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Text File  |  1994-04-01  |  14KB  |  369 lines
  1. Hardware-Dokumentation zum Programm VIDEOTEXT       Stand: 20.03.94
  2.  
  3.  
  4.  
  5. WARNUNG !!!
  6.  
  7. ICH KANN KEINE VERANTWORTUNG FÜR SCHÄDEN AN IHREM RECHNER ÜBERNEHMEN, WIE
  8. SIE DURCH FEHLERHAFT GEBAUTE HARDWAREERWEITERUNGEN ENTSTEHEN KÖNNEN (DIE
  9. Z. B. KURZSCHLUSS EINES TREIBERAUSGANGS MIT EINEM ANDEREN AUSGANG, MIT MASSE
  10. ODER MIT VERSORGUNGSSPANNUNG VERURSACHEN) ODER DURCH UNACHTSAMES ANSCHLIESSEN
  11. DER ERWEITERUNGEN (Z. B. OHNE DEN RECHNER ZUVOR AUSZUSCHALTEN, BEI
  12. SUB-D-STECKERN MIT DER GEFAHR, DASS DIE ABSCHIRMUNG DES STECKERS EINE GANZE
  13. STIFTREIHE AM PORT KURZSCHLIESST, ETC.).
  14.  
  15.  
  16.  
  17. 1. Allgemeines
  18. 2. I²C-Bus Leitungen
  19. 3. Anschluß des Masters (Amiga)
  20. 4. Anschluß des Slaves (VT-Decoder)
  21. 5. Verschiedenes
  22. 6. Stückliste
  23. 7. Bezugsquellen
  24.  
  25.  
  26.  
  27. 1. Allgemeines
  28. ==============
  29.  
  30. Der Videotext-Decoder SAA 5246 ist zum Betrieb am I²C-Bus vorgesehen (IIC
  31. = Interconnection of Integrated Circuits), einem 2-Leitungs-Bitbus, der z. B.
  32. über ein Interface am seriellen RS232-Port des Amiga simuliert werden kann,
  33. wie in der C'T 3/92 vorgeschlagen. Dieses "C'T-Interface" (oder ein
  34. kompatibles) ist, neben dem Decoder selbst, die Hardwarevoraussetzung für
  35. mein Programm VIDEOTEXT.
  36.  
  37. Das Interface selbst sei im folgenden kurz beschrieben, nebst einigen
  38. Vorschlägen zu Steckern und Kabeln. Für die Schaltung des Decoders selbst
  39. muß ich dagegen auf die Literatur verweisen. Da ist zunächst das
  40.  
  41.  - VALVO Applikationsblatt zum SAA 5246,
  42.  
  43. das kostet nicht viel (ca. 3 DM) und kann beispielsweise bei Segor, Berlin
  44. gleich mit dem Chip mitbestellt werden. (Ebenso erhältlich und sehr
  45. empfehlenswert: das Datenblatt mit den Registerbeschreibungen.) Ansonsten
  46. findet man die Schaltung auch in der
  47.  
  48.  - C'T 11/91, S. 232,
  49.  
  50. mit einer Ergänzung in Ausgabe 2/92, S. 205 (bzgl. Einblendung von VT ins
  51. Fernsehbild).
  52.  
  53. Falls diese Quellen nicht ausreichen (z. B. weil Sie an keine C'Ts
  54. drankommen, oder weil Segor das Applikationsblatt vielleicht aus dem Programm
  55. genommen hat, hm ...), noch ein Tip: Es gibt ein Shareware-Paket mit einem
  56. ähnlichen Videotext-Programm namens "TeleText" von einem Jan Leuverink
  57. (NL-7151 Eibergen). Die beiliegende Hardwaredokumentation ist *exzellent*,
  58. inklusive IFF- und HPGL-Grafiken von Schaltplänen, sogar mit Platinenlayout!
  59. (Sowas kenne ich gar nicht, Lochraster forever, ähem ...) Direkteste
  60. Bezugsquelle ist eine Mailbox in Holland:
  61.  
  62.     "The Amiga Workbench", Winterswijk, Holland (24 hours online)
  63.     Sysop: Robert Udo
  64.     Using: Zyxel+, max. speed 19k2 bps
  65.     Telephone: +31-5430-24097
  66.  
