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Martin Döring, zuletzt geändert, 1. Juli 2022
Drei von vier Modifikationen, um meinen Atari 260ST wieder auf die Höhe der Zeit zu bringen, habe ich jetzt angebracht: Der Hauptspeicher wurde mit der Cloudy-Storm ST um 8 MB AltRAM erweitert und vier mal 256 KB TOS sind jetzt flashbar und auswählbar zum Booten, es wurde ein MouSTer installiert, um moderne Funk-Mäuse anschließen zu können.
Dieser letzte Artikel beschreibt nun schließlich den Einbau einer RGBtoHDMI-Erweiterung, um den Atari an jedem modernen TFT-Bildschirm nutzen zu können.
Einzelteile der RGBtoHDMI-Erweiterung mit Shifter-Adapter
Ich habe die RGBtoHDMI Platine und den dazugehörigen Shifter-Adapter im Internet bestellt. Es handelt sich hierbei um offene Hardware, die jeder frei nachbauen kann. Ich kann zwar gut löten, aber an SMD-Technik traue ich mich nicht ran, daher habe ich das diesmal fertig gekauft.
Der Hardware-Aufbau ist eigentlich ganz einfach: Die RGBtoHDMI-Platine wird auf einen Raspberry Zero oder Zero W gesteckt. Der neuere Zero 2 ist nicht geeignet, da er zwar einen leistungsfähigeren Prozessor hat, die Ansteuerung der GPIO-Pins aber ca. um 30% langsamer ist. Gerade die brauchen wir aber bei diesem Video-Capture-Device – und zwar extrem schnell.
Wichtig ist auch: Der Pi Zero darf keinen Kühlkörper auf den Prozessor geklebt haben, da der im Weg ist.
Sind beide Platinen mit der GPIO-Steckerleiste verbunden, wir das ganze in das bei mir mitgelieferte Gehäuse eingebaut. Ob das im Endeffekt gut ist, weiß ich nicht, da die Abwärme dann noch schlechter entweichen kann. Aber offenbar ist das ok. Der Pi kann ja auch bei Temperaturen bis 70 Grad betrieben werden, ohne Schaden zu nehmen.
Als nächstes bauen wir die Shifter-Adapter-Platine in den Atari ST ein. Der Video-Shifter selber ist hoffentlich gesockelt. Ich gehe beim Herausnehmen von Chips immer so vor, dass ich zunächst einen kleineren flachen Schraubendreher nehme und damit den Chip leicht anhebel. Anschließend nehme ich einen richtig großen Schraubendreher, der fast so breit, wie der Chip ist, und drehe ihn axial, so dass die Pins des Chips gefühlvoll mit Links- und Rechtsdrehung jeweils aus dem Sockel gehebelt werden. Dadurch, dass ich den fetten Schraubendreher so drehe, kann ich ganz kontrolliert die Pins aus dem Sockel hebeln, ohne, dass etwas abrutschen kann.
Bevor wir den Adapter für den Shifter einbauen können, muss der Metallkäfig entweder komplett entfernt werden, also ausgelötet werden, oder am hinteren Ende, wo das Flachbandkabel heraus kommt muss mit einer Blechschere eine ausreichend große Öffnung geschaffen werden. Den Deckel einfach weglassen oder auch entsprechend modifizieren.
Ist der Schifter einmal draußen und das Blech entfernt, können wir den Adapter auf den Sockel stecken. Dabei gibt es zwei Dinge zu beachten: Beim 260ST ist ein kleiner Transistor im Weg, wo die Anschlusssteckerleiste der Platine ist. Er muss vorsichtig etwas weggebogen werden, damit das Flachbandkabel später eingesteckt werden kann.
Nun können wir den Adapter einstecken. Dabei darauf achten, dass der Adapter gleichzeitig links und rechts mit den Pins in den Sockel gleitet. Anschließend muss der Shifter wieder obenauf gesteckt werden. Auch hier vorsichtig sein, dass keine Beinchen abknicken.
Vom Shifter-Adapter werden drei Kabel herausgeführt, in meinen Bildern mit folgenden Farben: Dies sind HSync (schwarz), VSync (braun) und Blank (weiß). Die ersten beiden müssen, wie unten dargestellt, an den Anschluss des Modulators angelötet werden, egal, ob ein Modulator tatsächlich verbaut ist oder nicht. Im Bild sind die Modulator-Anschlüsse von links nach rechts durchnummeriert.
Die fertig eingebaute Adapter-Platine
HSync- und VSync-Anschluss an den Modulator-Pins
Beim Flachbandkabel ist eine Seite noch ohne Stecker, hier muss der mitgelieferte Stecker aufgepresst werden. Vorsicht: Das muss so geschehen, dass das Kabel ohne Verwindungen im Prinzip flach vom Shifter-Adapter in den RGBtoHDMI hinein geht. Der Stecker muss so aufgepresst werden, dass die Ausbuchtung bei Shifter-Adapter oben ist und auf der Seite vom RGBtoHDMI unten!
Das Aufpressen selbst kann nicht einfach rückgängig gemacht werden, also aufpassen, dass alles richtig herum ist. Ich habe für das Aufpressen den Stecker zwischen zwei Holzlatten getan und ordentlich gedrückt.
