Do you want 1024 x 1024 pixel x 4 Colors out of ALL colors with max. 65Hz (800 lines) on your screen? This is the ( german :( ) documentation to the schematic of the A2024-Color-Expansion. The following Text should have been published in the German AMIGA Magazin, but due to some difficulties to get the Video-Module of the Monitor from Comodore the haven't printed it yet. Sorry for all people who can't read it. It really should work, it is rebuildt twice without my help. If you have questions, phone or email me. Have fun! 8<------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Farbgrafikerweiterung mit 1024 x 1024 Pixel für alle Amigas [zum Selberbauen] © Thomas Kobler AMEGAPIXEL Sie hätten für DTP oder CAD gerne eine höhere Auflösung? Sie verlieren den Überblick über die viele Fenster auf der Workbench? Der Workbench Bildschirm Ist Ihnen nicht groß genug? Sie arbeiten darum mit 'Overscan' und verschiebbaren Screens? Wenn dies für Sie zutrifft, dann lesen Sie weiter, dieser Hardwarezusatz ist genau das Richtige für Sie. Ein Vergleich der statischen Grafikfähigkeiten der Amigaserie (eingeschlossen A4000) mit den Daten anderer Computer zeigt einen signifikanten Mangel bei der maximalen Auflösung und Bildwiederholfrequenz (Vertikalfrequenz) der Bildschirmdarstellung. Jeder [VOBIS-]PC hat unter Windows Pixeldarstellungen von 800 x 600, 1024 x 768 oder, Geräte die preislich mit A3000 und A4000 vergleichbar sind, sogar 1280 x 1024 bei mindestens 60 oder 70 Hz Bildwiederholrate. Dies stellt, vorallem bei graphischen Benutzeroberflächen (GUIs), wie dem Comodore Amiga Operating Sytem 2 (kurz CAOS2) mit hellem Hintergrund, die untere ergonomische Grenze dar. Zudem erfordert die Verwendung eines Monitors mit einer Bildschirmdiagonale von mehr als 14" eine höherere Vertikalfrequenz, da sich hier das Flimmern von 50 Hz sehr viel stärker bemerkbar macht. Leider gibt es zur Zeit nur sehr wenige 'echte' Grafikkarten, die sich mit der 'graphics.library' des Amiga-OS vertragen und hier Abhilfe schaffen könnten. Diese Erweiterungen sind entweder sehr teuer oder nur eingeschränkt kompatibel. Es gibt jedoch einen speziellen Monitor von Commodore mit der Bezeichnung A2024, der mit einem technischen Trick eine große Pixelanzahl bietet, aber wiederum nur monochrom arbeitet und für die hohe Auflösung eine zu kleine Bildröhre besitzt. Die hier vorgestellte Erweiterung ermöglicht es, mit Hilfe eines Moduls aus dem oben genannten A2024-Monitor, auf allen Amigamodellen eine Auflösung von bis zu 1024 x 1024 Punkten, beziehungsweise ohne ECS von 1008 x 1024, auf einem Farbmonitor zu nutzen.(*1) Es gibt hierbei jedoch eine funktionelle Einschränkung. Grundsätzlich können in der hohen Auflösung nur vier extern einstellbare Farben, aus unendlich vielen, dargestellt werden, was für den 3D-Look mit CAOS2 aber optimal ist. Weiterhin ist bei 'nur' PAL-Amigas, die keinen NTSC/PAL-Jumper auf dem Motherboard haben, auch nur eine Bildwiederholfrequenz von 50 Hz möglich. Alle anderen Geräte können durch einfaches Umstecken des Jumpers eine Bildschirmgeometrie von 1024/1008 x 800 bei 65 Hz (nachgemessen!) erreichen. Da ein Gesamtbild nacheinander, in mehrere Teilstücken zerlegt, übertragen wird, eignet sich diese Darstellungsart nicht sehr gut für bewegte Bilder wie bei Animationen oder Spielen, aber hervorragend für Textverarbeitung, CAD, DTP und Programmieren mit vielen Fenstern. Die große Pixelanzahl schlägt sich allerdings auch in einem erhöhten Grafikspeicherverbrauch (Chipmem) von 200KByte bei 1024 x 800 anstatt nur 40KByte bei 640 x 256 und jeweils vier Farben nieder. Dies kann beispielsweise auf einem A1000 mit nur 512KByte Chipmem sehr hinderlich sein. Eine weitere Hardware-Voraussetzung ist natürlich ein Monitor, der mit den erhöhten Anforderungen zurecht kommt. Es ist grundsätzlich ein Mehrfrequenz-Monitor (Multisync, kein