Dodajemy Atari 7800 duszy i dźwięku – Multi-cart Concerto

Dwa kolejne tygodnie a w tym Święta Wielkanocne już za nami. Pogoda dalej oszczędnie rozkłada temperatury na polach, lasach i w miastach, tak jakby tego ciepła miało zabraknąć i trzeba je jak najsprawiedliwiej w tym roku rozdzielać. Wiosna opóźniona, drzewa powoli wypuszczają liście obserwując bacznie co dalej z tą pogodą. Przed nami weekend majowy i matury, powstaje więc pytanie czy zakwitną kasztany, czy zdążą?

W ogrodzie trawa powoli nabiera kolorów soczystej zieleni, a magnolie nic już sobie z pogody nie robiąc postanowiły w końcu zakwitnąć. Ptasie towarzystwo z racji zakończenia sezonu zimowego związanego ze stałą dostawą słonecznika, przeniosło się na trawnik i rabaty w poszukiwaniu owadów. Kosy w tym przodują wyjadając robaki taśmowo, co tylko wyjdzie z korzyścią dla ogrodowych roślin. Na zawieszonych na drzewach budkach lęgowych nieśmiało popiskują już pisklęta. Widać wszędzie ptasie pary i nawet kanie rude pojawiły się w tandemie na niebie siejąc od czasu do czasu popłoch wśród ptaków w ogrodzie.

Pies z racji słonecznej pogody, nabrał ochoty do ćwiczeń kondycyjnych i za każdym razem gdy pojawię się w ogrodzie przynosi psie przyrządy gimnastyczne. 😉

Nie tylko ptaki obniżają ilość szkodników w ogrodzie. Pewnie każdy słyszał o biedronkach jedzących mszyce, ale mamy także inne owady, pełniące podobną rolę i które warto mieć w ogrodzie. Należą do nich złotooki pospolite. Na pewno zetknęliście się z nimi, ale mało kto zdaje sobie sprawę, iż są drapieżne. Zjadają one mszyce, czerwce, miodówki, przędziorki i larwy zwójek.

Larwy złotooków są bardzo ruchliwe i żarłoczne. Jedna larwa potrafi w dwa tygodnie zjeść nawet 450 mszyc co daje ochronę nawet 25 liściom jabłoni. Samice składają jaja na liściach lub łodygach roślin. Aby jaja nie stały się łupem innych owadów umieszczane są na końcu centymetrowych „trzonków”.  Oczy dorosłych owadów pokryte są złotawym nalotem i stąd wzięła się nazwa tych ciekawych i pożytecznych owadów. Aktywność dorosłych osobników przypada na okres po zachodzie słońca, dlatego ciężko je w ciągu dnia zauważyć. Złotooki zimują ukryte w zabudowaniach, dziuplach i pod zakamarkami kory. Na pewno nie zabijajmy tych owadów, dzięki nim możemy pozbyć się wielu szkodników w naszych ogrodach. 🙂

Czym dzisiaj się zajmiemy? Wrócimy do naszego Atari 7800 i poszukamy rozwiązania, aby zaaplikować mu strumień bitów bezpośrednio z nowoczesnej karty SD. 🙂 Szykujcie aromatyczną kawę, jak zawsze komfort ciała zapewni wygodny fotel lub kanapa, a o komfort termiczny zadba ciepły koc. Czy filiżanka grzeje już dłonie a powonienie łakomie chwyta aromatyczne cząsteczki kawowego napoju? Jeżeli tak to startujemy! 🙂

***

Jak to na porządne podejście inżynierskie przystało najpierw definiujemy problem stawiając pytanie. 🙂 Czy uda się nam dla Atari 7800, podobnie jak w przypadku Atari 2600, znaleźć rozwiązanie w postaci multi-kartridża, który pozwoli uruchomić oprogramowanie z karty SD? Szybka analiza tego co jest dostępne aktualnie na rynku daje dwa możliwe rozwiązania:

1. Dragonfly od RJ1307 (z Wałbrzycha)
2. Concerto od Freda Quimby (z Oregonu, daleko od Wałbrzycha 😉 )

Rozstrzał geograficzny ogromny, ale ostatecznie wybór pada na Concerto, ponieważ akurat jest dostępne w sprzedaży, a na Dragonfly musielibyśmy sporo czekać. A zatem wspomagamy gospodarkę USA, która dzięki temu łapie oddech 😉 , i po miesiącu przez Los Angeles i Frankfurt trafia do nas przesyłka zza oceanu. Pozostaje opłacenie VAT na naszej ulubionej Poczcie Polskiej (już nie Telegraf i Telefon), gdzie przez moment można się poczuć jak za PRL. 😉 Przesyłka zostaje odebrana. Po otwarciu koperty ukazuje się kartridż o pięknym kolorze “shamrock-green” (ang. zieleń koniczyny). Dodatkowo otrzymujemy także naklejkę.

