 Apple 1 terminal section

La section vidéo de l'Apple 1 est la partie la plus complexe de la machine. Les composants utilisés pour la section vidéo de l'Apple 1 original étant devenus rarissimes, et chers, j'ai cherché a refaire cette section vidéo avec des composants équivalents mais je n'ai pas réussi. La solution que j'ai trouvé, c'est d'utiliser le contrôleur vidéo MC6845 sorti en 1977 pour faire une nouvelle carte vidéo, plus évolutive mais pouvant afficher exactement comme l'Apple 1 original le faisait (à une exception prêt : la forme du curseur).

Les ordinateurs CPC Amstrad (464, 664, 6128) sortis dans les années 80 utilisent ce circuit MC6845 pour l'affichage vidéo :

Avec le MC6845 on peut afficher tout ce qu'on veut sur un écran à tube cathodique si on sait le paramétrer, c'est ce circuit qui crée tout les signaux de synchronisations nécessaires pour l'affichage. Je voulais utiliser ce circuit depuis la construction de mon premier ordinateur (en 2000) car il n'a que des avantages : pas cher, toujours disponible à la vente et il est programmable, c'est à dire que je peux afficher 24 lignes de 40 caractères si je le veux. Autre avantages importants, il peut faire du graphisme, de la couleur et peux gérer un stylo optique, toutes ces fonctionnalités supplémentaires seront très utiles pour faire évoluer la machine.

Premiers essais vidéos concluants en Septembre 2010 :

La carte vidéo de mon prototype réalisée en wrapping :

Le circuit CRTC MC6845 est un circuit intégré LSI (Large Scale Intégration = grand taux d'intégration) générant les signaux nécessaires à la production d'une image vdéo. A partir d'un signal d'horloge unique, il produit tous les signaux nécessaires pour le moniteur, tout les paramètres nécessaires sont programmables. Voici les principales possibilités de ce circuit :
- curseur programmable (hauteur et clignotement)
- fonctions du contrôle du curseur
- matrice de points des caractères programmable
- nombre de caractères par ligne programmable
- nombre de lignes par écran programmable
- accès à une zone de 16 ko
- entrée stylo-optique

Ce circuit comporte dix-neuf registres internes dont un, le registre adresse, est utilisé pour sélectionner celui sur lequel on désire travailler. Les dix-huit autres registres sont appelés registres de paramètres. L'accès à un registre se fait en deux temps :

- Il faut d'abord fournir, au registre adresse, le numéro du registre auquel on veut accéder. Il y a dix-huit registres paramètres, donc cinq bits sont nécessaires pour les adresser. Le registre adresse est donc un registre cinq bits.
- Écrire ou lire dans le registre sélectionné.

Les registres paramètres sont numérotés de R0 à R17 et peuvent être subdivisés en trois groupes principaux :
1 – R0 à R3 : Programmation du format horizontal.
2 – R4 à R9 : Programmation du format vertical.
3 – R10 à R17 : Contrôle du curseur, de la RAM et du stylo-optique.

Ces registres sont en général à écriture seule, à l'exception des deux registres de contrôle de la position du stylo-optique qui sont, bien sûr à lecture seule, et des deux registres du contrôle de la position du curseur qui peuvent être utilisés en lecture ou en écriture.

La table suivante décrit la fonction des dix-huit registres paramètres :

Registers	Name	Traduction en français	Dec	Hexa	Unit
R0	Horizontal total character number	Nb de caractères total en horizontal 0-255	63	3F	Character
R1	displayed character number	Nb de caractères affichés en horizontal 0-255	40	28	Character
R2	Position of horizontal sync. pulse	Position de la synchronisation horizontale 0-255	46	2E	Character
R3	Width of horizontal/vertical sync. pulses	Longueur de la synchronisation 0-15	60	8E	Character
R4	Vertical total Line character number	Nb total de lignes en vertical 0-127	38	26	Character
R5	Vertical raster adjust	Synchronisation verticale 0-127	00	00	Scanline
R6	Vertical displayed character number	Nb de lignes réelles affichées 0-127	24	18	Character
R7	Position of vertical sync. pulse	Position de la synchronisation verticale 0-127	30	1E	Character
R8	Interlaced mode	Mode entrelacé 0-3	00	00
R9	Maximum raster	Nb de lignes par caractère 0-31	07	07	Scanline
R10	Cursor start raster	Position et forme du curseur 0-31		60
R11	Cursor end	Ligne de fin de curseur 0-31		07
R12	Display Start Address (High)	Adresse haute début RAM écran 0-63	00	00
R13	Display Start Address (Low)	Adresse basse début RAM écran 0-255	00	00
R14	Cursor Address (High)	Adresse haute de la position du curseur 0-63	00	00
R15	Cursor Address (Low)	Adresse basse de la position du curseur 0-255	00	00
R16	Light Pen Address (High)	Adresse haute de la position du stylo-optique 0-63
R17	Light Pen Address (Low)	Adresse basse de la position du stylo-optique 0-255

A l'aide de la datasheet du générateur de caractère 2513 qui était dans l'Apple 1, j'ai reconstitué mon propre générateur de caractère avec une EPROM 2716, il affichera exactement les même caractères que l'Apple 1 au pixel prêt.
Le contenu de l'EPROM 2716 est téléchargeable ici : romgecar.bin