VGA-Festfrequenz-Monitor) nötig, dessen Elektronik auf die Bildwiederholfrequenz von 50Hz oder 65Hz und eine maximale Horizontalfrequenz (Zeilenfrequenz) von 56KHz synchronisieren kann. Dieser Wert resultiert aus 1000 Zeilen * 52 Bilder/Sekunde oder 800 Zeilen * 65 Bilder/Sekunde zuzüglich ca. 8% für die Ränder der Darstellung und den Strahlrücklauf. Dies entspricht 768 Zeilen bei 70Hz zum Vergleich mit den im PC-Bereich gebräuchlichen Angaben. Um die neue erhöhte Auflösung auch tatsächlich nutzen zu können, muß die Bildröhre des Monitors eine entsprechend feine Lockmaske mit max. 0,31mm Farbtripel-Abstand (Dotpitch) bei 17", oder 0,28 mm bei 15" und 16" (Flatscreen!) haben. Den Betrieb mit einem 14"-Monitor, auch wenn solche bei IBM&Co für 1024x768 angeboten werden, halte ich nur sehr eingeschränkt für sinnvoll. Es ist bei Farbmonitoren dieser Größe und mit dieser Auflösung praktisch unmöglich, jedes einzelne Pixel überhaupt abzubilden. Ein anderer Gesichtspunkt ist die Videobandbreite des Monitors. Sie gibt die höchste Frequenz an, die bei den analogen Videosignalen (R,G,B) übertragen wird und ist mit für die Schärfe feiner vertikaler Linien verantwortlich. Ein Mindestwert bei einer horizontalen Auflösung von 1024 Pixeln stellt 50 Mhz dar, aber geeignet für z.B. CAD oder bei kleinen Schriften sind erst 80Mhz. Diese Bandbreite ermöglicht die Übertragung der Grundfrequenz und zweier Oberwellen des Signals einer abwechselnd weißen und schwarzen Pixelzeile, was für einen ausreichenden Kontrast zwischen hell und dunkel sorgt. ( 1024 Zeilen * 50 Bilder * 512 Farbwechselgruppen oder 'Farbschwingungen' * 3 Grund- und Oberwellen = 79 MHz) Nun zur 'soften' Seite dieser Erweiterung. Unter CAOS2 genügte es, die A2024-Datei in die Schublade 'Monitors' zu ziehen und entweder zu öffnen oder einen Reset durchzuführen. Dadurch ist dem System der neuen Monitortyp bekannt und alle Programme können einen Screen mit der hohen Auflösung öffnen. In der Workbench erreicht man dies mit dem Prefs-Programm 'ScreenMode'. Auch bei viele andere Programmen, die es zulassen aus der 'Display-Database' des Systems zu wählen oder die den Workbench Screenmodus kopieren, gibt es nun völlig neue Ansichten. Ein weiterer Weg die neue Auflösung unter CAOS2 zu nutzen, ist der Einsatz eines Programmes wie 'ScreenManager', das es ermöglicht, einen neuen 'Default Publicscreen' belibiegen Typs - eventuell auch im 'Shanghai'-Modus - zu erzeugen, der dann alle neu geöffneten (Workbench)Windows aufnimmt. Ein kleiner Wermutstropfen sind die nicht ganz korrekten 'inneren' Werte der A2024-Monitordatei des Betriebssystems. Die Benutzung der Voreinstellungs-Bildschirmgröße im Prefs-Programm 'ScreenMode' resultiert leider auch bei NTSC in einem 1024 x 1024 Punkte großen Screen, der aber nicht vollständig sichtbar und auch nicht verschiebbar ist. Dies liegt wahrscheinlich an den falschen Werten, die für Minimal-, Maximal- und Visible Size angezeigt werden. Dieser Fehler ist mit einer festen Einstellung für Breite und Höhe von 1024 x 800 zu korrigieren. Im A2024-Modus gibt es noch eine Wahlmöglichkeit zwischen der logischen Bildübertragungsrate von 10Hz und 15Hz. Der Unterschied liegt dabei in der Anzahl der Teilbilder, die übertragen werden: 4 bei 15Hz und 6 bei 10Hz, wobei interessant ist, daß das Teilbild, indem sich der Mauszeiger bewegt, bevorzugt übertragen wird. Ein etwas seltsamer, aber vielleicht durchaus erwünschter Nebeneffekt tritt bei 10Hz zu Tage: der Mauszeiger wird wesentlich kleiner (und feiner) dargestellt, was das Gesamtbild der Amigaoberfläche noch aufwertet. Etwas anders geht die Software-Installation mit Version 1.x des Betriebssystems vonstatten. Hier ist es notwendig die sogenannte Jumpbench, eine neue Workbench mit veränderter 'graphics.library', 'exec.library' und 'intuitiuon.library' einzusetzten. Sie enthält unter anderem eine frühe Version des