Výukový počítač PMI-80 z roku 1982...

Moje [fotky] podrobně. Funkční počítač jako exponát zapůjčil ctihodný pan [Anubis]. Díky mu za to.

Víc na [wiki] nebo [sapi.cz]. Nějaké programy [1][2].

Na příští rok se plánuje soutěž[3] v programování pro PMI-80.

Existuje online emulátor[4] s podrobným návodem[5].

Studnice vědění o PMI-80 viz [6], pro ty, kteří to s tímto počítačem myslí vážně.

 

Emulátor NES pro Raspberry Pi Pico...

PicoNES Plus

    Je emulátor NES (Nintendo Entertainment System) s kartou SD. Po zapnutí zobrazí nabídku s výběrem hry. Běží na Raspberry Pi Pico a Raspberry Pi Pico 2. Pro zobrazení používá HDMI. Na velké moderní televizi to vypadá velice hezky, jen si musíte sednout kousek dál od obrazovky.

    Spoustí většinu her, tak si pojďte zase zahrát staré kousky jako Super Mario Bros., Prince of Persia, Castlevania aj.

[git] projektu, kde je vše ke stažení – včetně zkompilovaného firmware, který stačí nahrát do Pi Pico.

[stl] krabičky k tisku, ale vzhledem k tomu, že celé řešení obsahuje pouze dvě komponenty, bude dobře fungovat i bez krabičky

Kde vzít soubory s ROM her? To si musíte najít sami. Existuje internetový archiv označený jako All NES Roms nebo případně weby, kde se soubory s ROM her pro tuto konzoli vyskytují ke stažení.

K hardwarové realizaci potřebujeme jen pár věcí:

– Raspberry Pi Pico ve verzi [1] nebo [2], pokud nechcete pájet, prodává se i verze WH s osazeným konektorem [3].

– stáhnout správný firmware viz [4]. Pro Pico je FW: pico_piconesPlusPimoroniDV.uf2 a pro Pico2 je FW: pico2_piconesPlusPimoroniDV.uf2

– desku Pimoroni Pico DV Demo, má na sobě čtečku MicroSD karet a konektor HDMI viz [5]. Při použití této desky zvukový výstup hraje pouze do HDMI výstupu.

– MicroSD kartu

– kabel Micro USB pro napájení. Toto se dá připojit do USB běžné televize a funguje spolehlivě. Při použití externí zdroje vyžaduje kvalitní vyfiltrovaných 5V, takže každý adaptér pro nabíjení mobilu nemusí fungovat spolehlivě.

– OTG konektor pro Micro USB [6], abychom dokázali připojit ovladač s konektorem USB-A do Micro USB konektory v Rapsberry Pi Pico

– ovladač, tedy nějaký digitální gamepad

Použil jsem tento ovladač Gamebird [JPD-UB-01], který se dá koupit za stovku. Ověřili jsme, že fuguje i starý ovladač od [XBOX 360]. Je možné připojit i jiné ovladače nebo  ovladače pro dva hráče. Vše je podobně popsáno v dokumentaci viz [git] projektu.

Jak naflešovat firmware do RPi Pico (dopsáno na vyzvání z kontaktního formuláře)

    Pokud jste nikdy firmware do Raspberry Pi Pico nenahrávali, tak je to velmi snadné. Stiskneme na zelené desce Pico tlačítko označené BOOTSEL (obvykle je tam pouze jediné) a se stisknutým tlačítkem připojíme datovým  micro USB kabelem Pico k počítači. V počítači se pak tváří se jako běžná USB fleška. Nahrajeme soubor firmware s koncovkou .uf2 Zařízení se po uložení firmware restartuje a USB fleška ze systému zmizí. Je potřeba opravdu najít přesně ten správný firmware; jestli máte Pico nebo Pico 2, případně existuje i PicoW a Pico 2 W, které navíc obsahují WIFI modul; ten my nepotřebujeme, ale firmware musí dokonale ladit s verzí použitého mikrokontroleru.

Jak hraje DENON DP-29F...

 

Krátce: Gramofon DENON DP-29F je úplně v pohodě, má dobrý zvuk a nízký šum. Je to zařízení, které má sloužit pro přehrávání gramofonových desek za účelem kvalitního poslechu.  Výsledek především záleží na zbytku vaší domácí aparatury.

