Project du weekend, faire afficher le Zx81 correctement sur une TV. Pour les plus jeunes, le Zx81 est un vénérable ordinateur a base de Z80 avec 1k de mémoire vive et qui affiche une résolution de 64×48 Pixels (oui il ne manque pas de zero). Celui que je possède date de 1981 et malheureusement la video est modulée en signal VHF (la TV de dans le temps). Bilan l’image est simplement dégeulasse, et sur une TV moderne qui dispose encore d’une entrée antenne, la qualité est encore pire. Et avec une résolution ainsi c’est un comble.
L’objectif est donc de bricoler le vénérable ordinateur afin de le rendre compatible avec une entrée AV (Composite). Il y a déja pas mal de litérature à ce sujet;
http://www.retrogames.cl/zxav.php
https://www.sinclairzxworld.com/viewtopic.php?f=7&t=872&p=8749#p8749
http://zx.zigg.net/misc-projects/ZX81_Video_Conditioning.pdf
Dans un ZX81 c’est le chip ULA (Uncommited Logic Array) de la marque Ferantti qui fait le job de sortir le signal vidéo, un chipset custom, un asic quoi, une genre de carte video de l’époque mais qui s’occupe aussi de tout les entrée sortie cassette, beep etc…
Je voulais une solution tip-top, qui marche pile poil avec le mien (pal, secam, tout ca, formidable époque…) Le tout dans l’espoir de le faire rentrer un jour dans un upscaler pour le sortir en HDMI (genre : le OSSC http://junkerhq.net/xrgb/index.php?title=OSSC) (Pourquoi.. parce qu’on peut tient)
Le hic est donc que le signal que produit le ZX81 est… dégeulasse, c’est un signal video composite N&B mais qui prends quelques libertés avec la norme nottament dans sa gestion du “noir”.
Pour rappel, dans une vieille TV, l’image est analogique, et c’est une succession de lignes. Le signal video composite N&B est codé ligne par ligne. Le ZX est supposé donc emètre dans les 600 lignes pour afficher une simple image (En Entrelacant d’abord toutes les lignes pair puis ensuite toutes les impair).
Sur chaque ligne, la tension de 0 a 1v indique le niveau de gris a afficher, le 1v étant le blanc. Normalement chaque ligne doit commencer par un décrochement de synchronisation a 0v pendant 10uSec ensuite donner un signal de reference du noir (reference black) pendant 10 autres uSec encore et enfin la ligne a affiche. Et notre ami le Zx, en sortie de l’ULA (pas le 3615) il a oublié d’Emettre le signal de la base “Noir”.
Voici a quoi doit ressembler le signal pour une ligne video composite
Et voici ce que pond le ZX81 (en rose).. Ici une seule ligne, il y a bien le 1er décrochement de début de ligne, mais c’est tout. pas de signal “noir”.
L’idée vue sur Zigg.net est donc d’injecter le signal de noir manquant en utilisant un Timer NE555 configuré en mode monostable. Synchroniser celui ci sur le signal de synchro de début de ligne afin de recréer le signal noir manquant. J’ai laborieusement modifié ce schema pour d’une part avoir moins de charge à demander à l’ULA du Zx81 qui est fragile, et d’autre part pouvoir régler précisément le niveau de noir.
On vois ici au dessus le le signal de sortie d’une ligne produite par l’ULA (rose) on voit bien le décrochement de 10uSec avec une tension max de 4.24 volts. Au dessous en Jaune le signal en sortie du montage. Avec le signal “noir” calibré pile poil pour la bonne tension et la bonne durée. Le décrochement plus loin est la vue d’une ligne du fameux caractère “K” du curseur du Zx81.
L’autre challenge est de faire “rentrer” ce montage à la place du modulateur VHF histoire d’avoir une boite unique. le but est de faire rentrer cela a la place du vieux modulateur dans sa boite ici en haut a gauche (3,7 x 2,4 Cm).
Le project est disponible ici : https://github.com/Th4nat0s/Zx81_2_Composite
Alors vu que certains, (qui se reconnaitront, se sont moqués de mon 1er Typon en montage traversant, il y a donc une version CMS).
On peut récupérer le signal video de sortie de l’ULA sur la pin16 de celui ci. Et le +5v pas très loin c’est le fil qui monte au modulateur VHF
Le schéma http://fetrmartin.free.fr/ZX81/schema_ZX81_Fr.gif. En clair c’est ICI qu’il faut souder. Pour repiquer le +5v et la sortie de la patte 16 de l’ULA.
Et voila le proto fonctionne tip top.
Next Step, la production dès reception du matériel chinois a souder et de la plaque.