CAOS2 Setmonitor-Befehls, ein geändertes Preferences-Programm und ein Programm zum Anpassen des Workbench-Screens. Diese Jumpbench wird normalerweise nur mit dem A2024-Monitor geliefert, ist aber auch von der Firma DIT erhältlich. Die eigentliche Erweiterung besteht, wie schon erwähnt, aus dem Video-Buffer Modul eines A2024 Monitors, das von der Firma DIT oder als Ersatzteil von Comodore erhältlich ist, und einer Platine zur Farberweiterung. Die beiden Teile können in ein externes Gehäuse eingebaut und mit einem Steckernetzteil versorgt werden. Als Monitorausgang bietet die Zusatzplatine einen 15-poligen VGA-Stecker und zur Verbindung mit dem Amiga ein Kabel mit Sub-D Stecker an den 23-Video-Anschluß. Wer einen A2024 'ausschlachtet', kann für letzteres gleich dessen Anschlußkabel samt Dämpfungsinduktivität, Zugentlastung und den beiden Steckern verwenden. Für die Realisierung des Schaltplans ist es nicht unbedingt notwendig eine spezielle Platine herzustellen. Die wenigen Bauteile sind auch schnell auf einer Lochrasterplatine zu verdrahten. Findet anstatt des vielleicht etwas schwer zu beschaffenden 74F245 einen 74ALS245 oder74LS245 Verwendung, wird sich, wegen der etwas geringeren Geschwindigkeit und Treibereigenschaft der ALS- und LS-Serie, eine verminderte Abbildungsschärfe ergeben (s.o., Videobandbreite). Die beiden Platinen der Erweiterung werden durch vier Signalleitungen verbunden, die allerdings etwas trickreich anzubringen sind. Wie im Schaltplan gezeigt, müssen zwei Widerstände auf dem Videobuffer-Modul entfernt oder einseitig durchtrennt, vier einfache isolierte Leitungen angelötet und diese zur Farberweiterungsplatine geführt werden. Für einen ersten Test benutzt man vorzugsweise einen nicht virtuellen Workbench Screen ohne Overscan, weil die 2.04 Monitor-Datei für den A2024 ansonsten Funktionsschwierigkeiten hat. Programme wie 'Nickprefs' und 'LacePointer' muß man außerdem vermeiden, da sie sich nicht mit der Mauszeigerdarstellung im A2024-Mode vertragen, beziehungsweise überflüssig sind. Weiterverwenden kann man aber kritische Programme wie 'BlackBorder' oder 'TagScreens'. Vor dem Einschalten empfiehlt es sich, die Potentiometer (einstellbare Widerstände) der Farberweiterungsplatine in eine mittlere Position zu bringen. Der an der Erweiterung angeschlossenen Monitor sollte nach dem Einschalten die normale Workbench, bei ungünstiger Wahl der Farbpalette in drei, ansonsten in vier Graustufen darstellen. Bei Screens mit mehr Farben müssen auch mehrere, durch Zeilenrasterung erzeugte, Farben zu erkennen sein. Ist dies nur ungenügend der Fall, kann der Farbseparierung mit Veränderung der Palette noch etwas nachgeholfen werden. Erst durch die Auswahl des A2024-Screenmodus in der Workbench oder einem anderen Programm kann man die volle Auflösung erreichen. Etwaiges Zittern und Flimmern einzelner Pixel der Darstellung sind dem 'VR1' beschriftenten Einstellknopf auf der Platine des Videobuffer-Moduls einfach zu beheben. Die anderen beiden Einstellwiderstände, mit 'VSize' und 'VHold' bezeichnet, kann man - aus Platz- und Montagegründen - auslöten, da sie ohne den restlichen A2024-Monitor keine Funktion mehr haben. Zuletzt ist noch die Einstellung der Farben an den Potis der Farberweiterung vorzunehmen. Es sind immer zwei Potis für einen Farbanteil (R: P1, P2; G: P2, P3; B: P4, P5) vorhanden, die hauptsächlich die beiden Farben der mittleren Helligkeit verändern. Unter CAOS2 ist es günstig, ausgehend von den vier Graustufen, zunächst die 'Highlight-Farbe' von dunkelgrau (z.B Rahmen von aktivem Fenster) auf ein kräftige Farbe einzustellen (P1, P3, P5) und dann, je nach Geschmack, den Farbton des hellgrauen Hintergrunds zu verändern (P2, P4, P6). So ist es möglich die Standard-Farben der Workbench zu erhalten, was bei mir für alle Programme gut geeignet ist. Am Besten läßt sich diese Einstellung