Podrobněji:  Plně automatický gramofon z kategorie „low cost“. Koupil si ho kolega a mě zajímalo, jak taková levná a dostupná věc hraje. Poslechovou zkoušku vyřadím, protože poslech byl, je a vždy bude především subjektivní záležitostí; vliv má i kvalita zvukové aparatury. Mě zajímá, jak hraje Denon DP-29F.

    Měření si představme tak, že gramofon přehrává desku, která obsahuje referenční sinusový signál o frekvenci 1 kHz a my budeme měřit amplitudu výstupního signálu pro každou frekvenci v celém slyšitelném spektru a ještě kus dál; třeba do 30 kHz. V ideálním případě by to znamenalo, že na výstupu naměříme pouze to, co je na vstupu, tedy signál 1 kHz a víc nic. Jenže ono to dokonalé nebude, zvlášť s ohledem na [RIAA ekvalizaci][1]. Proto nás zajímá, jak hlasitě se projevují další harmonické, či jiné složky výstupního signálu. Můžeme jim říkat zkreslení. Přenoska gramofonu má ve specifikaci napsáno 0–20000 Hz. 

    Gramofon má odpojitelný předzesilovač. V případě, že má náš zesilovač vstup PHONO nebo máme externí gramofonový předzesilovač [2][3] můžeme zapojit přenosku přímo k němu.

    Pro toto měření nechávám interní předzesilovač zapnutý a měření provádím na něm. Tedy drážka desky –> přenoska Denon DSN-82 –> přezesilovač  –> měření.

Testovací gramodeska a spektrální analyzátor

Pro měření potřebujeme dvě věci

(1) Testovací gramofonovou desku, bez které se neobejdeme. 

    Použil jsem [Ortofon test record]

(2) Spektrální analyzátor schopný měřit 0–30 kHz.

    Na stole mám [HP3585A], má i 1 MΩ vstup, takže měření nebude výstup gramofonu nijak zatěžovat. 

    Dále pak zmíním, jak udělat takové měření, pokud spektrální analyzátor k dispozici nemáte a bude potřeba ho řešit softwarově a měření obstará zvuková karta.

A teď už samotné měření z [HP3585A] přenesené přes rozhraní [GPIB] jako simulace plotru. Na ose X je frekvence, osa je lineární. Na ose Y máme výkon signálu. Nahoře REF označuje, jaká je nejvyšší možná hodnota, úplně nahoře. Směrem dolů pak vždy odečíst 10 dB na dílek. Osa Y je logaritmická.

pouze zapnutý motor, talíř se otáčí, raménko s přenoskou visí těsně vedle talíře

referenční signál 1 kHz, nastavení měřáku zůstalo REF -30.0 dBm

měření s nastaveným REF 0 dBm

    První špička je požadovaný signál na 1 kHz a dál už tam nemá být vůbec nic. Jenže, co ta ta špička na 2 kHz? Je to druhá harmonická referenčního signálu. Je to věc, která tam správně vůbec nemá být, ale vadí nám tam? Jakou má vlastně velikost, když na grafu je poloviční. Pozor osa Y je v grafu je logaritmická, 10 dB na dílek. Výkon signálu na 1 kHz je -7 dBm a na 2 kHz máme výkon -43 dBm, který je prakticky zanedbatelný[*].

    Změřili jsme, že gramofon nepřenáší hluk motoru do přenosky. Do měřeného signálu přibyla velmi utlumená a tedy zanedbatelná druhá harmonická.

Spektrální analyzátor pomocí zvukové karty počítače

    Program VisualAnalyzer, ke stažení na webu [sillanumsoft.org]. Je pro Windows a měří signál přicházejícího do mikrofonního vstupu, umí tedy zpracovat dva kanály zároveň. Podrobněji jsem se o něm zmiňoval viz [blog].

referenční signál sinus 1 kHz – v horní části osciloskop, dole spektrální analyzátor

    Na přesné měření to není, ale poslouží dobře. Další harmonické, které se tam zobrazují vznikají někde za mikrofonním vstupem (používám USB externí zvukovou kartu). Jsou tam i v případě, že signál připojím přes buffer/napěťový sledovač.

    Můžeme říci, že vše, co je pod -65 dBm budeme považovat za šum, za data, která jsou zcela nerelevantní k našemu měření.

Výsledek

    Denon DP-29F, ač levný, hraje dobře. Co se týká zvuku, není důvod se mu vyhýbat. Otázkou je, jakou životnost budou mít plastová ozubená kolečka, ale to ukáže čas. Já nemám místo na stole, tak používám podivný [DIY gramofon].

---

pozn.

[*] Víme, že 0 dBm = 1 mW. 

signál 1 kHz je na -7 dBm = 0.199526 mW = 199.526 μW

signál 2 kHz je na -43 dBm = 0.0000501187234 mW ≈ 0,05012μW = 50.12 nW

Drobná oprava ATARI 130XE...

 

[fotky]

    Počítač měl vylomené joystickové porty. Tak jsem zrovna pořádně umyl plasty.

Pikoampérmetr Keithley 480...

Takto vypadá proud 115 pikoampérů.

Keithley 480 se vyráběl od roku 1978 –  při rozsahu 2nA má přesnost měření 1pA. Když je vybrán rozsah 1nA, tak maximální hodnotu umí zobrazit 1.999; proto minimální rozsah 2nA.

Keithley 485 byl představen v roce 1994 – minimální rozsah 2nA s přesností 100fA.

Keithley 6485 přišel na trh na přelomu milénia – minimální rozsah 2nA s přesnosti 10fA. Tento měřák bych si někdy rád osahal, protože dál už je to jenom nereálný sen. Další v pořadí je už jen sub–femtoampérmetr Keithley 6430 z roku 2013, doposud se prodává za více jak 30k€. Má minimální rozlišení 1pA a přesnost 1a (attoampéra =10⁻¹⁸). Nic přesnějšího asi není potřeba.

Můj pikoampérmetr Keithley 480 přišel poštou z USA – 6.1. byl odeslán z Phoenixu v Arizoně, 13.1. dorazil do Paříže a 17.1. byl doručen v Česku. Měřák má vzadu přepínač pro výběr 115/230V~  Takto se zmiňuje přepnutí v návodu. 

Mělo by stačit pouze přepnout přepínač. Jenže můj měřák má vzadu ještě konektor GPIB  – ten ale z výroby v měřáku není. Je zde přidána karta GPIB Keithley 1763, ta má své vlastní napájení včetně transformátoru a taktéž přepínač pro volbu napětí.

Kdybych pouze přepnul přepínač podle manuálu a připojil měřák k síti, se zlou bych se potázal. Bylo potřeba zařízení otevřít a přepnout volbu napájení i uvnitř.

Celé modul pouze přes optočlen čte BCD hodnotu, která se pak zobrazuje na displeji. Nic víc neumí. Nesdělí nám, jaký rozsah je nastaven ani nic jiného. Lze pouze vyčíst hodnotu, případně dostat OVER. Takto je to popsáno v manuálu:

Pro připojení k počítači jsem již podruhé s úspěchem použil [AR488].

Keithley 480 naživo

Vše další je podrobně zdokumentováho na youtube

použití

EEVblog podrobně o Keithley 480

ATARI 1040 ST z roku 1986...

 

[fotky]

Informace o Atari 1040 ST na [wiki]. Je to další přírůstek do síně slávy [SPŠOA].

Počítač z německé distribuce, tedy TOS (The Operating System) je v němčině.

Připojení USB myši pomocí HID2AMI upravený pro Atari ST, umí dodat [Petr] z Nového Jičína.

[Gotek] jako emulátor disketové mechaniky. Máme nainstalovaný obyčejný, ale existuje i Gotek, který  má zvukový výstup a realisticky simuluje zvuk původní 3.5" disketové mechaniky.

Bylo nezbytné vyměnit původní spínaný zdroj.

Na Atari 1040 ST je zajímavé to, že ač je z roku 1986, tak se díky přítomnosti MIDI portů pro hudební nástroje stal na deset let standardem v hudebním průmyslu. A vytlačil ho až nástup digitalizovaného zvuku.

Malinko pokročilejší měřák nejen pro studenty elektroniky...

Po více než roce používání jsme se s AD3 už skamarádili.

Analog Discovery 3

    Zařízení, ze kterého jsem nadšený a které dělá čest svému jménu. Chcete-li zkoumat zákoutí nejen analogových signálů, je tohle dobrá cesta. AD3 jsem pořídil vlastně hned, co se objevil; což bude rok a kousek. Předchozí verze byla výrazně slabší, tak jsem musel čekat.

    AD3 není profesionální ultrapřesný měřící přístroj, ale kompromisní kompilace mnoha zařízení do jediného. Cílová skupina jsou studenti a hobby bastlíři.

    Podrobné info od výrobce [Digilent]. Prodává např.[cz.mouser.com].

