stosowane także tutaj w celu konwersji sygnałów cyfrowych – które w Amidze czy Atari ST mają 5V – a RPi spodziewa się 3,3V. Może to powodować nadmierne przegrzewanie się RPi – albo i nawet fizyczne uszkodzenie jej wejść. Z kolei pickup board dla Atari ST ma za zadanie wyprowadzić sygnał na zewnątrz, atak aby wygodnie sterować przyciskami RGBtoHDMI oraz ochronić układy generujące VSYNC i HSYNC – ponieważ nie można ich łączyć bez separacji w celu osiągnięcia wymaganego sygnału CSYNC.

Zaczynamy więc od odkręcenia wkrętów obudowy, ostrożnie, jest krucha i usunięciu metalowych ekranów (szczypce!). Ekrany możemy usunąć na stałe, ponieważ w latach 80-tych amerykański regulator FCC wymagał bardzo niskich emisji EM z urządzeń, co zapewniały jedynie takie ekrany. Nie jest to podyktowane względami zdrowotnymi, ponieważ emisje z Atari ST nie wpływają negatywnie na żywą tkankę, ale powodowało zakłócenia w odbiornikach analogowych.
Shifter znajduje się na płycie w dodatkowej klatce z metalu, oraz – jeśli mamy szczęście umieszczony jest w podstawce. Należy otworzyć klatkę (pokrywkę) wyjąć Shifter – oczywiście ostrożnie, tak aby uzyskać dostęp do zaznaczonej na niebiesko podstawki Shiftera:

Następny krok to usunięcie klatki z metalu. Zwykle ten krok jest opcjonalny, ale później może się okazać że nasza płytka do pobierania sygnału – nie zmieści się:

Instalujemy Atari ST Buffered Pickup Board w miejsce Shiftera:

Teraz łączymy z płytką RGB2HDMI doposażoną o płytkę-córkę oraz RPi Zero, odpowiednio ustawiając taśmę łączącą płytki:

Czy to już wszystko? Nie, ale jesteśmy blisko. Zasilanie dla RPi Zero które podłączymy do płytki, będzie pobierane z Atari ST. Nam pozostaje przylutowanie dwóch pinów – które dołączą do systemu sygnał HSYNC i VSYNC z Atari ST. Pickup board odpowiada za ich odpowiednie połączenie (z separacją galwaniczną).
Skąd pobrać te sygnały – cóż tutaj mamy kilka opcji, ze względu na konstrukcję Atari ST – jeśli mamy modulator, oba sygnały są blisko siebie powyżej Shiftera:
Dla Atari STF – VSYNC jest obecny na J13, PIN4. W modelu z modulatorem – STF/STFM – PIN5 zawiera to HSYNC, w STF – HSYNC jest przy kondensatorze C30 w pobliżu portu monitora:


W Atari STF – Wygląda to tak, biały kabel bliżej taśmy to VSYNC, fioletowy to HSYNC

Przylutowane sygnały oznaczają, że możemy podłączyć RPi Zero W do RGB2HDMI (radiator na CPU się nie zmieści!), umiejscowić płytkę w bezpieczny sposób:

podłączyć stację dyskietek lub dysk twardy – albo ich nowoczesne wersje jak tutaj – oraz monitor mono lub wtyczkę która ma załączone wykrywanie trybu mono i przetestować!

Dla wersji low-res/medium-res – możemy podłączyć monitor kolorowy, lub nie podłączać w ogóle, Atari ST wystartuje wtedy domyślnie w trybie kolorowym:

Inne wpisy na temat RGB2HDMI dla Atari ST:

Martin Döring opisał proces dla Atari 260 ST – jednego z najstarszych modeli Atari ST – sprawdźcie proszę jego metodę

Instalacja w Atari ST – 520STE/1040STE

Tym razem musimy użyć płytki, która zbierze sygnały z STE i przekaże je dalej. W tym celu używamy lekko zmodyfikowanej płytki od Amigi, bezpośrednio łącząc sygnał mono z jednym z PINów układu scalonego – trzeba to wykonać bardzo ostrożnie!




Atari STE – zbliżenie na punkty lutowania sygnałów oraz zasilania – dodatkowo C-SYNC

W niektórych wersjach Atari STE nie ma układu MC1377P, ponieważ Atari nie stworzyło modulatora SECAM – jak donosi mój dobry przyjaciel Flor Kendall – a taki system TV był wtedy obecny np: we Francji. Dlatego w STE z takim układem należy pobrać C-SYNC stąd: