Платы для теста блоков FMonster

Сообщение **Fagear** » 14 ноя 2018, 00:21

Обновления по проекту монстро-платы звуковых синтезаторов для IBM PC на шину ISA 8-bit.
На текущий момент собрано 5 отладочных блоков:
- Tandy 1000/PCjr PSG
- Creative Music System (CMS)/Game Blaster
- OPL2/AdLib
- OPL3
- Innovation SSI-2001

Сами платы, по порядку

Сообщение **Fagear** » 20 авг 2019, 23:13

Обновления.
Проверил ли я хоть одну отладочную плату? Не-а.

Но в виртуальном виде проект продолжает двигаться вперёд.
Обновил блок MIDI-хоста. Вместо набросанной кое-как 1-й версии теперь подходящая для концепции FMonster узкая и высокая компоновка с перемычками вверху.
Ширину удалось вписать в 31,8 мм. Часть компонентов была заменена, схема не соответствует исходной для HardMPU, но работать должна так же.

MIDI, основано на HardMPU

Также на блок были добавлены интерфейсные части: как обвязка для подключения внешних MIDI-устройств, так и WaveBlaster-совместимая гребёнка. Надо проверить, что все распиновки правильные.

Также макет полного FMonster претерпел изменения. Теперь это не просто отладочные куски, вкинутые в границы максимальных размеров.

Я, наконец, попытался подумать о реализации микшера.
Ещё давно я прикинул, что, скорее всего, выходные дорожки от каждого блока будут по верхней части платы идти к правой части платы, где будут проходить через буферы на ОУ, микшироваться и фильтроваться. Однако недавно, при попытке хотя бы просто вывести эти самые дорожки по верху, стало ясно, что для всех них просто не хватит места. А ещё здоровый разъём WaveBlaster надо между ними как-то вкрячить! Так что я перешёл к идее "распределённого микшера" с псевдо-дифференциальными буферами на ОУ для минимизации эффектов земляных петель через выходные дороги от нескольких блоков.

Вот так сейчас выглядит отладочный блок микшера (с ФНЧ):

Микшер

Спустя порядка 4-5 попыток создания мини-блока буфера-микшера я смог впихнуть его в высоту 7,7 мм (первые варианты были порядка 15 мм).
По итогу это дало мне верхнюю границу для всех блоков на FMonster.
Далее я принялся за редизайн трассировки ISA шины по нижнему краю платы, получив обновлённую нижнюю границу для блоков.
И... Блок CMS (Creative Music System) в них не влез.

Это был самый высокий блок (порядка 70 мм). Последняя его версия была закончена ещё год назад (август 2018-го). Что ж... пришло время ретрассировать и блок CMS.

И вот что получилось:

Creative Music System

Ширина блока уменьшилась на незначительные 2 мм. Но это уже было не столь важно (после оптимизаций всех блоков даже свободное место на плате FMonster появилось), но главное что получилось - это уменьшить высоту более чем на 10 мм. И это при том, что я добавил новые компоненты - линейные стабилизаторы для каждого SAA1099. Теперь блок влезает в ограничения по габаритам.

Также нужно было разобраться с правой границей для блоков и я занялся интерфейсами на крепёжной планке, на что ранее вообще не обращал внимание.
Что было сделано:
- определён набор разъёмов (линейный выход на 3,5 мм, 2x MIDI-выхода на mini-DIN и MIDI-вход на mini-DIN);
- добавлены места для прикручивания металлической крепёжной планки Keystone 9202 (я не планирую её ставить, я по-прежнему буду делать планку из текстолита на пайке, но если кому-то надо - Keystone 9202 можно будет поставить);
- добавлен ФНЧ 3-го порядка (схема его уже обкатана на DuoSID'е);
- добавлены интерфейсные части MIDI (они же были затем вставлены в отладочный блок MIDI-хоста).

В итоге я получил чёткую линию правой границы для расстановки блоков синтеза.

Макет FMonster

Это практически завершённый макет FMonster!

Только блок на AY (Covox Sound Master) остаётся "вброшенным", ибо его схема ещё не завершена. Все остальные блоки отсортированы, расставлены и полностью подключены (ISA, тактирование, питание, выходы).

Я изменил порядок блоков, теперь блок 2xSID (DuoSID) находится ближе к правому краю плату, а тактовый блок находится справа от него. Это было сделано для минимизации числа и длины дорожек с тактовыми частотами. Например, частоту 14,318 МГц требует только блок OPL3. И теперь он находится сразу справа от блока тактирования с максимально короткой дорожкой, которой нет нужны тянуться через всю плату. Также иметь тактовый блок близко к ISA разъёму логично с точки зрения питания и общей надёжности платы.

В процессе сортировки блоков стала очевидна проблема разъёма WaveBlaster. Он должен быть как можно правее к правому краю платы. Во-первых, чем короче дорожка от MIDI-хоста (который как раз будет на правом краю FMonster на "2-м этаже"), тем лучше. Во-вторых, его вес будет добавлять нагрузки на длинную плату, левый край которой может быть не закреплён.
Но разъём WaveBlaster очень длинный и по высоте занимает всё место между двумя платами (FMonster и MIDI-синтезом вроде Yamaha DB50XG). А это означает, что если под разъёмом WaveBlaster окажется подстроечник уровня, то он станет полностью бесполезным. И найти такую компоновку блоков, чтобы было протяжённое место без подстроечников, оказалось проблемой.
Однако, я смог найти такую комбинацию. Более подробно рассказывал на прямой трансляции.

После "причёсывания" основной платы взялся за "2-й этаж", где будут жить MIDI-хост, OPN2-синтез (из Sega MD) и Covox Speech Thing-совместимый 8-битный авто-стерео ЦАП на паре AD7524.

Макет доп. платы