Anotace výrobce

    Odpovídá přesně tomu, co jsem používáním ověřil. Digilent Analog Discovery 3 je multifunkční testovací a měřicí zařízení, které uživatelům umožňuje měřit, vizualizovat, generovat, zaznamenávat a ovládat obvody se smíšeným signálem všeho druhu. Nízkonákladový Analog Discovery 3 je dostatečně malý, aby se vešel do kapsy, ale dostatečně výkonný na to, aby nahradil hromadu laboratorního vybavení. Poskytuje studentům inženýrství, fandům a nadšencům elektroniky svobodu pracovat s analogovými a digitálními obvody prakticky v jakémkoli prostředí. V laboratoři nebo mimo ni.

Aplikace WaveForms

    Zařízení je připojené po USB k počítače. Software WaveForms běží na Windows, macOS, Linuxu včetně ARM (provozoval jsem na Odroid N2L).

    Ovládací aplikace WaveForms je ke [stažení] zdarma a bez připojeného zařízení běží v demo režimu, kde je možné si všechny funkce otestovat, abychom získali reálnou představu, co všecho Analog Discovery 3 umí. Protože prostý výčet funkcí nebude stačit. Pojďte si to v demo režimu zkusit.

Přehled funkcí

    Všechny funkce přehledně viz [seznam]. Ke každé funkci existuje velmi podobný návod, [Digilent blog] s výukovými materiály a spoustou dalších informací. Existují také videonávody, ale ty nejdou ve výkladu tak do hloubky jako texové příručky.

[1] osciloskop (2 kanály: 9MHz | 125 MS/s | 14bitů | max ±25V)
    Podporuje různá zobrazení  

[eye diagram] zobrazí informace o kvalitě a integritě signálu (jitter, šum, zkreslení, přeslechy)

Nabízí rozsáhlé možnosti digitálních fitrů včetně lock–in zesilovače.

[2] generátor funkcí (2 kanály: 9MHz | 125 MS/s | 14bitů | max ±5V)

včetně rozmítání a modulací

[3] napájení zdroj (dva výstupy min ±0.5V max  ±5V / 800mA max)

[4] voltmetr (AC/DC ±25V)

[5] napěťový data logger (DC, True RMS, AC RMS)

[6] logický analyzátor (16 kanálů | 3.3V ale 5V toleratní | 125 MS/s)

[7] pattern generator pro digitilní techniku

[8] static I/O (logika, LED, 7segmetový diplej, tlačítko, posuvník)

[9] spektrální analyzátor (2 kanály: 0 – 62.5MHz)

[10] síťový analyzátor (frekvence 20μHz – 9MHz | 10001 kroků)

Podporuje zobrazení:

– Bode: Zobrazuje amplitudovou a fázovou charakteristiku obvodu v závislosti na frekvenci.
– Time: Průběh v čase, lze sledovat odezvu obvodu na skokovou změnu napětí a analyzovat dobu náběhu a ustálení.
– Nichols: Zobrazuje amplitudovou charakteristiku v závislosti na fázi.

– Nyquis: Zobrazuje imaginární složku frekvenční charakteristiky v závislosti na reálné složce.

[11] impedanční analyzátor

[12] měření charakteristik tranzistorů 

umí (diodu | PNP | NPN | N-FET | P-FET)

měřená data lze zobrazit i v časové doméně

[13] analyzátor komunikačních protokolů (UART | SPI | I2C | CAN | CEC | JTAG | SWD | AVR)

[14] integrovaný editor skriptů

např. přednastavená ukázka konfigurace generátoru signálu pro generování zvuku klavíru

Další drobnosti

– podporuje trigger [external] | [cross]

– propojení [Matlab] [LabView] 

– využití [SDK] WaveForms

Příslušenství

    AD3 obsahuje běžný 30pinový 2.54mm „pin header“ konektor, který je skvělý pro logický analyzátor, ale třeba pro osciloskop bychom chtěli raději připojit klasické osciloskopické sondy. Proto je v nabídce řada příslušenství, keré můžu jen doporučit.

BNC adaptér pro osciloskop a generátor funkcí

adaptér pro měření charakteristik tranzistorů

adaptér pro impedanční analyzátor

adaptér audio – vstup a výstup 

(stereo | mono) pro osciloskop a generátor signálů

Recenze od EEVblog

alespoň uvidíte, že nejsem jediný, komu se Analog Discovery 3 líbí