 Kartridż wyposażony jest w gniazdo SD i gniazdo microUSB, pozwalające na update firmware’u np. gdy konieczna jest także aktualizacja Bootloadera i nie można dokonać tego za pomocą karty SD.

Kartridż umożliwia zainstalowanie układu dźwiękowego POKEY z 8-bitowego komputera Atari i konsoli Atari 5200 pozwalający na generowanie 4-kanałowego dźwięku. Mamy taki układ na stanie. 🙂

Układ POKEY był produkowany dla Atari przez kilku dostawców:

• C012294B-01 — AMI
• C012294-03 — Signetics
• C012294-19 — National Semiconductor
• C012294-22 — OKI
• C012294-31 — IMP

Nasz układ pochodzi od producenta AMI (American Microsystems, Inc.). Ponieważ ma już dobrze ponad 35 lat czyśćmy jego nóżki kontaktem “U” firmy Termopasty a następnie alkoholem izopropylowym.

Układ POKEY został zaprojektowany przez zespół składający się z czterech projektantów:

• Doug Neubauer – odpowiadał za POKEY logic
• Mark Shieu – odpowiadał za POKEY chip
• Steve Stone – odpowiadał za POKEY layout
• Delwin Pearson – technik w projekcie.

Nazwa układu pochodzi od słów: POtentiometer (potencjometr) i KEYboard (klawiatura). Potencjometr oznacza opisane w jednym z poprzednich wpisów wiosełka (Paddles). Układ oprócz obsługi klawiatury i wiosełek zajmował się obsługą portu szeregowego, generowaniem liczb pseudolosowych i co nas najbardziej interesuje generowaniem dźwięku. Pojawił się w 1979 roku w komputerach Atari 400/800 i montowany był także w serii XL i XE aż do 1991 roku.

Wracając na warsztat, po wyczyszczeniu nóżek układu, przystępujemy do rozebrania kartridża

Po wykręceniu wkręta, delikatnie podważamy obudowę po obu stronach złącza krawędziowego.

Obudowa posiada tu dwa wpusty i trzeba postępować ostrożnie aby ich nie wyłamać:

W środku mamy nowoczesną elektronikę kartridża.

Multi-Cart Concerto jest bazującym na mikrokontrolerze flash-cartem pozwalającym wczytać z karty SD do pamięci kartridża programy zarówno dla Atari 2600 jak i 8700, włączając w to większość aktualnie powstających produkcji typu ‘homebrew’ oraz dem. Concerto jest wstecznie kompatybilny z innym kartridżem a mianowicie z Harmony i może uruchomić typy kartridży obsługiwane przez Harmony dla Atari 2600 z pewnymi małymi wyjątkami. Kartridż ma 512KB RAM, 32KB pamięci parallel flash i 2MB pamięci serial flash. Obsługuje programy o rozmiarze do 144KB. Wczytuje m.in. pliki .A26, .BIN (Atari 2600) i .A78 (Atari 7800). Obsługuje karty SD o pojemności do 32GB sformatowane w systemie plików FAT lub FAT32. Nie ma limitu ilości katalogów, a w każdym z nich może znaleźć się do 10.000 plików, których nazwy mogą mieć aż do 240 znaków. Czyli całkiem nieźle to wygląda. 🙂 

Wyciągamy płytkę z kartridżem (przypominam o uziemieniu za pomocą specjalnej opaski na rękę aby nie uszkodzić elektroniki ładunkiem elektrostatycznym) i obracamy ją tak, abyśmy mieli dostęp do podstawki układu scalonego:

W następnym kroku montujemy, delikatnie, aby nie pokrzywić nóżek, układ POKEY pamiętając, że nóżka o numerze 1 (zaznaczona na układzie okrągłą dziurką powinna znaleźć się w gnieździe podstawki o tym samym numerze (1).

Umieszczamy płytkę w obudowie zwracając uwagę na to, aby dokładnie ją osadzić w specjalnych wycięciach:

Następnie składamy ostrożnie obudowę aby nie wyłamać zaczepów i skręcamy:

Przecieramy obudowę płynem do czyszczenia szyb za pomocą niepylącej szmatki i naklejamy dostarczoną w zestawie naklejkę. Kolejność “naklej po” jest o tyle ważna, że po zamontowaniu układu POKEY raczej już nie będziemy otwierać obudowy kartridża, a naklejka zakleja nam wkręt (oczywiście zawsze można potem wykonać otwór w naklejce tak, aby dostać się do wkręta).

Umieszczamy w kartridżu kartę SD i całość wkładamy (naklejką do tyłu) do gniazda Atari 7800:

Przy okazji udało mi się zdobyć oryginalny gamepad CX-78, który był częścią sprzedawanego w Europie zestawu Atari 7800. W przeciwieństwie do mało ergonomicznego joystick’a CX-24 z wersji na rynek amerykański Europejczycy otrzymali całkiem wygodne urządzenie, co ciekawe wystający szary HAT można odkręcić pozostawiając tylko samą szarą tarczę, która jest zdecydowanie wygodniejsza w użyciu.