kontrollieren, wenn man alle möglichen Farbkombinationen mit kleiner Schrift auf dem Bildschirm darstellt (siehe REXX-Programm). Die einzige Schwierigkeit, die am Beginn der Entwicklung auftrat, war ein zu unruhiges Bild, da die Versorgungsspannung für die Schaltung zunächst direkt vom internen Amiga-Netzgerät geliefert wurde und sich deren Ungleichmäßigkeiten (Festplattenzugriffe, '50Hz-Pumpen' des Schaltnetzteils) direkt auf die RGB-Signale koppelten. Mit der zusätzlichen Spannungsstabilisierung auf der Farberweiterungsplatine ist dies nun jedoch behoben. Dadurch ist es auch möglich die beiden Platinen intern in den A2000 oder den A3000 einzubauen und sie dort mit den vorhandenen mit 12V zu versorgen. Hier ist jedoch noch ein Widestand von ca. 8 Ohm/1W vor den Festspannungsregler eizusetzen, um diesen nicht zu überlasten. Noch ein Tip für den eventuellen Monitorkauf: Soll der Monitor auch die normalen Darstellungsarten des Amiga in allen Farben, ohne die mögliche Pufferung im A2024-Modul unterstützen, ist auch ein Minimalwert der Horizontalfrequenz zu beachten. Er liegt bei 15KHz ohne und bei 31KHz mit Flickerfixer oder 'Productivity-Modus'. Da es aber kaum Monitore gibt, die von 56KHz bis unter 30KHz arbeiten, ist auch ein normaler Flickerfixer notwendig, der durch 'Doublescan' aus 15Khz Horizontalfrequenz ein Videosignal mit 31KHz erzeugt. Hat der Monitor zwei Eingänge (SUB-D und BNC) ist es möglich auf den einen das ungepufferte Signal (auch VDE-Ausgang des A3000) und auf den anderen das aufbereitete Signal zu geben. Befindet sich der Eingangswahlschalter an der Frontseite des Monitors, ist es durch Umschalten einfach möglich, auch Darstellungen mit mehr als vier Farben unverfälscht zu sehen. Sehr von Vorteil hat sich auch ein 'intelligenter', prozessorgesteuerter Monitor erwiesen, der sich zu jeder Horizontal- und Vertikalfrequenz eine justierte Bildschirmlage und -größe 'merkt'. Wechselt man häufig zwischen unterschiedlichen Screens, so ist nicht jedesmal ein Nachjustieren nötig. [In all diesen Punkten optimal hat sich der 17"-Monitor F550i von EIZO erwiesen, der zur Zeit ca. 2,2 KDM Anschaffungswiderstand besitzt. (Ich haben mit der Firma Rein, Nettal keinerlei Verbindung, außer der eines zufriedenen Kunden)] Viel Spaß beim Nachbau und Betrieb des Moduls. Für etwaige Fragen stehe ich gerne zur Verfügung (siehe Telefonbuch München). *1 Die einzige Ausnahme bilden einige Uralt-A1000 mit NTSC-Motherboard, Daughterboard und PAL-Agnus. Hier hilft der Austausch des Agnus oder des Quarzes gegen den NTSC-Typ. 8<------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- /* use all color-combinations on two bitplanes with a small font: */ ADDRESS COMMAND 'SetFont Courier 11' CSI = '9B'x ts = 'abcdefghijklmnopqrstuvwABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVW' DO fg = 30 TO 33 DO bg = 40 to 43 IF fg + 10 ~= bg THEN DO say CSI"0;"fg";"bg"m"ts||CSI||"0m" say CSI"1;"fg";"bg"m"ts||CSI||"0m" say CSI"3;"fg";"bg"m"ts||CSI||"0m" say END END END 8<------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- {folgende Liste ist auch auf der Zeichnung:} Bauteilliste: 1 8-fach Treiber 74F245 9 Universaldiode 1N4148 1 Festspannungsregler 7805 5V 1A pos. 6 Potis 100 Ohm 3 Widerstände 180 Ohm 3 Widerstände 150 Ohm 3 Widerstände 82 Ohm 1 Widerstand 470 Ohm 3 Keramikkondensatoren 100 pF 1 Folienkondensator 100nF 1 Elko 2200 uF / 16 V 1 Elko 10 uF / 16 V 1 SubD-Buchse 15-pol. 3-reihig, zum Einlöten, abgewinkelt, weiblich Anschlußkabel: 1m Abgeschirmte Leitung, 13-pol. 1 SubD Stecker, 23-pol., Kupplung mit abgeschirmtem Gehäuse 1 Platinenstecker, Raster 1/10", 15 Pins (oder anlöten) 1 Steckernetzteil mit ca. 9V Gleichspannung und 300mA 1 Spannungsversorgungsbuchse passend zum Netzteil 8<------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Thomas Kobler, München samson@troja.deg.sub.org kobler@dmumpiwh.mppmu.mpg.de