Ich habe es so gemacht, dass ich vor dem Aufpressen das Kabel beim Printer-Port durchgezogen habe. Wenn man das nachträglich machen möchte, muss man dafür nur die Platine aus dem Gehäuse nehmen. Hier ein Bild, wie das Kabel so verlegt ist, dass die Gehäuse-Schrauben später nicht im Weg sind:
Die optimale Verlegung des Flachbandkabels
Nun brauchen wir für unseren Raspberry Pi Zero eine MicroSD-Karte. Meine hat 32 GB, sie muss mit Fat32 formatiert sein, was die meisten Karten bis 32 GB schon sind. Anschließend muss nun darauf direkt ins Hauptverzeichnis die Firmware aus dem ZIP-Archiv abgekippt werden. Die gibt's hier:
Download unterhalb der langen "Detailed list of changes"
In meinem Fall hieß die Datei RGBtoHDMI_20211224_c97f06a.zip. Ist die MicroSD-Karte so vorbereitet, stecken wir sie in den Pi. Das nun einsatzbereite RGBtoHDMI wird nun mit dem Flachbankabel mit dem Shifter-Adapter verbunden. Das Gerät wird beim Einschalten des Atari von diesem mit Strom versorgt, es bedarf keines externen Netzteils.
Achtung! Das RGBtoHDMI ist beim ersten Start so eingestellt, dass noch nicht das richtige CPLD-Programm ausgewählt ist. Das ist die in den CPLD-Chip zu ladende Logik-Programmierung, ähnlich, wie bei einem FPGA, konfigurierbare Hardware.
Das Gerät hat eine einfache Bedienung, es gibt drei Knöpfe nebeneinander:
Einfach, oder? Den vierten Knopf (Reset) ignorieren wir hier einmal. Nun gehen wir mit dem zweiten Knopf so weit runter, dass wir im "CPLD Recovery Menu" landen und wählen dort mit hoch/runter den zweiten Eintrag "6-12_BIT_RGB_CPLD_v92" aus:
Das CPLD Recovery Menu zur Auswahl der richtigen Programmierung
Das Programmieren mit dem Menuknopf dauert ein paar Sekunden. Anschließend rebootet das Teil. Hat es wieder gebootet, gehen wir nun mit der mittleren Taste runter, bis wir bei "Profile" sind, gehen dort mit Menu (erster Taster) rein und wählen mit hoch/runter dann "Atari ST" aus, nicht "Atari STe".
Haben wir das ausgewählt, sollte schon ein Bild von unserem kleinen grünen Desktop zu sehen sein. Jetzt gehen wir zum Menu und sichern die Konfiguration.
Der RGBtoHDMI erkennt nun in der Regel automatisch unsere Auflösung. Denn die bunte 50 Hz-Auflösung und die monochrome 71 Hz-Auflösung haben beide ein sogenanntes Sub-Profil, was jeweils automatisch passend hergenommen wird.
Im laufenden Betrieb kann man Screen-Captures mit der mittleren taste erzeugen, Sie werden dann auf die MicroSD-Karte vom RGBtoHDMI gespeichert. Hier ein Beispiel in der mittleren Auflösung:
Ein Capture gemacht mit RGBtoHDMI
Nun fragen wir uns, wie wir zu einer monochromen Auflösung kommen? Entweder, wir stecken ein monochromes Bildschirmanschlusskabel in den normalen alten Bildschirmanschluss oder wir kaufen einen solchen 13-poligen DIN-Stecker und löten uns eine Verbindung von Pin 4 und Pin 13. Beim Einstecken bootet der Atari dann nächstes Mal im ST-High-Modus. So ist das halt beim ST.
Den Raspberry Pi als Video-Capture-Device zu nutzen ist grandios. Der Vorteil dieser Lösung gegenüber allen Lösungen, die einfach an den Video-Ausgang angeschlossen werden, ist, dass wir hier mit dem Shifter-Adapter die Videosignale unverfälscht digital am Shifter abgreifen. So bekommt der durch den Pi gesteuerte CPLD-Chip ein ganz unverfälschtes und sharfes Video-Signal. Die Bildqualität ist absolut bestechend scharf.
Was leider auch hier nicht geht: Größere Grafikauflösungen. Der Grund ist, dass der Video-Shifter des Atari eine ziemlich fixe Sache ist, man kann bis auf die Auswahl der drei Auflösungen nicht viel einstellen. Diese Lösung ist keine Grafikkarte, sondern nur ein Video-Capture – was übrigens auch Screenshots des Desktops (oder Spiels) mit kurzem Drücken des mittleren Tasters ermöglicht.
Wer mag kann gerne in den weiteren Einstellung rumspielen. Man kann noch auswählen, wie das Pixel-Verhältnis zwischen Atari-Pixel und dem Anzeigemonitor ist, man kann die Monitor-Auflösung selbst fix setzen, wenn die Standard-Auflösung nicht gefällt und vieles mehr. Hier ist viel Spielraum für's Rumprobieren gegeben.
Mein Atari 260ST ist nun bereit für die nächsten 37 Jahre Betrieb. ;-)
Ewig langer Thread im englischen Atari-Forum
Weiterer Artikel von Łukasz Jokiel auf Englisch zum gleichen Thema
Andere Möglichkeiten, den Atari ST anzuschließen (Youtube)
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