Nützliche Tools: VGA zu HDMI Converter mit Scaler

Ich spiele ja schon eine ganze Weile mit dem MiST, einem FGA-Board, herum (siehe auch meinen Test zum MiST “Das MiST-Board: Klassische Computer per FPGA neu implementiert”: Teil 1, Teil 2, Teil 3, Teil 4, Teil 5) und bin auch sehr zufrieden mit dem Board, aber ein paar kleinere Probleme gibt es, wenn man das Bild nicht gerade nur auf einem Monitor dargestellt haben möchte.

Leider liefern einzelne Cores nicht ganz VGA-konforme Signale. So liefern viele Cores im PAL-Betrieb 50 Hz, VGA setzt aber mindestens 56 Hz voraus. Auch liegen die 15 kHz des TV-Modus einiger weniger Cores weit unter den VGA-Anforderungen von mindestens 31,5 kHz. Entweder man hat Glück und der eigene Monitor verträgt diese geringen Frequenzen oder das Bild läuft durch (siehe Bild). Im letzteren Fall sollte man versuchen den Core auf NTSC (60 Hz) umzuschalten (ggf. auch den MIST noch ein oder zweimal neu booten). Teilweise muss auch noch ein geeignetes ROM (z.B. ein amerikanisches TOS für den Atari ST) verwendet werden. Ich setze einen etwas älteren Samsung SyncMaster 193T am MIST ein, der im NTSC Modus ganz gut funktioniert, im PAL Modus aber meistens nur ein flackerndes Bild liefert. Auf der Projektseite gibt es eine (sehr kurze) Liste von getesteten Monitoren. Probleme treten aber bei fast allen aktuellen TV-Geräten auf, denn diese können meistens nur Auflösungen ab 1280 x 720 aufwärts darstellen.

Wenn ein Gerät erst ein Bild ab einer Auflösung von 1280 x 720 darstellen kann, fällt leider die günstigste Lösung, ein VGA nach HDMI Konverter (Kosten ca. 10-20 EUR) aus. Hier wird die VGA-Auflösung einfach per HDMI übertragen (in der Artikelbeschreibung steht dann meistens etwas wie “1:1 Konverter”), mit der das TV-Gerät nichts anfangen kann. Die Lösung kann hier ein VGA nach HDMI Konverter mit eingebautem Scaler, wie der “7 in 1 zu HDMI Konverter” von Ligawo, sein. Leider sind diese Geräte auch etwas teurer, ca. 60 EUR muss man für einen Konverter mit integriertem Scaler investieren. Dafür werden dann aber auch VGA-Signale auf 1920 x 1080p hoch skaliert, so dass diese dargestellt werden können. Die Projektseite führt eine (sehr kurze) Liste  auf der noch weitere Geräte aufgeführt sind (Micomsoft XRGB-Mini für ca. 500 EUR im Import, Gonbes 8220 RGB to VGA PCB für ca. 25 EUR).

Leider benötigt auch der o.g. Konverter von Ligawo saubere VGA-Signale. Bei den meisten getesteten Cores war das Bild zunächst stark horizontal verschoben, was zwar im Konverter nachträglich korrigiert werden kann, aber lästig ist, oder es gab während der Emulation zeitweise Bildaussetzer von 1-2 Sekunden (vorgekommen beim Atari 2600 Core).

Hier kann das Vorschalten eines „CGA/EGA/YUV to VGA“ Umsetzers für 20-25 EUR helfen, der das etwas untertaktete VGA-Signal in ein sauberes VGA-Signal wandelt. Ziemlich viel Aufwand, um ein stabiles Bild zu bekommen (also am besten einen geeigneten Monitor gut aufbewahren).

Das ganze Equipment sollte somit folgendes umfassen (siehe Bild rechts):

  • MiST FPA-Board (ca. 200 EUR)
  • CGA/EGA/YUV to VGA Konverter (ca. 25 EUR)
  • VGA nach HDMI Konverter mit Scaler (ca. 60 EUR)
  • drei USB-Netzteile (oder besser gleich ein 5-fach USB-Netzteil, ca. 20 EUR)
  • zwei VGA-Kabel (ca. 5 EUR)
  • ein HDMI-Kabel (ca. 5 EUR)
  • USB-Joypad (ca. 15 EUR)
  • USB-Tastatur (ca. 10 EUR)

Ein paar Euro kann man sparen, wenn man über einen geeigneten Monitor verfügt oder das TV-Gerät ein VGA-Signal versteht (obwohl auch dann der CGA/EGA/YUV to VGA Konverter noch notwendig sein kann).