Konsola gotowa, czas ją uruchomić. Po krótkim pojawieniu się ekranu powitalnego (splash screen), urządzenie informuje, iż firmware jest nadal w fazie rozwoju:

a następnie po naciśnięciu przycisku na kontrolerze przechodzi się do wygodnego menu.

Odpalmy na początku grę Pole Position II w wersji na Atari 7800.

Program wczytuje się bez problemu, Sprawdźmy teraz czy uda nam się wczytać Pole Position w wersji na Atari 2600 i czy nasz kartridż, rzeczywiście odpali program z tej konsoli.

Tu także nie ma problemu, zróbmy teraz kolejny, trudniejszy test: załadujmy program Pitfall II z Atari 2600, którego kartridż posiadał specjalizowany układ Display Processor Chip. Niestety tu Concerto się poddaje, gdyż nie wspiera jeszcze trybu DPC i ekran wypełnia się tęczą.

Zobaczmy jak sprawa wygląda z trybem SuperChip(SARA), odpalmy demo Bang! z Atari 2600:

Tu sukces jest połowiczny. Widać, że Concerto daje radę uruchomić demo jednak zgodność nie jest stuprocentowa.

Przejdźmy do testu naszego POKEY’a. Oficjalnie wyszły tylko dwie gry, których kartridże były wyposażone w układ POKEY: Ballblazer i Commando. W wersji bez POKEY, słychać w nich było tylko podstawowe dźwięki. Zobaczmy zatem jak zachowa się Ballblazer gdy wykryje układ POKEY. Posłuchajcie:

Przejdźmy teraz do gry Commando, tu także pojawia się muzyka, której wcześniej nie słyszeliśmy.

Czas odpalić coś z ostatnich produkcji ‘Homebrew’ na Atari 7800, startujemy demo Popeye i tu również pojawia się muzyka z układu POKEY:

Kartridż i układ POKEY działają bardzo dobrze. Widać, że firmware wymaga jeszcze dopracowania, tak aby więcej typów kartridży z Atari 2600 było obsługiwanych (np. DPC, CDFJ), ale w przypadku Atari 7800 nie ma większego problemu z oryginalnymi programami jak i z większością produkcji “Homebrew”, a pojawiające się problemy są eliminowane za pomocą kolejnych wersji firmware’u, chociaż do tej pory nie udało mi się jeszcze uruchomić gry: Karateka. Przy okazji uwaga, nie wyłączajcie konsoli podczas uruchamiania programu z kartridża, czasem może to doprowadzić do późniejszych problemów ze startem Concerto i wtedy czeka nas procedura aktualizacji firmware’u przez kabel microUSB.  Dzieje się tak m.in. ze względu na skomplikowaną 6-stopniową procedurę uruchomienia kartridża i emulowanego środowiska startowego programu, która wygląda następująco:

1. Splash Screen wyświetla ekran powitalny
2. W tym czasie Bootloader kopiuje kod firmware’u z układu EEPROM 2MB do układu Flash i pamięci RAM.
3. System operacyjny uzyskuje dostęp do karty SD
4. Interfejs użytkownika (Menu) pozwala wybrać program do uruchomienia
5. Game Loader jest inicjalizowany przez system operacyjny, który następnie się wyłącza, a Game Loader rozpoczyna analizę pliku programu pod kątem ustalenia właściwego środowiska uruchomieniowego. Po ustaleniu jednego z 42 obecnie wspieranych typów środowiska, ładowany jest jego kod z wewnętrznej pamięci kartridża.
6. Kod środowiska uruchamia grę na emulowanym przez siebie typie kartridża

Podsumowując Concerto to udany produkt. Pozwala wczytywać programy z Atari 2600 i 7800 emulując większość typów kartridży. Dodanie układu POKEY zwiększa dźwiękowe możliwości Atari 7800, które jednak pełne skrzydła rozwija już raczej na dzisiejszych produkcjach ‘Homebrew’, ponieważ w przeszłości tylko dwie, wymienione wcześniej, gry wspierały POKEY. Dodatkowym plusem Concerto jest wygodne menu pozwalające za pomocą kontrolera obsługiwać kartridż i uruchamiać gry. A zatem jeżeli macie Atari 7800 na pewno warto zainteresować się Concerto. 🙂

***

Kończąc życzę Wam udanego tygodnia, dużo dobrej pogody i udanej majówki! Część z nas zmieni się zapewne w Rycerzy Świętego Grilla i Szaszłyka, ale tym bardziej pamiętajmy o spacerze, aktywności fizycznej i kontakcie z naturą. 🙂