  67.     NLA node:  14:105/2
  68.     AMY node:  39:157/1
  69.     FIDO node: 2:283/410
  70.  
  71. oder notfalls kann ich Ihnen gegen DM 4 in Briefmarken (oder DM 2 +
  72. Leerdiskette) auch die mir vorliegende Version (9/93) des TeleText-Paketes
  73. zuschicken.
  74.  
  75.  
  76.  
  77.  
  78. 2. I²C-Bus Leitungen
  79. ====================
  80.  
  81. Eine Trennung von I²C-Bus Interface und Videotext-Decoder hat sich als
  82. nützlich erwiesen. Das Videosignal ist nicht immer in unmittelbarer Nähe
  83. des Amiga verfügbar und kann nicht beliebig weit geleitet werden. Dagegen
  84. ist der I²C-Bus mit seinen max. 100 kHz Taktrate für lange Leitungen
  85. geradezu prädestiniert: ca. 20 m Bus aus abgeschirmter Steuerleitung sind
  86. erprobt! (So weit standen mein Amiga und unser Satelliten-Receiver
  87. auseinander.) Wenn auch von Philips nur max. 2 m Leitung für den I²C-Bus
  88. empfohlen sind, äh ...
  89.  
  90. Es ist ganz sinnvoll, neben Takt, Daten und Masse als vierte Leitung 5V
  91. Versorgungsspannung in den Bus mit aufzunehmen, wobei ich mich entschieden
  92. habe, das ganze in einem 9poligen Sub-D-Stecker enden zu lassen:
  93.  
  94.   SCL   Pin 1   "Serial CLock"
  95.   SDA   Pin 2   "Serial DAta"
  96.   +5V   Pin 7   <-_
  97.    0V   Pin 8   <-- wie bei Gameports
  98.  
  99. Der Master (Amiga) hat einen Stecker, der Slave (SAA 5246 oder was auch
  100. immer) eine Kupplung (ist also quasi der Joystick).
  101.  
  102.  
  103.  
  104. 3. Anschluß des Masters (Amiga)
  105. ===============================
  106.  
  107. Herkunft der Signale:
  108.  
  109. +5V: von Pin 12 am Floppyport (der kann's vertragen und ist auch
  110.     normalerweise immer frei)
  111.  
  112. 0V: Pin 7 am seriellen Port
  113.  
  114. SCL: Ein-/Ausgabe-Leitung, open Collector. Über einen Pegelwandler (MC 1488,
  115.     s. u.) wird ihr Signal auf den Eingang Pin 5 (CTS) des seriellen Ports
  116.     geführt. Mit dem Ausgang Pin 4 (RTS) kann der Master sie über einen
  117.     npn-Transistor (BC 548 B) auf LO ziehen. Zwischen Basis und dem RS 232-
  118.     Signal liegen 10 kOhm, der Emitter liegt auf 0V, Pull-up-Widerstand vom
  119.     Kollektor nach 5V: 4.7 kOhm.
  120.  
  121. SDA: Ein-/Ausgabe-Leitung, wie SCL. Eingang ist diesmal Pin 8 des seriellen
  122.     Ports (DCD), Ausgang Pin 20 (DTR).
  123.  
  124.                     0V                                   0V
  125.  
  126.                     |                                    |
  127.           10 kOhm  _|                          10 kOhm  _|
  128. RS 232     ____    / E              RS 232      ____    / E
  129. Pin 4: ---|____|--|                 Pin 20: ---|____|--|
  130.  RTS               \      I²C-Bus    DTR                \      I²C-Bus
  131.                   C +----  Pin 1:                      C +----  Pin 2:
  132.                     |       SCL                          |       SDA
  133.                    | | 4.7                              | | 4.7
  134.                    | | kOhm                             | | kOhm
  135.    ;-)              T                                    T
  136.  
  137.                    +5V                                  +5V
  138.  
  139. Vielleicht erinnert sich jemand, daß in der C'T ursprünglich die SCL-Leitung
  140. als reine Ausgabeleitung und mit Totem-Pole-Ausgang vorgesehen war. Diese
  141. Version hatte ich zunächst auch aufgebaut, und sie funktionierte natürlich.
  142. Nun reden aber manche VALVO-Datenbücher davon, daß auch Slaves die SCL-
  143. Leitung auf LO ziehen und festhalten dürfen, um eine Pause zu erzwingen. Das
  144. tut der SAA 5246 zwar anscheinend nie, mit Open-Collector-Ausgängen für
  145. sowohl SDA als auch SCL ist man aber auf jeden Fall auf der sicheren Seite.
  146.  
  147. Noch etwas war in der der C'T anders: Zur Wandlung zwischen TTL- und
  148. RS232-Pegeln war der Baustein MAX 232 empfohlen. Das machte am Atari
  149. vielleicht Sinn, ist am Amiga aber einfach Unfug, da an dessen seriellem
  150. Port ±12V Versorgungsspannung anliegen, die den Einsatz des wesentlich
  151. billigeren MC 1488 erlauben. Er wird hier wie folgt beschaltet:
  152.  
  153.                           ________
  154. RS 232 Pin 10: -12 V ----|1  \/ 14|---- +12 V: RS 232 Pin 9
  155. I²C-Bus Pin 1:   SCL --->|        |
  156. RS 232 Pin 5:    CTS <---|   MC   |
  157. I²C-Bus Pin 2:   SDA -+->|  1488  |
  158.  "                    +->|        |
  159. RS 232 Pin 8:    DCD <---|        |
  160. RS 232 Pin 7:    GND ----|7______8|
  161.  
  162.  
  163. Man beachte, daß Pin 4 und 5 des MC 1488 miteinander verbunden werden müssen,
  164. da sie zu einem Treiber mit zwei (UND-verknüpften) Eingängen gehören.
  165.  
  166. Die gesamte Interfaceschaltung aus IC, zwei Transistoren und vier
  167. Widerständen kann problemlos auf Lochrasterplatine aufgebaut werden und läßt
  168. sich mit etwas Geschick in einem SubD-Steckergehäuse unterbringen, so daß
  169. ein eigenes Gehäuse entfallen kann.
  170.  
  171. Zur Funktionsweise des Interface bleibt festzuhalten, daß es alle Signale
  172. invertiert (+5V <=> -12V , 0V <=> +12V); da die RS 232-Treiber im Amiga
  173. aber ebenfalls invertieren, entsteht letzendlich positive Logik: Ein
  174. gesetztes Bit in CIA B, Port A enspricht einem HI-Pegel auf den Leitungen
  175. des I²C-Bus.
  176.  
  177.  
  178.  
  179. 4. Anschluß des Slaves (VT-Decoder)
  180. ===================================
  181.  
  182. Zwischen der SCL- und SDA-Leitung des Busses und den entsprechenden
  183. Anschlüssen des Slaves (Pin 23 und 24 beim SAA 5246) sind 470-Ohm-Widerstände
  184. vorgesehen. Sie gehören auf die Decoderplatine, nicht etwa ins Bus-Interface
  185. des Amiga!
  186.  
  187. Und zwar hat das etwas mit der Schutzmaßnahme "Diodenklemmung" für
  188. CMOS-Schaltungen zu tun: Jeder CMOS-Eingang ist auf dem Chip über zwei
  189. (normalerweise gesperrte) Dioden mit 0V und +U_B verbunden. Überspannungen
  190. werden dadurch zur Spannungsquelle des Chips abgeleitet und bleiben den
  191. empfindlichen MOS-Transistor-Gates erspart. Die auftretenden Ströme sollten
  192. aber unbedingt durch Widerstände begrenzt werden, insbesondere, da die
  193. Eingänge nun auch für an und für sich "normale" Signale äußerst niederohmig
  194. werden können, z. B. wenn die CMOS-Schaltung mit 4.5V versorgt wird, aber
  195. ein Eingangssignal von 5.3V erhält.
  196.  
  197. Ja, schön. Aber wieso werden diese unentbehrlichen Widerstände dann nicht
  198. gleich mit auf den Chip gepackt? Technologisch bedingt, Widerstände sind im
  199. Gegensatz zu Transistoren und Dioden (und evtl. noch Kapazitäten) nicht
  200. integrationsfreundlich.
  201.  
  202.  
  203.  
  204.  
  205. 5. Verschiedenes
  206. ================
  207.  
  208.  
  209. 5.1 Gefahren für den SAA 5246
  210. -----------------------------
  211.  
  212. In der C'T wird davor gewarnt, daß ein eventueller Potentialausgleich
  213. zwischen Fernseher und Computer über den Videoeingang des SAA 5246
  214. stattfinden könnte -> tödlich für den Decoder-Chip. Meine Vorgehensweise
  215. beim Verbinden der Geräte:
  216.  
  217.   - Decoderplatine an den Busmaster (Amiga) anschließen
  218.   - Videoeingang des SAA 5246 von der Eingangsbuchse trennen (mit einpoligem
  219.     Schalter, s. u.)
  220.   - Videosignal an die Eingangsbuchse der Decoderplatine anschließen,
  221.     eventueller Potentialausgleich findet jetzt über die Masseleitungen statt
  222.   - Decodereingang aufs Videosignal aufschalten
  223.  
  224. Der Schalter, den ich dabei benutze, ist nicht einfach ein Öffner, sondern
  225. schaltet zwischen zwei möglichen Signalquellen um: Eine Cinchbuchse und eine
  226. Scartbuchse, an letzterer sind auch die Videoausgänge R, G, B, BLNK des
  227. Decoders herausgeführt :-).
  228.  
  229.  
  230. 5.2 SCART Pin-Belegung
  231. ----------------------
  232.  
  233.                        ________
  234.                       |     -  | 1   Audio-Ausgang R
  235.   Audio-Eingang R   2 |  -     |
  236.                       |     -  | 3   Audio-Ausgang L
  237.       Audio-Masse   4 |  -     |
  238.                       |     -  | 5   Blau-Masse
  239.   Audio-Eingang L   6 |  -     |
  240.                       |     -  | 7   Blau-Signal
  241. AV-Schaltspannung   8 |  -     |
  242.                       |     -  | 9   Grün-Masse
  243.    Datenleitung 2  10 |  -     |
  244.                       |     -  | 11  Grün-Signal
  245.    Datenleitung 1  12 |  -     |
  246.                       |     -  | 13  Rot-Masse
  247.       Daten-Masse  14 |  -     |
  248.                       |     -  | 15  Rot-Signal
  249.    Austast-Signal  16 |  -     |                     _
  250.                       |     -  | 17  Video-Masse      \  von hier kommt das
  251.     Austast-Masse  18 |  -     |                       }    FBAS-Signal
  252.                       |     -  | 19  Video-Ausgang   _/   für den Decoder
  253.     Video-Eingang  20 |  - ____|
  254.                       |__--
  255.  
  256.  
  257. Bei Pins 1, 2, 3, 6, 19 und 20 sind die Bezeichnungen "Eingang" und
  258. "Ausgang" ernst gemeint und so zu verstehen, daß SCART-Kabel jeweils
  259. Eingang mit Ausgang verbinden sollen, also 1-2, 2-1, 3-6, 6-3, 19-20 und
  260. 20-19.
  261.  
  262. Die Schaltspannung an Pin 8 signalisiert, ob ein Video-Eingangssignal von
  263. dieser Buchse überhaupt beachtet werden soll. Das Austast-Signal an Pin
  264. 16/18 entscheidet, ob der RGB-Eingang das Signal des Video-Eingangs
  265. überstimmen soll. Als quasi 4. Farbe des RGB-Signals ermöglicht es so z. B.
  266. die gemischte Darstellung von Fernsehbild und Videotext.
  267.  
  268. Interessant finde ich die beiden Datenleitungen, Pin 10 und Pin 12, daran
  269. könnte man glatt einen I²C-Bus anschließen. Ob das aber auch wirklich so
  270. gedacht ist, weiß ich nicht. (Bei Telefunken-Fernsehern sind die Pins z. B.
  271. einfach freigelassen.)
  272.  
  273.  
  274.  
  275. 6. Stückliste
  276. =============
  277.  
  278. Diese Stückliste kann lediglich als Anhaltspunkt für Kosten und
  279. Arbeitsaufwand des Projekts dienen! Wer den Decoder wirklich bauen will,
  280. sollte sich sowieso erst noch das SAA 5246-Applikationsblatt besorgen!