Ich würde mich sehr über Vorschläge, die das Problem vielleicht eleganter lösen, sehr freuen.

Retro-Konsole Vega Plus erscheint am 20. Oktober 2016

Die im Februar auf der Crowdfunding-Plattform Indiegogo vorgestelle Retro-Konsole Vega Plus wird ab dem 20. Oktober 2016 ausgeliefert.

Die Spezifikationen der Vega Plus Konsole (Quelle: Retro Computers Ltd.)

Controls

Classic gaming D-Pad, offering up, down, left right and diagonals.
Four primary action buttons and three secondary buttons.
System menu and control-set toggle button.
Volume up/down / Brightness up/down.

Screen

Sharp LCD 4:3 aspect ratio with approximately 0.2565 mm dot pitch. Accurately reproduces the ZX Spectrum 256×192 resolution with minimal screen border.
LCD Screen brightness adjustable. Suitable for all light levels, and to extend battery life.
Extended “ULAplus” colour palette support, in addition to the classic ZX Spectrum colour palette.

Battery

Specification yet to be finalised, due to the variations of physical size and capacity available, however battery life is expected to be in excess of 6 hrs of continuous use.
Charging is achieved through a micro-USB socket.

Storage

SDSC and SDHC micro SD cards are supported.
Additional games may be loaded from micro SD card – popular snapshot and tape file formats supported.
SD card also allows preferences and game-saves to be stored for later resumption.
Firmware upgradable through SD card.

Operational features

Unobtrusive pop-up control panel during game play through which to access all Vega features.
Novel and easy-to-use virtual keyboard.
Save and resume game (stored on SD card).
Games may be tagged as favourites and recalled through a favourites menu.
Player controls completely reconfigurable.
Game pokes can be stored on SD card.
Switchable Kempston and Cursor joystick emulation.
Default Machine selection (48K and 128K models).
Access to programming mode (BASIC).

Peripherals

3.5mm stereo headphone socket for private listening.
Supports connection of external keyboard (specification to follow).
Headphone socket doubles as an A/V connection, allowing stereo audio and composite video connection to a TV. Supports PAL and NTSC formats.

Kommentar:

Wie schon im Beitrag im Februar kommentiert: Mir gefällt die Retro-Konsole Vega Plus. Sie ist zwar wieder ein Mock-up des Speccy, aber als tragbare Retro-Konsole mit einem stylischen von Rick Dickinson entworfenen Gehäuse wird sie ihre Liebhaber finden.

Sie ist definitiv kein ZX Spectrum und versucht es auch gar nicht erst: Zu einem echten ZX Spectrum Feeling gehört halt auch die Radiergummi-Tastatur des Originals, aber eine bessere Lösung wieder die Klassiker aus den 1980er zu spielen, kann ich mir nicht vorstellen. Wer nur mal eben in BASIC programmieren möchte, kann auf eine Emulation zurückgreifen (z.B. einen der vielen Emulatoren unter Windows oder auch per FPGA-Emulation). Wer das echte Retro-Feeling möchte, muss derzeit das Original wieder in Betrieb nehmen.

Aber vielleicht erhört Sir Clive seine Fans noch und bringt einen „echten“ – vielleicht auch etwas aufgemotzten – ZX Spectrum heraus oder, wie schon in meinem Kommentar zum Vega vorgeschlagen, ein passendes Speccy Gehäuse für einen Raspberry Pi.

SIDFX: SID-Umschalter für C64 und C128

Mit dem Adaptersockel SIDFX können zwei unterschiedliche SID Sound-Chips in einem C64, C128, SX64 und auch anderen Geräten, wie der SIDStation, betrieben werden. Damit ist SIDFX nicht nur für Retro-Gamer interessant, sondern insbesondere auch für Chiptunes-Musiker, die einen “alten” 6581 und dessen Nachfolger 8580 (bzw. 6582) einsetzen möchten.

Schon zu Zeiten des C64 war der SID bei Musikern aufgrund seiner Vielseitigkeit sehr beliebt. Für jeden seiner drei digitalen Oszillatoren kann jeweils eine von vier Wellenformen ausgewählt werden. Die Lautstärke der Oszillatoren kann dabei durch je einen Hüllkurvengenerator beeinflusst werden. Die drei Kanäle werden schließlich durch einen gemeinsamen analogen Multimodefilter gefiltert.

Allerdings klingen nicht nur die beiden Versionen des SID unterschiedlich, sondern auch die älteren SID können aufgrund der Tatsache, dass seine Filter nicht der Spezifikation entsprechen, unterschiedlich klingen. Grund genug für einen Chiptunes-Musiker mehrere SID-Chips einzusetzen. Der 6581 hatte auch eine Eigenart, die es erlaubte eine vierte Stimme auf die am Ausgang vorhandene Pegelabweichung des Chips durch schnelle Lautstärkeänderungen aufzumodulieren. Da dieses Verhalten am 8580 nicht auftritt, fehlt ohne Hardwaremodifikation u.U. diese Stimme.

Entweder kann per Schalter die Nutzung eines bestimmten SID erzwungen werden oder der Adapter wählt im Auto-Mode automatisch den geeigneten Chip aus. Der Adapter soll zwar erst im Oktober zum Preis von knapp 80 EUR verfügbar sein, Vorbestellungen werden aber schon jetzt entgegengenommen.

Bild: Project SIDFX

Das MIST Board: Klassische Computer per FPGA neu implementiert (Teil 5)

Seit meinem letzten Beitrag über das MIST Projekt sind nun sechs Monate vergangen und in dieser Zeit gab es sehr viele Updates.

Zunächst gibt es vier weitere Repositories mit folgenden Cores:

  • Apogee_MIST – Eine Implementierung des Apogee BK-01 (Апогей БК-01), ein russischer 8-Bit Computer von 1988 auf Basis des Radio 86RK.
  • BK0011M – Ein russischer PDP-11-Nachbau.
  • ZX_Spectrum-128K_MIST – Ein Sinclair ZX Spectrum 128K Core, der die Modelle 48K, 128K und Pentagon 128 mit korrekten CPU und Video-Timings emuliert, sowie DivMMC mit ESXDOS (TAP, TRD, SNA) und Kassetten (CSW files).
  • Dummy FPGA Core – Zeigt nur das Startmenü an.

Insbesondere der “Dummy FPGA Core” ist praktisch, denn hiermit kann schnell ein beliebiger anderer Core mit ausgewählt werden. Die Firmware (firmware_160123) sollte auch aktualisiert werden, denn diese ist dringend notwendig für die Emulation der BK0011M Harddisk.

Bei den Cores gibt es ebenfalls viele Updates: Amstrad CPC, Apple II, Atari 800, Atari 5200, BBC Micro, Commodore C64 mit 1541, Nintendo Gameboy, Amiga AGA, Atari ST, NES, Apple Macintosh Plus, Sinclair QL und Sinclair ZX Spectrum.

Sinclair QL

MiST - QL AbacusGut hat mir die Sinclair QL Implementierung gefallen. Leider ist diese noch nicht so perfekt (und flexibel) wie bei den Software-Emulatoren, aber sie kommt immerhin mit dem original ROM (Sinclair QDOS) und dem Minerva ROM (eine QDOS Reimplementierung von Laurence Reeves unter der GNU Lizenz) klar. Die bekannten QL Programme, wie ABACUS (siehe Bild), EASEL, QUILL und ARCHIVE, laufen problemlos. Die Implementierung erlaubt es zudem zwischen PAL und NTSC sowie 128 KByte und 640 KByte Arbeitsspeicher zu wählen. Ganz ohne Handbuch wird man den QL aber nicht bedienen können, denn insbesondere der SuperBASIC Interpreter verfügt über unzählige spezielle Befehle und auch die Verwendung der Microdrives ist etwas speziell. Wer Handbücher zum QL sucht, dem sei Dilwyn Jones Sinclair QL Website empfohlen. Dilwyn hat Unmengen an Informationen und PD-Software gesammelt und stellt sie auf seiner Homepage zum Download bereit.

Apple Macintosh Plus

MiST - Apple MacGespannt war ich auch auf die Implementierung des Apple Macintosh. Auch diese funktioniert, aber auch hier wurde wieder deutlich, dass die Software-Emulatoren sehr viel flexibler sind und auch mehr Peripherie nachbilden. Zum Austesten eines Macintosh Plus reicht es aber allemal. Zumal ich persönlich den Retro-Faktor bei einer FPGA-Implementierung etwas höher einschätze, als wenn man weiß, dass der Rechner auf einem schnöden Windows-Rechner nachgebildet wird.

Die weiteren Teile mit Tests sind hier zu finden: Teil 1, Teil 2, Teil 3, Teil 4

Retro-Konsole Vega Plus: Die verbesserte Neuauflage des ZX Spectrums

Im Dezember 2014 kündigte Sir Clive mit dem Sinclair Spectrum Vega einen Nachfolger zu seinem erfolgreichen Heimcomputer ZX Spectrum als Retro-Konsole an. Mein Kommentar dazu fiel ziemlich negativ aus. Jetzt sammelt Sir Clive erneut über die Crowdfunding-Plattform Indiegogo, um einen (verbesserten) Nachfolger zum Vega zu finanzieren. Das Sinclair ZX Spectrum Vega Plus getaufte Gerät ist wieder eine Konsole, aber diesmal zumindest kein Versuch einen ZX Spectrum in einem abgespeckten Zustand wiederzubeleben. Am 16. Februar startete die Kampagne mit dem Ziel £100,000 zu sammeln. Heute haben über 2000 Unterstützer bereits mehr als das doppelte dieses Betrags zusammengetragen.

Das Gerät verfügt über ein LC-Display und kann zusätzlich an einen Fernseher angeschlossen werden. Über 1000 Spiele werden bereits fest installiert mitgeliefert. Mit Hilfe einer microSD können weitere Spiele installiert werden, wobei sowohl 48K- als auch 128K-Spiele – u.a. in den Formaten .TAP, .Z80 und .SZX. – unterstützt werden.

Das Gehäuse wurde von Rick Dickinson entworfen, der auch für das Design der Gehäuse des ZX 80, ZX 81 und ZX Spectrum in den 1980ern verantwortlich war.

Im Gegensatz zum Vorgänger verfügt der Vega Plus über ein D-Pad, zusätzliche Aktionstasten und ein paar Knöpfe zum Ein- und Ausschalten und zum Aufruf eines Menüs. Ebenso gibt es einen Lautstärkeregler, einen Kopfhöreranschluss, ein Netzteilanschluss zum Laden des internen Akkus und einen TV-Anschluss (Composite Video).

Das Gerät kostet £100 (ca. 130 EUR) und wird voraussichtlich im September 2016 ausgeliefert.

Bild: Retro Computers

Kommentar:

Auch diese Neuauflage ist wieder ein Mock-up des Speccy. Aber diesmal wurde die Konsole als tragbare Retro-Konsole entworfen; sie besitzt kein lieblos abgespecktes Gehäuse mit ein paar Radiergummi-Tasten, das an einen Speccy erinnern soll.

Diese Konsole versucht gar nicht erst wie ein Speccy auszusehen, sondern geht dank des Designs von Rick Dickinson eigene Wege. Einzig die Regenbogen-Ecke und der Schriftzug “sinclair” deuten an, was sich in dem Gerät versteckt.

Sicher, es ist kein ZX Spectrum: Zu einem echten ZX Spectrum Feeling gehört halt auch die Radiergummi-Tastatur des Originals, aber eine bessere Lösung wieder die Klassiker aus den 1980er zu spielen, kann ich mir nicht vorstellen. Wer nur mal eben in BASIC programmieren möchte, kann auf eine Emulation zurückgreifen (z.B. einen der vielen Emulatoren unter Windows oder auch per FPGA-Emulation). Wer das echte Retro-Feeling möchte, muss derzeit das Original wieder in Betrieb nehmen.

Aber vielleicht erhört Sir Clive seine Fans noch und bringt einen “echten” – vielleicht auch etwas aufgemotzten – ZX Spectrum heraus oder, wie schon in meinem Kommentar zum Vega vorgeschlagen, ein passendes Speccy Gehäuse für einen Raspberry Pi.

Das MIST Board: Klassische Computer per FPGA neu implementiert (Teil 4)

Seit meinem letzten Beitrag über das MIST Projekt sind nun drei Monate vergangen. Das ist Grund genug, um einmal nachzusehen, was sich in dem Projekt getan hat.

Zunächst einmal gibt es eine aktualisierte Firmware firmware_150715_r1207, mit der man das MIST Board updaten sollte. Die neue Firmware ist dringend notwendig für den ebenfalls aktualisierten C64 Core fpga64_c1541_150722_r1216. Die “1541” im Dateinamen bedeutet nicht, dass eine 1541 am MIST betrieben werden kann, sondern dass der Core endlich in der Lage ist D64 Images zu laden. Hierzu wird das Image im MIST Menü ausgewählt und anschießend kann man mit den üblichen Kommandos auf die Diskette zugreifen. Im Core wurden auch einige Video-Timings angepasst. War es vor drei Monaten noch schwierig ein stabiles Bild angezeigt zu bekommen, klappt das jetzt auf Anhieb.

Weiterhin gibt es Core Updates für den Amstrad CPC, Atari ST und Atari 800:

  • amstrad_150729_r003.10
  • core_150708_r1202
  • atari800_core20150517

Hier gibt es aber keine größeren Neuerungen. Beim Amstrad Core kann nun zwischen Schneider oder Amstrad gewählt werden, beim Atari ST wurden die Audio- und Video-Implementierungen verbessert und beim Atari 800 Core wurde der VGA Modus verbessert.

Die ersten drei Teile sind hier zu finden: Teil 1, Teil 2, Teil 3

Multidevice Adapter für Gamepads und Joysticks

Auf Kickstarter läuft noch bis zum 16. Juni eine Kampagne, die für den einen oder anderen Retro-Gamer interessant sein dürfte.

KADE miniConsole+Mit dem KADE miniConsole+ Adapter soll es möglich sein, die verschiedensten Eingabegeräte (Joysticks, Gamepads, Controller) an vielen Konsolen und Computern (z.B. Windows PC, Apple Macintosh, Sony Playstation, Nintendo Konsolen, Sinclair ZX Spectrum uvm.) zu betreiben. So kann z.B. ein NES Gamepad an einer Sony Playstation verwendet werden.

Günstig ist der Spaß jedoch nicht: Knapp 90 EUR soll das Gerät mit fünf Adaptern für Eingabegeräte kosten.

Bilder: KADE, Kickstarter

Das MIST Board: Klassische Computer per FPGA neu implementiert (Teil 3)

Im dritten Teil (Teil 1 hier und Teil 2 hier) möchte ich noch kurz über meine Erfahrungen mit der Implementierung des ZX Spectrums, Apple II und Colecovision berichten.

ZX Spectrum

MIST ZX SpectrumFür kaum einen anderen Rechner gibt es so viele Emulatoren wie für den ZX Spectrum. Damit ist es eigentlich schon logisch, dass es auch einen ZX Spectrum Core gibt. Ich benutze den Core spectrum_150319_r894.rbf – ein ZX Spectrum ROM wird nicht benötigt, dieses ist bereits integriert.

Wird der Core gestartet, muss als nächstes ein Reset oder NMI über das MIST Menü ausgelöst werden, damit sich der ZX Spectrum wie gewohnt meldet. Anschließend kann der Tape Loader angewählt werden, das zu ladende Tape wird danach im MIST Menü ausgewählt. Anschließend heißt es geduldig warten bis das Programm im Originaltempo geladen wurde. Leider akzeptiert der Core nur Tapes im *.csw Format. Die verbreiteten Formate wie TAP, Z80 oder TZX werden nicht unterstützt. Vorhandene TAP-Dateien müssen mit einem Tool erst konvertiert werden, was leider unnötig umständlich ist.

MIST ZX SpectrumEs gibt aber eine Möglichkeit auch andere Formate zu laden. Hierzu müssen jedoch einige Vorbereitungen getroffen werden. Zunächst wird wieder der Core auf die SD-Karte kopiert. Danach benötigt man ESXDOS, welches von dieser Website heruntergeladen werden kann. Aus dem Archiv benennt man die Datei ESXMMC.BIN in spectrum.rom um und kopiert sie zusammen mit der ESXMMC.TAP in das Hauptverzeichnis der SD-Karte. Weiterhin müssen die kompletten Ordner BIN und SYS auf die SD-Karte kopiert werden. Nachdem der MIST gestartet wurde, kann durch Auslösen eines NMI über das MIST Menü (oder F11) das ESXDOS Menü aufgerufen werden. Lohn der Mühe: Es ist nun möglich Z80-, SNA-, TRD-, SCR- und TAP-Dateien direkt zu lesen. CSW-Dateien werden jetzt nicht mehr erkannt. Möchte man diese wieder laden, muss die Datei spectrum.rom umbenannt werden.

Die Implementierung ist an sich gut. Der Core bildet einen 128K Speccy nach. Auch ein General Instrument AY-3-8912 Soundchip wird nachgebildet. Spiele für einen ZX Spectrum 128K und +2/+3 sollten daher laufen. Die PC-Tastatur simuliert eine ZX Spectrum Tastatur, indem die SHIFT-Tasten in CAPS SHIFT und STRG in SYMBOL SHIFT umgesetzt werden. Wer noch nie mit der speziellen Tastaturbelegung (immerhin sind die Tasten bis zu 6-fach belegt) eines ZX Spectrums zu tun hatte, wird es zunächst schwer haben die richtigen Kommandos zu finden. Leider kann nicht zwischen den verschiedenen ZX Spectrums, wie 16K, 48K oder 128K etc., gewählt werden. Perfekt wäre die Implementierung, wenn jetzt noch Nachbauten, wie SAM Coupe, ausgewählt werden könnten.

Ein großer Minuspunkt muss noch erwähnt werden: Leider werden die Joystickports des MIST nicht unterstützt. Hier wäre eine Kempston-Simulation wünschenswert gewesen, so ist man bei Spielen auf die PC-Tastatur angewiesen. Auch wäre es wünschenswert, wenn über das MIST Menü die Tastaturbelegung eingeblendet werden könnte.

Apple II

MIST Apple IIDie Konfiguration des Apple II Cores ist wieder einfach: Den Core appleii_150415_r1008.rbf (ggf. umbenannt in core.rbf) zusammen mit der gewünschten Apple Software als Diskettenimage *.nib auf die SD-Karte kopieren. Im MIST Menü kann ein Image ausgewählt werden, was dann automatisch startet. Die Implementierung ist gut gelungen. Es wird aber keine der zahlreichen Zusatzhardware des Apple II nachgebildet, für die meiste Software dürfte die Kompatibilität aber reichen.

Colecovision

MIST ColecovisionDie Implementierung der Colecovision ist nahezu perfekt. Einfach den Core colecovision_150324_r933.rbf auf die SD-Karte kopieren, das MIST Board starten und das gewünschte Cartridge im MIST Menü auswählen.

Von den ausprobierten Cartridges liefen alle problemlos. Video und Sound werden gut nachgebildet. Auch ein Joystick wird am MIST Board unterstützt.

Fazit

Nachdem ich nun mehrere Systeme ausprobieren konnte, muss ich dem MIST Board bescheinigen, dass in der Nachbildung eines Rechners per FPGA viel Potential steckt. Leider sind die Cores nicht so flexibel wie ein Software-Emulator und sie bilden längst nicht jede Peripherie nach. Auch die unterstützten Tape- oder Disketten-Formate sind sehr eingeschränkt, was zusammen mit dem Preis für das FPGA-System den größten Nachteil darstellt. Andererseits benötigt man keinen Windows- oder Linux-Rechner, möchte man einmal ein klassisches Spiel starten. Fans klassischer Konsolen und Computer, die etwas Kleingeld übrig haben, sollten ruhig einen Blick auf das MIST Board werfen. Zu den knapp 200 EUR für das MIST Board sind aber noch ca. 20 EUR für Maus, Tastatur und Netzteil einzuplanen. Dazu kommen weitere 10-30 EUR für ein Joystick oder Gamepad. Möchte man den C64 Core betreiben kommen ggf. auch noch 30 EUR für einen “CGA/EGA/YUV to VGA” Umsetzer dazu. Letzteren kann man aber auch noch dazu verwenden Geräte mit einem CGA- oder EGA-Ausgang an einem aktuellen Monitor zu betreiben.