Самодельная vga видеокарта.

[Сенатор ТС]

Новый год, 10 выходных. Не бухать же... Надо чем то заняться...
Зажегся идеей сделать VGA адаптер с памятью изображения.

У меня целых два-три устройства хотели бы вывод на VGA.
В теории все просто: VGA это три аналоговых сигнала red green blue + два сигнала строчной и кадровой синхронизации.
Значит, надо слать 3 байта информации  в ЦАП и на выходе снимать VGA.
Это называется ramdac.
Дальше я просидел всю ночь в подборе памяти. И не смог ничего найти подходящего.

А случилась вот такая штука:
Монитор 1280*1024*50Hz*1байт=65Mбайт в секунду. Стандарт vga требует чтобы 0,7 времени рисовалась строка, 0,3 времени луч шел обратно.
Он рекомендует умножать на 1,4.                      65мбайт*1,4=91Мбайт в секунду - требуемая скорость чтения.
Размер ОЗУ = 1280*1024*3байта=3,9 мегабайт. Славно.

Еще есть такая штука как FullHd.
Требуется 145 Мбайт в секунду (для 50 кадров в секунду) и ОЗУ 6,2 мегабайта.
А еще есть 4k но это в будущем.
Прекрасно.
С DAC проблем нету. Хочешь - бери чудесный ADV7125 (330 мгц). Хочешь - бери три копеечных русских цап на 7 н.с. и будет все прекрасно. А хочешь - есть hdmi сериалайзер, будет hdmi картинка.

Проблема в том что вообще говоря, реально такой памяти не существует. Dram имеет время доступа порядка 70нс что ограничивает максимальную скорость 13мегабайт в секунду. SDRAM имеет негуманные задержки после сигнала CAS (выдачи строки) и вообще там сложный график выдачи данных. Непрерывная передача будет сорвана.
Можно сделать умнее - использовать самую быструю статическую память (которая типа кэш) для хранения строки пикселей. Пока строка пишется в буфер строки - на экран выводить содержимое второго буфера. Потом переключать. То есть двойная буферизация.
Тогда нужно 6 банков памяти 2кбайт*8 бит SRAM + 6 мегабайт дешевой SDRAM.
Вот тут получается затычка.
На рынке отсутствуют SRAM с временем доступа менее 10нс и объемом меньше 32-64 килобайта. Типовая емкость быстрых sram под мегабит. Цена жуть.
Мне таких чипов нужно 6, стоимость взлетает до 100 бакинских долларов. Задачка то ерундовая. Как такая задача решается на серийных видеокартах? Такие карты уже были в начале 2000х и себестоимость была не столь высока.
Или вот еще задача.
Универсальный радиопередатчик до 2ггц, где форма сигнала формируется программно и пишется в буфер. Выплевывается DAC  в эфир.
Элементная база ограничит нас максимальной частотой всего лишь 50 мгц.

Что делать, куда бежать?

Черканите так же мне, если у Вас есть любой опыт с микросхемами знакогенератора типа motorola mc6845 да и вообще: tv-out или что похожее. Спасибо.

[Кувалдыч]

скорость 13мегабайт в секунду

ужно 6 банков памяти

6*13=78

Как такая задача решается на серийных видеокартах?

чередованием
Если у тя узкие горла в бутылках, то не стоит выливать из них пиво по очереди, выливай одновременно

надо слать 3 байта информации  в ЦАП

а каждый байт из своего чипа берется. Итого 3 чипа работают по скорости в 3 раза быстрее одного чипа.

[Сенатор ТС]

чередованием Smile
Если у тя узкие горла в бутылках, то не стоит выливать из них пиво по очереди, выливай одновременно Smile

Да так оно и получается.
Нарыл сейчас книгу по схемотехнике.
Там написано что videoram выводит 128 бит, к примеру, в регистр сдвига, а оттуда уже с высокой частотой выдается побитно.
Если в строке 1024 пиксела, то регистр сдвига будет 1024 бита.
Где ж её только взять, эту video ram. Вот в чем вопрос.
Самому такой регистр сдвига не намутить. Микросхемы низкочастотные, а parralel in serial out register еще и поискать такой надо.

[B.Mike]

1280*1024

Это уже не vga ващета. Это уже как минимум svga

Еще есть такая штука как FullHd.
Требуется 145 Мбайт в секунду (для 50 кадров в секунду)

Батенька, что за мутанта вы ваяете?! Как это фуллХД*50Гц?!

И зачем обязательно в DACи сувать данные последовательно?! Не хватает скорости - сувай параллельно! Жалко дорожек на плате чтоль?!

[B.Mike]

радиопередатчик до 2ггц, где форма сигнала формируется программно и пишется в буфер. Выплевывается DAC  в эфир.

Чёта я очень сомневаюсь, что в эфир оно летит прямо с DACа. Стопудово несущая генерится аппаратно, генератор этот настраивается опосредованно через синтезатор частот; а DAC-ом задаётся только модуляция, причём скорее всего только амплитудная её часть. Чудес не бывает.

[Сенатор ТС]

Это уже не vga ващета

Разъем

Батенька, что за мутанта вы ваяете?! Как это фуллХД*50Гц?!

там даже 60 фпс, только что посмотрел.
Я помню что по vga подключал к телеку именно на таком разрешении, как ни странно.

Не хватает скорости - сувай параллельно! Жалко дорожек на плате чтоль?!

24 бита цвет... Нужно 24 регистра сдвига работающих на 160 мгц.... Такой логики в рассыпухе не существует, практически.
Глянул...
КР1554ИР24 - 130мгц Максимальная частота! Уже близко! Цена норм!
Да и впринципе то 16 бит=5+6+5 вполне достаточно будет

[B.Mike]

Нужно 24 регистра сдвига

Не 24, а всего три однобайтовых
И серия 1554 не самая быстрая. Была ещё ЭСЛ... 500-я чтоли... Забыл уже за давностью
Я имел ввиду, DAC параллельный юзать

ЗЫ: Я понял про Software Defined Radio, но таки подозреваю что не DAC у них там спрятан. Какой-то маркетинг там точно есть

[B.Mike]

по vga подключал к телеку

Так, вот тут осторожно! VGA в телек - это был изврат со специальными драйверами, которые ещё и развёртку черезстрочную формировали, что совершенно не свойственно было VGA-адаптеру. Там соответственно и полоса частот много меньше получалась...

[Сенатор ТС]

Не 24, а всего три однобайтовых

Ну там же тема что 8 битов на вход 1 на выход.
Так что многа.

Нарыл что для маньяков есть регистр сдвига
http://www.onsemi.ru.com/pub_link/Collateral/MC10EP142-D.PDF
3 гигагерца рабочка.
Офигеть.

ЭСЛ.

Воооот!

ак, вот тут осторожно! VGA в телек

О, там ес-но vga разъем в телеке. fullhd телек же.
По композиту больше чем по стандарту не выдашь.

[Сенатор ТС]

ЭСЛ... 500-я чтоли... Забыл уже за давностью

Майку спасибо за намек.
Я думал что ЭСЛ скончались уже...Даже не искал, думал новые кмоп побыстрее. Отнюдь!
Логика работает до нескольких гигагерц. 500 старая серия, 1500 новая, раза в 4 быстрее. Причем родом из 80ых. Круть.
ЭСЛ память медленная, всего то 25 нс.
Отыскался 8 разрядный регистр сдвига на к1500ир141 . Уже кое что ).

[Кувалдыч]

parralel in serial out register еще и поискать такой надо

на али полно
К примеру: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/54f676.pdf

по vga подключал к телеку именно на таком разрешении, как ни странно.

Стандартные графические режимы
320×200 пикселов, 4 цвета.
320×200 пикселов, 16 цветов.
320×200 пикселов, 256 цветов (новый для VGA).
640×200 пикселов, 2 цвета.
640×200 пикселов, 16 цветов.
640×350 пикселов, монохромный.
640×350 пикселов, 16 цветов.
640×480 пикселов, 2 цвета. При разрешении 640×480 пиксел имеет пропорции 1:1 (новый для VGA).
640×480 пикселов, 16 цветов (новый для VGA)

Такой логики в рассыпухе не существует, практически.

Одно из преимуществ VGA это то что он был компактным и строился на одном специализированном чипе.

Не оно?
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PTN3392.pdf
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/PACVGA200-D.PDF
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/2300/501949_DS.pdf

[Ахинеич]

Ну чем бы не тешиться.. А чего не CGА-то?  

[Сенатор ТС]

на али полно Smile
К примеру: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/54f676.pdf

Одно из преимуществ VGA это то что он был компактным и строился на одном специализированном чипе.

Не оно?
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PTN3392.pdf

Я в растерянности.
Ночь гугления 74 серии логики, чтение литературы, красные глаза.
А потом приходит Кувалдыч и легонечко так чпок чпок ссылочки на то что нужно.
Высшее владение кунфу гугл-до.
+ в карму.
Сэнкс.
Искреннее спасибо.

[Сенатор ТС]

На самом деле все регистры сдвига 74 серии недостаточны по быстродействую. Космические 3 наносекунды - это быстродействие простейшего Или-Не вентиля. Так указано в документации. В реальности ни у одного регистра частота не перескакивает за 110-120 мгц.
Спец. vga чипы давно не производятся, их не купить. Давно РАМДАКи и  подобные вещи встраивают в графические чипсеты.
Исключение - есть универсальные контроллеры ЖК и ЭЛТ, но там цена бомбит и корпуса зачастую BGA.
Доки на трайдент 9000 показали что используется параллельный опрос 4 х банков памяти. Уже кое что.

Так что пока - что решение на ЭСЛ регистрах сдвига. Получается дешево и сердито.

[B.Mike]

Я таки всёравно не понимаю, зачем нужны сдвиговые регистры. Почему не юзать ДАКи с параллельной записью?
Частоты падают сразу в пределы пары десятков мегагерц и становится не интересно чтоль?!

Насчёт готового чипа - с таким же успехом можно на авите (или у меня в хламе порыться на работе ) найти древнючую видеокарту какую н-ть, и там будет и чип, и память и вся обвеска и даже плата готовая, причём уже спаянная