  281.  
  282. (Was den Aufwand angeht, mußte ich z. B. feststellen, daß es sehr ermüdend
  283. ist, auf Lochrasterplatine einen RAM-Chip anzuschließen, A0-A12 und D0-D7!
  284. Was die Kosten angeht, ist der SAA 5246 seit Frühjahr 1992, als ich ihn für
  285. 64 DM gekauft habe, zum Glück deutlich billiger geworden: ca. 30 DM, Stand
  286. Januar 1994. Die Gesamtkosten des Projekts dürften mittlerweile hauptsächlich
  287. von all den Kleinigkeiten abhängen: Was für Gehäuse? Kleinteile im Laden oder
  288. auch im Versand kaufen? Muß der I²C-Bus überhaupt steckbar sein? Habe ich
  289. bereits ein Kabel, um meine FBAS-Signalquelle an den Decoder anzuschließen?
  290. Wie weit ist sie vom Computer entfernt? etc., etc.)
  291.  
  292.  
  293. Decoderschaltung:
  294.  
  295. 1  Videotext-Decoder SAA 5246P/E  (+ Sockel, 48 Pins)
  296. 1  SRAM 6264-200   8K x 8bit, 200 ns  (+ Sockel, 28 Pins)
  297. 1  Quarz 27 MHz
  298. 1  "Spule" (haha) 1.5 µH
  299. 1  Trimmpoti 5 kOhm
  300. Kondensatoren:
  301. 2 ×  10 µF, 16 V, Tantal
  302. 9 ×  100 nF
  303. 2 ×  56 pF
  304. 1 ×  27 pF
  305. Widerstände:
  306. 1 ×  10 Ohm
  307. 1 ×  100 Ohm
  308. 1 ×  27 kOhm
  309. 2 ×  470 Ohm
  310.  
  311.  
  312. Interface-Schaltung:
  313.  
  314. 1  RS232-Treiber MC 1488  (14 Pins)
  315. Transistoren:
  316. 2 ×  BC 548 B (npn)
  317. Widerstände:
  318. 2 ×  10 kOhm
  319. 2 ×  4.7 kOhm
  320.  
  321.  
  322. Stecker, Kabel, etc. :
  323.  
  324. 1 25-polige SubD-Kupplung (RS232)
  325. 1 23-poliger SubD-Stecker (Floppy, für 5V-Anschluß)
  326. 1 9-polige SubD-Kupplung     \
  327. 1 9-poliger SubD-Stecker      } I²C-Bus
  328. 2 m Steuerleitung, 4-adrig   /
  329. 1 Cinch-Buchse
  330. 1 Kippschalter, 1-polig
  331.  
  332.  
  333.  
  334. 7. Bezugsquellen
  335. ================
  336.  
  337. Folgende Elektronik-Versandhäuser haben den SAA 5246 meines Wissens im
  338. Lieferprogramm:
  339.  
  340.     SIMONS electronic GmbH
  341.     Postfach 3365  (Daimlerstr. 20)
  342.     50148 Kerpen
  343.     Tel. (0 22 73) 53 09 1
  344.  
  345.     Segor Electronics
  346.     Kaiserin-Augusta-Allee 94
  347.     10589 Berlin
  348.     Tel. (0 30) 344 97 94
  349.  
  350.     Reichelt Elektronik
  351.     Marktstr. 101 - 103
  352.     Wilhelmshaven
  353.     Tel. (0 44 21) 2 63 81
  354.  
  355.     elpro
  356.     Harald-Wirag-Elektronik
  357.     Pragelatostr. 12
  358.     6105 Ober-Ramstadt 4
  359.     Tel. (0 61 54) 30 06
  360.  
  361. wobei ich allerdings nur von Segor definitiv weiß, daß man auch das
  362. Applikations- und Datenblatt mitbestellen kann (oder wenigstens konnte)!
  363. Bei den anderen evtl. vorher mal anrufen?
  364.  
  365. Zumindest die ersten drei genannten Firmen inserieren auch regelmäßig in
  366. der "Elektor", interessant vielleicht für einen Preisvergleich, und um die
  367. korrekten Postleitzahlen zu erfahren (sorry ...).
  368.  
  369.