home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The Atari Compendium / The Atari Compendium (Toad Computers) (1994).iso / files / umich / utils / overscn3.arc / OVERSCAN.TXT < prev    next >
Text File  |  1989-02-22  |  24KB  |  535 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.                                           Stefan Hartmann
  5.                            Electronic Research and Development
  6.                                         Keplerstrasse 11 B
  7.                                            1000 Berlin 10
  8.                                             West-Germany
  9.                               Tel: West-Germany/30 344 23 66,
  10.                             email on Compuserve ID: 72017,3216
  11.  
  12.  
  13.                        "Hey You man, wanna have some Overscan ?"
  14.  
  15.          Introduction of an "Xtended Graphics Mode" for the Atari ST
  16.                                                Computers
  17.  
  18. from  Stefan Hartmann (Hardware and article)
  19. and   Carsten Isakovic(Software:Overscan.PRG)
  20.  
  21.  
  22. If You are a graphics freak and an owner of an Atari ST computer You
  23. might have been looking with keen eyes into the direction of the
  24. Commodore Amiga Computer and have been thinking about selling Your
  25. 32000 Bytes Sreen Memory Machine and gonna buy the Interlace-
  26. HAM-Baby ?
  27.  
  28.           Stop it man ! This article will tell You why !
  29.  
  30. With a simple switch (cost about a buck) and additionally only at the
  31. STM520: 2 Rectifier diodes, 2 Resistances, a NPN Transistor and a
  32. capacitor, we will show You how to get a visible 59640 Bytes big Screen
  33. Memory (in 50 Hertz Mode). (the following description will apply for 50
  34. Hertz mode , 60 Hertz Mode and Monochrome-Overscan-Mode has some other
  35. sreen memory size)
  36.  
  37. What does this mean ?
  38.  
  39. This means in Low resolution mode there are now 420*284 Pixels
  40. available to display, still 16 colors per pixel.
  41. In midres resolution there we have now the gorgious resolution of
  42. 840*284 Pixel, still 4 colors per dot.
  43. In monochrome mode we get now 688*480 pixel with a well adjusted SM124
  44. monochrome monitor !
  45.  
  46. Well this means, in color mode there is no more screen window visible
  47. but pixels all over the screen, indeed some pixels You'll never see,
  48. because they hide behind the left and right monitor tube border till You
  49. adapt Your horizontal screen width !
  50.  
  51. The same thing is available on the Amiga. There they call this mode :
  52.  
  53.                                           OVERSCAN .
  54.  
  55. This overscan mode is now with this article also possible for all the
  56. Atari ST computers, from the 512KB 260 machine to the Mega ST 4 !
  57.  
  58. That means the Atari ST can now like the Amiga be used for
  59. semi-professionel Desktop-Video applications for examle together with
  60. a genlock-interface to get a scrolled text message in the lower border
  61. of a video movie.
  62.  
  63. How was this little hardware modification found ?
  64.  
  65. The story of the Overscan modification began, when some month ago I got
  66. a demo disk on which a nice grahic screen appeared. But what the hack
  67. was this ?
  68. In the lower border of the ST screen was a scrolling text message ! How
  69. to come ? Had my monitor been shifted away ?
  70.  
  71. Not at all !
  72.  
  73. I couldn`t trust my eyes ! This programmer called Alyssa (special
  74. nickname of this hacker-guy) had programmed a very fine flowing
  75. scrolling text message out of pixel graphics at the bottom of the screen
  76. where normally only the color palette register 0 (that means the static
  77. border color) is available !
  78.  
  79. Did this guy found an undocumented "poke" to switch off the lower border
  80. and display further pixel graphics,which Mr. Shiraz Shivji (the father
  81. of the ST) didn't told us ?
  82.  
  83. Not at all !
  84. He had found the software-trick, that if the picture frequency is
  85. shortly switched inside the 199th scan line from 50 to 60 Hertz the
  86. result is that the Glue chip is disturbed, so that it holds its
  87. Display-Enable-Signal longer at High(5 Volts)-Level and this tells the
  88. MMU and the Video-Shifter to display Pixel-Graphics till the end of the
  89. screen.(but still with a left and right border)
  90. What a guy !
  91. He must have been poked "till the shit hits the fan(Glue)" !
  92.  
  93. To understand all this screen manipulation I have shortly to explain
  94. how the ST generates its picture in color mode: In 50 Hertz Mode the
  95. screen is build up of 313 scan lines which are 50 times per second
  96. written onto the tube.
  97. (In 60 Hertz mode there are 263 scan lines displayed)
  98.  
  99. This means that the Atari doesn't work with Interlace, the so called
  100. "half frames" (semi frames) are placed precisely one upon onother so
  101. there is no placement shifting like in TV-Systems (e.g. NTSC).
  102.  
  103. Normally in 50 Hertz mode the first 39 scan lines are displayed without
  104. pixel graphics but with background color palette 0.
  105. This is the upper Border.
  106. Then there are 200 scan lines in which the normal Screen window is
  107. displayed but still with this left and right border, which is still
  108. generated from palette 0.
  109.  
  110. The following 45 scan lines display the lower border, still palette 0.
  111. (normally no pixel graphics available)
  112. The last 29 scan lines of the total 313 lines are not visible, because
  113. they are used for vertikal blanking. This is needed to synchronize the
  114. picture frequency of a connected monitor.
  115.  
  116. The Blanking is done by the blank-signal that is also generated by the
  117. Glue chip and this signal switches the RGB-D/A-Resistor-Converter to
  118. Zero when the vertikal blank period is active. (In 60 Hertz Mode the
  119. normal mode is : upper border 14 scan lines, 200 display lines, 24 lower
  120. border scan lines and 25 scan lines blanked)
  121.  
  122. A few months ago there arrived the 2 new demo programs "Amiga-Demo" from
  123. the TEX-Programmers ( some special assembler graphics wizzards ) and
  124. the LT.PRG (the death of the left border) of the TNT-Crew.
  125. This 2 programs blowed my mind because they already featured pixel
  126. graphics inside the right (Amiga-Demo) and in either border(left and
  127. right, LT.PRG).
  128. How this is possible I don't know yet, because the assembler code is
  129. very sophisticated crypted so no chance for a tracking monitor program
  130. disassembler.
  131. But it's possible that they use a 50 Hertz to 71 Hertz switching every
  132. scanline synchronized with the video adress counter. Must be very
  133. tricky code ! They wanna keep this still a secret !
  134. (In the meantime February `89 the gorgious UNION-Demo was launched:
  135. Level 16 has now implemented a full software controlled Overscan screen
  136. with no borders at all!; unbelieveable, but very timeconsumming
  137. interruptprogramming; not much time left for animation !)
  138.  
  139.  
  140. I thought, wow !
  141. If these guys are able to display some border graphics with some very
  142. tricky but time consumming code how about trying to convince the little
  143. Shifter to do this with a simple hardware modification and without any
  144. time consumming calculations ?
  145.  
  146. No problem !
  147.  
  148. I fetched my scope, booted the Amiga-Demo and switched between the
  149. additional right border pixel display and normal mode.
  150. At this time I took a closer look with the scope next to the Shifter area
  151. of the ST board.
  152. That's it!
  153. I recognized that if I switched the modes, the Display-Emable-Signal
  154. changed its puls-stop relationship.
  155.  
  156. The Display Enable Signal determines if pixel graphics should be
  157. displayed by the Shifter or if the border should be displayed (palette
  158. register 0).
  159. Every time if this signal goes high, pixel graphics is displayed, if it
  160. is low, palette 0 is displayed.
  161.  
  162. The Display Enable signal is generated by the Glue, like the Blank-,
  163. HSync- and VSync-Signal which are all used to generate the picture.
  164. The DE-Signal also goes to the MMU and the Timer B Input of the MFP chip
  165. (for counting the scan line through interrupt routines).
  166.  
  167. The screen is build up with the following sequence :
  168. The vertical Sync signal which is not only going to the monitor
  169. connector bush but which comes from the Glue and is also controling the
  170. MMU is telling the internal counter of the MMU to take over the
  171. adress of the next "semi frame" from the video.bas adress FF8201 and
  172. FF8203.
  173. If now the Display Enable signal goes high then the DCYC
  174. (Display-Cycle-Clock) signal from the MMU is activated which is
  175. strobing the videodisplay information (pixel graphics) from the RAM in
  176. 16 bits words into the Shifter for displaying.
  177.  
  178. That means the DCYC signal clocks the Load Input of the Shifter.
  179. At this moment the internal counter of the MMU is counting upwards.
  180.  
  181. The actual adress is been writ