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