Ein 100-Ohm-Widerstand wird zum D/A-Wandler

Der Schrittmotor bewegt den Schreib-Lese-Kopf des Diskettenlaufwerks in kleinen Schritten zur richtigen Datenspur. Die Schritte sind hörbar, jeder Schritt erzeugt einen Ton. Mit der passenden Zahl von Schritten pro Sekunde wird das ganze Laufwerk zu einem einfachen Lautsprecher. Die Lautstärke ist abhängig davon, ob das Gehäuse des Laufwerks mechanische Schwingungen der jeweiligen Frequenz verstärkt oder nicht. Die musikalische Kreativität ist also etwas beschränkt.

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Die Bildausgabe muss mit den gleichen Chips passieren, die den Datentransfer, die Ansteuerung der Schreib-/Leseköpfe und die Tonerzeugung übernehmen, viel mehr ist in dem Diskettenlaufwerk einfach nicht drin. Das Kunststück ist nun, mit diesen Chips ein passendes analoges Signal zu erzeugen, um den Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre des Monitors zu steuern. Dafür stehen aber nur die digitalen Signale der seriellen Schnittstelle zur Verfügung. Statt nun einen Digital-Analog-Konverter zu verwenden, benutzt Reflex einen 100-Ohm-Widerstand.

Zwei Leitungen der seriellen Schnittstelle werden über den Widerstand miteinander verbunden, "Data" und "Clock". Beide Leitungen können 0 V oder 5 V Spannung erzeugen. Der Spannungsabfall über den Widerstand sorgt dafür, dass von den 5 V Spannung der Clock-Leitung nur 0,5 V übrig bleiben. Die 5 V Spannung entspricht weißen Pixeln, 0,5 V entspricht schwarzen Pixeln und 0 V wird benötigt, um das Bildsignal mit dem Bildschirm zu synchronisieren.

Die CPU muss alles allein machen

Das reicht, um ein Bild mit 256 Zeilen von 412 Pixeln Breite zu erzeugen. Die Signale der seriellen Leitung müssen durch Befehle von der CPU umgeschaltet werden. Das braucht mehr Zeit, als für eine pixelgenaue Steuerung nötig wäre, schließlich war die Leitung höchstens für die Übertragung von ein paar Kilobyte pro Sekunde gedacht. Es dauert 4 CPU-Zyklen, um die Signale umzuschalten. Der Elektronenstrahl der Bildröhre bewegt sich während eines CPU-Zyklus mit 1MHz aber schon um 8 Pixel weiter.

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Auch bei der Bildausgabe waren der Kreativität also enge Grenzen gesetzt. Am Anfang jeder Bildschirmzeile muss das Bildsignal synchronisiert werden, was auch die Gelegenheit ist, den Schrittmotor des Laufwerks zu bewegen, um Töne zu erzeugen. Nach den 256 Bildschirmzeilen bleibt noch einmal so viel Zeit wie für 56 Zeilen übrig, um anderen Code auszuführen. In diesem kurzen Moment wird die CPU einmal nicht ständig davon unterbrochen, neue Befehle zur Bilderzeugung geben zu müssen. Einen echten Graphikchip in einem Computer zu haben, hat große Vorteile!

TheC64 Mini

Große Vorteile hätte auch ein größerer Arbeitsspeicher. Von den zwei Kilobyte Arbeitsspeicher genehmigte sich Reflex 256 Byte für einen Diskettentreiber, der Daten möglichst schnell und mit geringer Latenz von der Diskette lesen und dekodieren kann. Weitere 256 Byte blieben ihm für die Musik und 1536 Byte für den ganzen Rest.

In Anbetracht der Grenzen der Hardware ist das Ergebnis spektakulär. Nicht umsonst wird die künstlerische Arbeit der Demoszene seit diesem Jahr auch als immaterielles Weltkulturerbe von der Unesco anerkannt.

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 C64: Die Demo ist geladen - den Computer brauchen wir nicht mehr
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Frank... 13. Aug 2021

Jetzt erst gesehen. Aber sehr gerne gelesen und angeschaut! Danke!

Crass Spektakel 20. Jul 2021

Was ihr meint ist vermutlich das Atari VCS. Während die ZX-Modelle zumindestens ein...

superdachs 12. Jul 2021

Naja heute sind die Prozessoren halt einfach leistungsstark genug um das alles mit zu...

[gelöscht] 11. Jul 2021



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