Projektvorstellung: U3! Adapter für den C128

Auch wenn Commodore das so nicht vorgesehen hat,

ich bin wirklich ein grosser Fan von Stereo am C64, daher habe ich damals™ auch das C64.io entwickelt, damit ist der Einbau von FPGASID,

SIDKick, MixSID & Co deutlich einfacher, und alle sind zufrieden!

ALLE ?

Naja, bis auf die C128 User halt, leider hat Commodore dort die MMU an 0xD500 adressiert, damit entfällt diese Adresse für den Stereo-Betrieb,

bleibt zwar noch 0xD420, aber viele Stereo-SID erwarten 0xD500!

Ich habe lange nach entsprechenden Informationen gesucht, und dann bin ich auf der MixSID-Webseite fündig geworden, dort wird auch das

U3 GAL erwähnt, genau so habe ich mir das vorgestellt: https://github.com/hbekel/MixSID/tree/master/firmware/c128

Ich musste lediglich die Platine zeichnen, außerdem habe ich die Verknüpfung für das MegaBit-ROM (U36) hinzugefügt, dann habe ich die

wichtigsten Signale (/IO1, /IO2, /U36, /SID) auf PinHeader geführt.

Das U3!, die Funktion von U3 (74LS138) wird nachgebildet, der Adressbereich für den SID wird erweitert, der ursprüngliche Adressraum

von 0xD400..0xD4FF wird (nur im C64-Mode) auf 0xD400..0xD5FF erweitert.

Damit sind lustige Sachen möglich, z.B. "the tuneful eight" am C128 (über SideKick, Bild 1), auch ganz normale Stereo-Stücke laufen jetzt,

sowohl an 0xD420, als auch an 0xD500.

Ein kurze Erläuterung der Anschlüsse am PinHeader:

/C64 - wird mit Pin 15 der PLA verbunden, wie der Zufall es will befindet sich genau vor Pin 15 eine Durchkontaktierung, über dieses Signal

wird erkannt ob sich der C128 im C64-Mode befindet.

/SID - das erweiteret Chip-Select für den SID (lieget auch am SID-Sockel), kann genutzt z.B. für das SideKick genutzt werden, im Bild die

gelbe Strippe die im c128 verschwindet.

/IO1, /IO2 - eigentlich selbsterklärend, wird teilweise von Stereo-SID Lösungen benötigt.

/U36 - Steuersignal für C128 MegaBit-ROM (U36), erleichert den Einbau ungemein, bzw. erspart das Löten direkt am TTL.

Am Pinheader bleiben 2 Signale frei (1x I/O - A8, 1x Input - unbeschriftet), eigentlich zur freien Verwendung, als Default habe ich A8 auf den

I/O gelegt, der Input bleibt frei. A5 liegt leider nicht an U3, muss daher z.B. an der CPU (8502) abgegriffen werden.

Die Projektdateien befinden sich wie immer im Anhang, wenn noch Fragen offen sind, einfach fragen...

PS: Die Platine wird in 0.8mm gefertigt!

Mfg Jood

Ganz kleines Update,

die finalen Version der U3! Platinen wurden Heute geliefert, ein Exemplar habe ich gleich aufgebaut und getestet,

funktioniert einwandfrei.

Der Hauptunterschied ist eigentlich nur JP1 auf der Unterseite, und die überarbeitete Beschriftung, JP1 wechselt

zwischen FX-Mode (Erklärung folgt) und normaler Betriebsart.

In der normalen Betriebsart (JP1 geschlossen) wird der originale U3 (74LS138) nachgebildet, dabei wird jedoch

(nur im C64-Mode) der Adressbereich für den SID auf 0xD400..0xD5FF erweitert.

Das erlaubt die Verwendung gängiger SID-Stereo-Lösungen (FPGASID, MixSID, etc.) auch am C128, zusätzlich

werden die Signale /U36 (MegaBit-ROM), sowie /IO1 und /IO2 (SIDKick) herausgeführt.

Das Signal /SID dient als externes Steuersignal für das SideKick, damit läuft z.B "the tuneful eight" am C128.

