General Instrument AY-3-8910

редактировать
Микросхема AY-3-8910 DIP 40 AY-3-8910 die
Демо-версия PSG (без шума)

Проблемы с воспроизведением этого файла? См. .

AY-3-8910 - это 3-голосный программируемый звуковой генератор (PSG), разработанный General Instrument в 1978 году., первоначально для использования с их 16-битными CP1610 или одним из 8-битных микрокомпьютеров серии PIC1650. AY-3-8910 и его варианты использовались во многих аркадных играх - Konami Gyruss содержит пять - и пинбол, а также является звуковым чипом в игровые приставки Intellivision и Vectrex video и Amstrad CPC, Oric-1, Color Genie, Elektor TV Games Computer, MSX и более поздние версии ZX Spectrum домашние компьютеры. Он также использовался в звуковых картах Mockingboard и Cricket для Apple II и речевом / звуковом картридже для TRS-80 Color Computer.

After В 1987 году компания General Instrument создала дочернюю компанию Microchip Technology, и в течение нескольких лет этот чип продавался под брендом Microchip. Он также производился по лицензии компанией Yamaha (с выбираемым контактом делителя частоты и таблицей огибающей громкости с двойным разрешением и удвоенной 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 FPGA.

Содержание

  • 1 Описание
  • 2 Варианты
  • 3 Связанные микросхемы
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки

Описание

AY-3-8910 был, по сути, конечным автоматом, с состоянием, устанавливаемым последовательностью из шестнадцати 8 -бит регистры. Они были запрограммированы через 8-битную шину, 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 изначально была реализована на собственных процессорах GI, но ее пришлось воссоздать в логике связки или с помощью дополнительного интерфейсного адаптера, такого как MOS Technology 6522, когда микросхема была используется с гораздо более распространенными процессорами MOS Technology 6502 или Zilog Z80.

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 смешением 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 envelope, задавая тип конверта и время цикла конверта. Всего существует восемь типов конвертов, включая пилообразную или треугольную форму, начиная с максимума или минимума. Форму также можно настроить 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 программировали свои собственные контроллеры огибающей программно (напрямую управляя громкостью). Хорошо известный трюк состоял в том, чтобы запустить 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 и той же шине (например, Mockingboard звуковая 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 можно было использовать эти заводские чипы MSB вместо чипов по умолчанию «0000».

AY-3-8910 генерирует тональные сигналы с базовыми частотами до 125 кГц (входная частота 4 МГц или 8 МГц для YM2149F), выходящие далеко за пределы человеческого восприятия и попадающие в ультразвуковой диапазон. 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, чем слышимый диапазон. 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 1 Гц в диапазоне A440 и даже более точно на более низких тонах. Несмотря на высокую максимальную частоту, возможность разделить это число на 4096 означает, что самая низкая непосредственно определяемая выходная частота составляет 30,6 Гц, что примерно равно B0, третьей самой низкой ноте на обычном 88-клавишном пианино и практически дозвуковой для повседневных динамиков. системы. По сути, чип способен воспроизводить приличный музыкальный результат на всех разумных тонах, присутствующих в большинстве композиций.

Напротив, SN76489 имеет только 10 бит точности для своих 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

Микросхема AY-3-8912, 28-контактный DIP-корпус с винтом корпуса компьютера для масштабирования Микросхема YM2149F, 40-контактный DIP-корпус

Кремниевый чип 8910 продавался тремя разные пакеты.

AY-3-8910 имеет два 8-битных параллельных порта ввода / вывода общего назначения, A и B, и они доступны в 40- пин-код одноименного пакета.

AY-3-8912 - это тот же самый чип в 28-контактном корпусе, с параллельным портом B, просто не подключенным ни к каким контактам. Меньшие по размеру пакеты позволяют сэкономить средства и место на плате 8912 был наиболее широко используемым вариантом.

AY-3-8913 - это тот же самый чип в 24-контактном корпусе, оба параллельных порта не подключены. 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 полностью функциональную 24-контактную альтернативу и выпустила ее примерно через 6 месяцев после чипов 8910 и 8912. Цель заключалась в том, чтобы упростить дизайнера и уменьшить след на печатной плате.

Микросхема Yamaha YM2149F 'SSG' имеет ту же распиновку, что и AY-3-8910, с той незначительной разницей, что контакт 26 может вдвое уменьшить главную частоту потянул низко. Если оставить его неподключенным, как это было бы при замене микросхемы AY-3-8910, внутренний резистор подтягивает вывод высоко, так что основные часы не уменьшаются вдвое.

Yamaha YM3439 - это КМОП-версия 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 - 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 оснащен встроенным PCM. Не имеет параллельных портов и двух звуковых выходов: один с тремя микшированными каналами SSG, другой с выходом PCM.

Toshiba T7766A - это 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 такую ​​же распиновку, что и AY-3- 8910, а также на 100% совместимы с программным обеспечением. Они все еще производятся и используются во многих игровых автоматах.

AY-3-8914 имеет ту же распиновку и тот же 40-контактный корпус, что и AY- 3-8910, за исключением того, что регистры управления на микросхеме перемешаны, и «ожидаемый ввод» на выводе A9 может быть другим. В остальном он точно такой же, как AY-3-8910 . Он использовался на Mattel Intellivision.

. AY-3-8930, также известный как AY8930, является улучшенным, но в основном обратным -совместимая версия 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 битов 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 его преимущества, помимо обычных функций AY-3-8910 . Этот чип мог быть произведен только Microchip Technology.

Связанные чипы

Yamaha использовала ядро ​​YM2149 для производства целого семейства музыкальных чипов, которые использовались в мобильных телефонах, домашних компьютерах, домашних и игровых автоматах. системы видеоигр и т.п. Например, YM2203 (также известный как OPN) - это YM2149 плюс 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 и порты ввода / вывода YM2149, а также YM2610 (OPNB), в котором добавлены другие функции и сохранен звук YM2149, но не порты ввода / вывода.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-21 14:33:45
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте