 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( сентябрь 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
 | |
Проблемы с воспроизведением этого файла? См. Справку по СМИ . | |
AY-3-8910 представляет собой 3-голос программируемый генератор звука (PSG) разработанный компанией General Instruments в 1978 году, первоначально для использования с их 16-битного CP1610 или одного из рядов PIC1650 из 8-битовых микрокомпьютеров. AY-3-8910 и его варианты были использованы во многих аркадных играх -Konami в Gyruss содержит пять [1] й пинбол машины, а также быть звуковым чипом в Intellivision и Vectrex видео игровых консолях , и Amstrad CPC , Oric- 1 , Color Genie , Компьютер Elektor TV Games, MSX и более поздние домашние компьютеры ZX Spectrum . Он также использовался в звуковых картах Mockingboard и Cricket для Apple II и Speech / Sound Cartridge [2] для цветного компьютера TRS-80 .
После отделения компании General Instrument от Microchip Technology в 1987 году микросхема в течение нескольких лет продавалась под торговой маркой Microchip. Он также производился по лицензии Yamaha (с выбираемым выводом делителя тактовой частоты и таблицей огибающей громкости с двойным разрешением и двойной скоростью) как YM2149F ; Atari ST использует эту версию. Он дает очень похожие результаты с Texas Instruments SN76489 и был на рынке в течение аналогичного периода.
Чипы больше не производятся, но функционально идентичные клоны все еще находятся в активном производстве. Неофициальное описание VHDL свободно доступно для использования с ПЛИС .
Описание [ править ]
AY-3-8910 был, по сути, конечным автоматом , состояние которого устанавливалось в серии из шестнадцати 8-битных регистров . Они были запрограммированы на 8-битной шине, которая использовалась как для адресации, так и для передачи данных путем переключения одного из внешних контактов. Например, типичный цикл настройки переводит шину в «адресный режим» для выбора регистра, а затем переключается в «режим данных» для установки содержимого этого регистра. Эта шина была изначально реализована на собственных процессорах GI, но ее нужно было воссоздать в логике склейки или с помощью дополнительного интерфейсного адаптера, такого как MOS Technology 6522, когда чип использовался с гораздо более распространенной MOS Technology 6502 или Zilog Z80. ЦП.
Шесть регистров управляли высотой звука в трех основных каналах. Длина волны для генерации хранилась в двух восьмибитных регистрах, выделенных для каждого канала, но значение было ограничено 12-битными по другим причинам, всего 4095 (значение регистра используется как делитель частоты, а 0 рассматривается как 1) разные высоты. Другой регистр управлял периодом генератора псевдослучайного шума (всего 31 разное время цикла), а другой управлял смешиванием этого шума в трех основных каналах.
Три дополнительных регистра управляют громкостью каналов, а также включают или выключают дополнительные элементы управления огибающей на них. Наконец, последние три регистра управляли временем контроллера огибающей , устанавливая тип огибающей и время цикла огибающей. Всего существует восемь типов конвертов, включая пилообразную или треугольную форму, начиная с максимума или минимума. Форма также может быть настроена на повторение для эффекта цикличности. Всего можно установить 65535 различных времен цикла. Поскольку для всех трех каналов использовалась только одна огибающая, многие программисты игнорировали ее и запрограммировали свои собственные контроллеры огибающей программно (напрямую управляя громкостью). Хорошо известный трюк состоял в том, чтобы запускать аппаратную огибающую при времени цикла выше 20 Гц для получения пилообразных или импульсных звуков, подобных басовым звукам.
Хотя регистров всего 16, четыре старших бита 8-битной шины должны быть установлены на заводское значение по умолчанию «0000» при выборе регистра. Неправильная установка битов MSB заставляет микросхему игнорировать изменение регистра. General Instruments принимала заказы на индивидуальные биты MSB (на заводе установлено значение, отличное от «0000»). Чипы, изготовленные с настраиваемыми регистровыми битами MSB, позволяют одному процессору управлять более чем одним чипом AY на одной шине (например, Mockingboardзвуковая карта для Apple или TurboSound для ZX Spectrum). На вторичном рынке есть много новых-старых чипов (NOS) с заводскими настройками битов MSB, не равными «0000». Значение, отличное от 0000, может вызвать серьезные проблемы при разработке для проектировщиков и специалистов по ремонту. Программное обеспечение должно быть написано для определения правильного значения битов MSB на любой микросхеме. Кроме того, необходимо изменить программное обеспечение или добавить оборудование, чтобы разрешить использование этих заводских микросхем MSB вместо микросхем по умолчанию «0000».
AY-3-8910 генерирует тональные сигналы с базовыми частотами до 125 кГц (входная частота 4 МГц или 6 МГц для YM2149F), что выходит далеко за рамки человеческого восприятия и находится в ультразвуковом диапазоне. Наличие ультразвуковых значений является следствием конструкции делителя частоты; для обеспечения адекватного разрешения на слышимых частотах необходимо, чтобы общая тактовая частота (и, следовательно, выходная мощность при малых делителях) была значительно выше слышимого диапазона. Только делители ниже 5 дают выходную частоту полностью ультразвуковую. Частоты, эквивалентные верхней октаве фортепианной клавиатуры, могут быть определены с разумной точностью по сравнению с принятыми нотными значениями для равномерно темперированной гаммы, с точностью почти до 1 Гц в A440.диапазон и еще точнее на низких частотах. Несмотря на высокую максимальную частоту, возможность разделить это число на 4096 означает, что самая низкая напрямую определяемая выходная частота составляет 30,6 Гц, что примерно равно B0, третьей самой низкой ноте на обычном 88-клавишном пианино и практически дозвуковой для обычных динамиков. системы. По сути, чип способен воспроизводить приличный музыкальный результат на всех разумных тонах, которые можно найти в большинстве композиций.
В отличие от этого, SN76489 имеет только 10-битную точность делителей частоты. Имея ту же базовую частоту 125 кГц, теоретически он должен не иметь двух нижних октав PSG. Чтобы обойти это, SN76489 воспроизводит свои тон-генераторы на октаву ниже расчетной частоты, что дает ему на октаву меньше баса и одну октаву в верхней части по сравнению с PSG.
Варианты [ править ]
Кремниевый чип 8910 продавался в трех разных упаковках.
AY-3-8910 имеет два общего назначения , 8-битовый параллельный I / O портов, А и В, и они доступны в 40-выводном корпусе с тем же именем.
AY-3-8912 это тот же чип в пакете с 28 выводами, с параллельным портом B просто не подключен к любому штифтами. Меньшие по размеру пакеты позволяют сэкономить средства и место на плате 8912 был наиболее широко используемым вариантом.
AY-3-8913 это тот же чип в пакете с 24 выводами, с обеих параллельных портов , не связанных. Некоторые пользователи думали, что небольшое уменьшение количества выводов по сравнению с 8912 делает его менее интересным; однако регистры ввода-вывода редко использовались разработчиками, поэтому General Instruments создала эту полнофункциональную 24-контактную альтернативу и выпустила ее примерно через 6 месяцев после микросхем 8910 и 8912. Цель заключалась в том, чтобы упростить дизайнера и уменьшить след на печатной плате.
В Yamaha YM2149F чип «SSG» имеет тот же распиновка как AY-3-8910, с разницей в незначительной , что штифт 26 может вдвое сократить мастер - часы , если надвинутой. Если оставить его неподключенным, как это было бы при замене микросхемы AY-3-8910, внутренний резистор подтягивает вывод высоко, поэтому тактовая частота не уменьшается вдвое.
Yamaha YM3439 - это CMOS-версия модели YM2149F. Он доступен в двух корпусах: 40-контактный DIP (YM3439-D) и 44-контактный QFP (YM3439-F).
Yamaha YMZ294 - один из новейших вариантов YM2149, но в корпусе с 18 выводами. Не имеет параллельных портов и только один звуковой выход с микшированием трех каналов.
Yamaha YMZ284 - это еще меньшая вариация YM2149 в 16-выводном корпусе. По сути, это YMZ294 без вывода выбора 4/6 МГц и вывода / TEST.
Yamaha YMZ285 имеет 28-контактный корпус и имеет встроенный PCM. Не имеет параллельных портов и двух звуковых выходов: один с тремя микшированными каналами SSG, другой с выходом PCM.
Toshiba T7766A - совместимый чип, имеющий ту же распиновку, что и AY-3-8910, и использовался в некоторых моделях MSX .
Winbond WF19054 , JFC 95101 и File KC89C72 имеют те же распиновка как AY-3-8910 и также 100% программное обеспечение , совместимое. Они все еще производятся и используются во многих игровых автоматах .
AY-3-8914 имеет тот же пинаут и находится в том же 40-выводном корпусе , как AY-3-8910 , за исключением регистров управления на чипе тасуются вокруг, и «ожидать ввода» на выводе A9 может быть разные. Он был использован в Mattel «s Intellivision консоли и Водолей компьютере.
AY-3-8930 , также известный как AY8930 , является расширенной , но в основном-обратно совместимой версией AY-3-8910 . Функция вывода BC2 изменяется (он игнорируется и принимается равным 0 независимо от состояния вывода), в противном случае распиновка такая же, как у AY-3-8910 . Этот вариант микросхемы добавляет ряд основных улучшений, таких как отдельные огибающие для трех каналов (в отличие от одной общей огибающей), переменные рабочие циклы, больше бит точности для частоты нот, громкости и частоты огибающей, а также гораздо более настраиваемый генератор шума. Он использовался на звуковой карте Covox Sound Master для IBM-PC. Очень немногие игры использовали это преимущество, кроме обычного AY-3-8910.Особенности. Этот чип мог быть произведен только компанией Microchip Technology .
Связанные фишки [ править ]
Yamaha использовала ядро YM2149 для производства целого семейства музыкальных чипов, которые использовались в мобильных телефонах, домашних компьютерах, домашних и аркадных игровых системах и т. Д. Например, YM2203 (также известный как OPN) - это YM2149 plus FM . А также его гораздо более продвинутые преемники: YM2608 (также известный как OPNA), который сохранил все предыдущие функции и значительно расширил их, YM2612 (также известный как OPN2), который удалил многие функции, включая звуковые каналы YM2149 и порты ввода-вывода. и YM2610 (OPNB), который добавил другие функции и сохранил звук YM2149, но не порты ввода-вывода.
Ссылки [ править ]
- ^ "Гирусс" . История аркад .
- ^ "Radio Shack Speech / Sound Cartridge Техническое справочное руководство" . archive.org .
Внешние ссылки [ править ]
- AY-3-8914, AY-3-8916 и AY-3-8917
- Каталог данных по микроэлектронике General Instruments 1978
- Музыка и аудио AY в Curlie
- ST SOUND, слышим микросхему AY-3-8910
- Домашняя страница AY-3-8910, AY-3-8912 и YM2149 (эмулятор чипа AY для Win32, большой архив музыки AY
- Блог доктора Стака ван Хая (на немецком языке) Огромное микроскопическое изображение матрицы AY-3-8910 и функциональных блоков
- Реализация FPGA