Am Anschluss FX! liegt dabei die Adressleitung A8, und kann für o.g. Stereo-Lösung verwendet werden, A5 ist

leider an U3 nicht vorhanden, und muss extern (z.B. CPU) abgegriffen werden, an Pin 7 liegt GND.

Der FX-Mode unterscheidet sich nur geringfügig davon, anders als FPGASID, MixSID, SIDKick & Co unterstützt

der SIDFX keine parallele Adressierung an 0xD420 und 0xD500, daher muss man den SIDFX eigentlich je nach

Musikstück entsprechend umkonfigurieren, und das NERVT!

Daher habe ich dem U3! ein SID-Remapping verpasst, dabei wird A5 mit U3! (Pin 7, unbeschriftet) verbunden,

der Anschluss FX! (Pin 6) gibt nun das Signal A5A8 aus, und wird mit A5 vom SIDFX verbunden, A8 am SIDFX

bleibt unbeschaltet (ich habe die Leitung entfernt).

Der SIDFX wird nun auf 0xD420 konfiguriert, trotzdem wird SID-Musik die eigentlich nur für 0xD500 ausgelegt

ist, nun mit dem SIDFX abgespielt, Zugriffe auf 0xD500 werden einfach an 0xD420 gemappt.

Ein kleiner Hinweis noch, die vorherige Version der Platine konnte das auch schon, allerdings mit verschiedenen

JEDEC-Files, oder modifizierter Verdrahtung, nun werden beide Modi mit einer JEDEC unterstützt.

Im Anhang JEDEC, Source, und Gerber-Files...

Mfg Jood

Quote from manfred.moser

Eine praktische Frage zum Einbau habe ich aber noch:

Die Erklärung folgt, die Bilder sind teilweise von der vorherigen Version, die Bestückung unterscheidet sich aber nicht von der aktuellen Version.

Der U3!-Adapter nutzt ein GAL ATF16V8 (20 pol.) und ersetzt das 74LS138 (16 pol.) auf dem C128-Board, hier wird ein 20 Pol. Präzisionssockel

verwendet bei dem die jeweils letzen beiden Pins (Pin 9, 10, 11, 12) gekürzt werden, im C128 Board wird ein 16 Pol. Präzisionssockel verwendet.

Der Pinheader (C64) des U3! wird nun mit Pin 15 (PLA) verbunden, direkt vor Pin 15 ist eine Durchkontaktoerung die verwendet werden kann,

das ist die schwarze Leitung, rechts im Bild (die Schleife).

Der U3!-Adapter wird bündig mit Pin 1 in den Präzisionssockel gesetzt, das 74LS138 wird vollständig nachgebildet, der C128 sollte ohne weitere

Maßnahmen wieder laufen.

Vielleicht noch zu erwähnen, C3 auf dem C128 Board muss entfernt werden, was keine Problem darstellt, weil C3 auf dem U3!-Adapter nochmal

vorhanden ist, oder C3 wird einfach umgeknickt.

Mfg Jood

Ein DCR Board habe ich leider nicht,

aber auch dort gibt es ds Signal 128/64, von PLA (Pin 15) an MMU (Pin 47),

zumindestens ist es auf zimmers.net im Schaltplan.

Mfg Jood

Weil ich ein paar Anfragen wegen dem U3! Adapter habe, habe ich noch ein paar Versuche an meinem Zweit-C128 gemacht, getestet habe

ich die Verdrahtung für den den MixSID, bestückt mit 2x 8580.

Das 1. Bild zeigt die komplette Verdrahtung, A8 (orange), /IO1 (rot), und /IO2 (braun) werden am U3! Adapter abgegriffen, A5 ist leider am

74LS138 nicht vorhanden, und wird daher z.B. an der CPU (Pin 12) angeschlossen.

In 2. Bild der Vergleich der Oberseite von U3!fx & U3!, einziger Unterschied ist die Beschriftung am PinHeader Pin 6. Im 3. Bild die Unterseite,

hier fällt der Jumper JP1 bei der U3!fx-Variante auf, ansonsten sind beide Platinen identisch.

Die U3!fx Variante unterstützt einen speziellen Modus der nur beim SIDFX nützlich ist (JP1 offen), wird JP1 geschlossen verhalten sich beide

Varianten nahezu identisch, lediglich der unbeschriftete Pin 7 ist beim U3!fx mit GND belegt, bei offenem JP1 wird hier A5 angeschlossen.

Der eigentliche Test war nur das Abspielen eines Stereo-SID (Hexadecimal, Dane - Booze Design)@D500, was ohne U3!-Adapter nicht, bzw.

kaum möglich ist, afaik unterstützt nur der FPGASID eine ähnlich Funktion.

Edit:

Bevor ich es vergesse, selbstverständlich läuft auch der originale SID mit verbautem U3!-Adapter!

Mfg Jood

Erst einmal ein kleines Vorwort,

nachdem ich Gestern im Marktplatz 2x SIDKick Pico DAC für weitere Tests mit dem U3!-Adapter gesucht habe, hat sich natürlich der liebe

felixw gemeldet!

Ich weiss auch nicht wie das geht, aber die Teile waren schon Heute schon im Briefkasten, wahrscheinlich hat er am Postauto rumgelötet,

anders ist das nicht zu Erklären!

Während ich also da sitze, und die Stift/Buchsenleisten am ersten SIDKick Pico anlöte (mit USB-Microskop natürlich), fallen mir wieder die

klugen Worte von felixw ein, er meinte er wolle mal "eben" 2x SIDKick Pico für mich löten...

Fassungslosigkeit, und mein allergrößter !

Und nun zurück zum U3!-Adapter...

Diesmal habe ich meinen Haupt-C128 für den Test verwendet, einfach weil der Rechner schon komplett auf Stereo umgebaut war, daher

musste ich erst den SIDFX ausbauen, im Anschluss kam dann der (das?) SIDKick in den Rechner.

Und weil der U3! ohnehin auf FX-Mode konfiguriert war, habe ich den (das?) SIDKick auch in dieser Konfiguration getestet, in 1. Bild ist die

Verdrahtung zu sehen, rechts (lila/blau/grün) die Audio-Leitungen für die 3.5mm Buchse, interessant ist auch die Leitung an U3! (Pin 7),

hier wird A5 (liegt leider nicht am 74LS138) über Single-Pinheader vom Board abgegriffen.

Über A5, zusammen mit A8 (liegt am 74LS138) erfolgt hier eine Art 0xD500 Remapping, am U3! (Pin 6) liegt nun ein kombiniertes A8A5,

damit können SID-Stücke die eigentlich nur für 0xD500 gedacht sind, auch über D420 abgespielt werden.

Für das (den?) SIDKick Pico wäre das zwar gar nicht notwendig, man hätte auch ein A5 vom markierten Pinheader an A5 vom SIDKick,

und A8 (U3!, Pin 6) an A8 vom SIDKick verdrahten können, aber dafür hätte ich den Jumper auf dem U3! ändern müssen.

Der einzige negative Punkt der mir noch auffällt, der SID Typ wird nicht erkannt, aber das ist Meckern auf hohem Niveau...

Lange Rede, kurzer Sinn... Läuft!

Mfg Jood

Quote from venice12

Das C64 Signal hab ich auf den U3! gelegt.

Brauch ich das Signal überhaupt für den FPGASid?

Ja, über dieses Signal wird der C64-, vom C128-Mode unterschieden, eigentlich ist die Adresse D500 beim C128 mit der MMU belegt,

aber nur im C128-Mode.

Der U3! Adapter generiert nun ein neues /CS für den SID, im C128 Mode wegen der MMU nur an D400..D4FF, im C64-Mode beginnt

die U3!-Magie, der SID liegt nun an D400..D5FF!

Damit kann im C64-Mode jedes normale Stereo-SID abgespielt werden, im C128-Mode bleibt zwar alles beim alten, soweit ich weiss

gibt es aber auch keine C128-Software die den SID an D500 erwartet, das geht ja eigentlich nicht...

Als Bonus werden noch die Signale für /U36, /IO1, /IO2, /SID, und A8 auf Pinheader geführt, A5 liegt leider nicht an U3, zusammen

mit dem SideKICK kann über /SID z.B. auch "the tuneful eight" abgespielt werden, auch das geht ohne U3!-Adapter nicht.

Mfg Jood

Klingt eigentlich schonmal ganz gut, wenn aber nur A5 verbunden ist, geht auch nur D420, für D500 brauchst du auch A8.

Für die FM Emulation dagegen zusätzlich noch /IO2 (DF00), das Signal ist auch am U3! vorhanden.

Allerdings hat der SIDKick pico nur 2 Anschlüsse für externe Signale, also D420+D500+FM-Emulation geht so eigentlich nicht, mit der neueren Variante vom U3! sollte auch das funktionieren (nicht getestet).

Das werde ich heute Abend mal probieren.

Für das SideKick und tuneful eight brauchst du nur die Verbindung von /SID.

Edit:

Wenn man die JEDEC der 2. Variante, auf das GAL der 1. Variante flash sollte der fx-mode auch funktionieren, wichtig ist nur das der U3! einen 7-pol. Pinheader hat (die allererste interne Version hatte nur ein 6-pol. Header).

Dabei wird dann A5 an U3! (Pin 7) gelegt, an U3! (Pin 6, beschriftet mit A8) liegt dann ein Signal ds ich A5A8 getauft habe.

Dieses A5A8 geht dann auf A5 vom Sidkick pico (der auf d420 konfiguriert wird), trotzdem kann nun StereoMusik auf D420+D500 abgespielt werden, das 2. Signal am Sidkick pico bleibt für /IO2 (FM-Emulation) frei.

Damit sollte D420+D500+FM-Emulation funktionieren, aber wie gesagt, muss ich noch testen.

Mfg Jood

Das Ding läuft hier in momentan in Dauerschleife.

Wie im Video zu sehen, C128 mit SIDKick pico, mein U3! Adapter wird hier nicht wirklich benötigt,

das 2SID läuft auf 0xD420.

Mfg Jood

Einer geht noch!

Dane - Hexadecimal @D500, auch hier wieder der SIDKick Pico...

Mfg Jood

Nur um den Logikanalyzer aus Heute so gebastelt ... zu testen,

habe ich einige Messungen an meinem C128 mit U3!-Adapter (fx-Mode) vorgenommen, der C128 hat einen SIDFX (2x MOS 8580) verbaut,

der SIDFX ist auf D400/D500 konfiguriert (FX8 an A8), was ohne U3!-Adapter nicht geht am C128.

Das erste Bild zeigt die Zugriffe auf den SID bei 0xD400 & 0xD500, gespielt wird hier " The Weeknd - Blinding Lights" von Nordischsound,

die Zugriffe auf den SID sind auch gut zu sehen (3x 0xD400, gefolgt von 3x 0xD500), unten sieht man auch schön das FX8 Signal.

Im 2. Bild die Zugriffe auf den SID bei 0xD400 & 0xD420, hier verwende ich "Pianoesque" von manganoid, auch hier sind die Zugriffe auf den

SID gut zu sehen (3x 0xD400, gefolgt von 3x 0xD420), wobei 0xD420 über das FX8-Signal auf 0xD500 umgemappt wird.

Bei genauer Betrachtung sieht man in beiden Bilder kurze Glitches auf dem FX-Signal, das ist in Bild 3 genauer zu sehen, hier sieht man auch

das es sich nicht um einen Fehler handelt, das GAL macht genau was programmiert ist. (FX8 = A5 & !A8 # !A5 & A8;)

Edit: Verbaut ist hier ein altes Lattice GAL 16V8 15LP, vielleicht sollte ich die Messung mit einem neuen Atmel ATF 16V8BQL wiederholen.

Ganz unbrauchbar ist der Logikanalyzer also nicht, mir fehlen ein paar Messfunktionen, aber für insgesamt ca. 20€ ist das Teil soweit ok,

und für Messungen am C64/C128 mehr als ausreichend.

Nur das fehlende Gehäuse gefällt mir nicht, und Dupont-Kabel sind auch nicht der Weisheit letzter Schluss!

Mfg Jood