Bina Yapımına GirişCRT EkranAdaptör

Retro oyun dünyasında, klasik CRT ekranlar kadar nostaljiyi uyandıran çok az şey vardır. Bu eski tarz ekranlar, klasik atari oyunları oynama deneyiminin ayrılmaz bir parçasıdır. Modern bir bilgisayarı bir atari makinesine bağlamak istediyseniz doğru yerdesiniz. Bu kılavuzda, nasıl özel oluşturulacağını keşfedeceğiz.24 bit arcade CRT ekran bağdaştırıcısıUSB aracılığıyla bir bilgisayarla arayüz oluşturan. Bu proje, görsel kaliteyi arttırırken klasik atari makinelerine yeni bir soluk getirmeyi amaçlıyor.

CRT Ekran Gereksinimlerini Anlamak

RCade'de kullanılan CRT, çeşitli bileşenlerin kolay bağlantısına olanak tanıyan atari oyunları standardı olan bir JAMMA konektörüne sahiptir. Standart bir VGA adaptörü yeterli olmaz. İşte nedeni:

Standart Olmayan Çözünürlükler:CRT, standart dışı 336x262 piksel çözünürlükte çalışır. Çoğu ekran bağdaştırıcısı bu tür çözünürlükleri destekleyemez; genellikle varsayılan olarak 640x480 veya daha yüksek olur.
Renk Derinliği Sınırlamaları:Başlangıçta kullandığımız Raspberry Pi yalnızca 18 bit rengi destekliyor, bu da gözle görülür renk şeritlerine ve CRT'de canlılık eksikliğine yol açıyor.
Taşınabilirlik İhtiyaçları:Masaüstü bilgisayar yerine dizüstü bilgisayar kullanmak istedik, bu da seçeneklerimizi PCI-e kartı yerine USB arayüzüyle sınırladı.

Bu kısıtlamalar, renk derinliğini artırırken istediğimiz çözünürlüğü üretebilecek özel bir çözüme olan ihtiyacın altını çizdi. Kendi bağdaştırıcımızı oluşturarak CRT'nin tüm potansiyeliyle kullanılmasını sağlayarak daha zengin bir oyun deneyimi sunabildik.

CRT teknolojisine aşina olmayanlar için bu ekranların modern LCD veya LED ekranlardan farklı çalıştığını anlamak önemlidir. CRT'ler görüntü üretmek için özel zamanlama ve sinyal formatları gerektirir; bu nedenle genel adaptörler genellikle yetersiz kalır. Projemizin amacı, çözümümüzü bu benzersiz ihtiyaçları karşılayacak şekilde uyarlamaktı.

VGA Nedir ve Nasıl Çalışır?

VGA veya Video Grafik Dizisi, CRT'nin çalışma biçimini yakından taklit eden bir sinyalleşme protokolüdür. Bir CRT'nin içindeki üç elektron tabancası, tüm renk tonlarını oluşturmak üzere bir araya gelen kırmızı, yeşil ve mavi renkleri temsil eder. Tüpün boynundaki elektromıknatıslar, görüntüleri satır satır çizmek için elektron ışınını yönlendirir. Bu işlem ekranda gördüğümüz görüntülerin üretilmesi için çok önemlidir.

CRT ile etkili bir şekilde iletişim kurmak için VGA bağlantısı, yatay (HSYNC) ve dikey (VSYNC) senkronizasyon sinyalleriyle birlikte her renk kanalı için analog sinyaller gönderir. İşte bu bileşenlere kısa bir genel bakış:

CRT Adaptörü için Temel Gereksinimler

🖥️

Standart Dışı Çözünürlük
336x262 pikseli destekler

🎨

Renk Derinliği
24 bit renkli çıktı gerektirir

💻

USB Arayüzü
Dizüstü bilgisayarlarla uyumlu

🔌

JAMMA Konektörü
Arcade bağlantıları için standart

🔧

Özel Çözüm
Benzersiz ihtiyaçlara uyacak şekilde oluşturun

R, G, B Sinyalleri:Bu sinyaller ekranda görüntülenen kırmızı, yeşil ve mavi renklerin yoğunluğunu kontrol eder. İstenilen renk çıktısını elde etmek için her renk kanalının hassas şekilde ayarlanması gerekir.
HSYNC Sinyali:Bu sinyal elektron ışınının yatay taramasını senkronize eder. Işının yeni bir hatta ne zaman başlaması gerektiğini gösterir.
VSYNC Sinyali:Bu sinyal dikey taramayı yöneterek CRT'nin bir sonraki kareye ne zaman geçeceğini bilmesini sağlar. Yeni bir çerçeve çizmeye ne zaman başlayacağınızı belirtir.

Senkronizasyon, görüntünün doğru ve bozulma olmadan görüntülenmesini sağlar. Bu sinyaller doğru şekilde zamanlanmazsa görüntü yanlış hizalanabilir ve bu da titremeye veya yırtılmaya neden olabilir. İhtiyacımız olan tek şey, kesin zamanlamalarda çalışan, kulağa basit gelen ancak doğru şekilde uygulanması zor olabilen bu sinyallerdir.

Ayrıca, CRT teknolojisiyle çalışmak isteyen herkes için VGA standartlarını anlamak çok önemlidir. VGA spesifikasyonu, çözünürlük ve yenileme hızına bağlı olarak değişen sinyaller için zamanlama ve voltaj seviyelerinin ana hatlarını çizer. Bu nedenle, bu spesifikasyonlara aşina olmak, başarılı uygulamaya büyük ölçüde yardımcı olacaktır.

İlk Deneme: RP2040'ın PIO'sunu Kullanma

Raspberry Pi RP2040 bizimki gibi projeler için büyük potansiyel sunan harika bir mikrodenetleyicidir. Uygun fiyatlıdır ve ihtiyaçlarımız için mükemmel olan Programlanabilir Giriş/Çıkış (PIO) sistemi de dahil olmak üzere özelliklerle dolu olarak gelir. PIO, hassas bir döngüde yürütülen montaj benzeri kod yazmanıza olanak tanır ve bu da onu VGA gibi özel protokoller oluşturmak için ideal kılar.

İşte PIO'nun avantajlarının bir dökümü:

Uygun Maliyetli:Yaklaşık 1 ABD doları tutarındaki RP2040, hem hobiciler hem de geliştiriciler için ekonomik bir seçimdir.
Verimli İşleme:264 KB RAM ile birden fazla görevi aynı anda gerçekleştirebilir; bu, VGA sinyallerinin üretilmesi için çok önemlidir.
Özelleştirilebilirlik:PIO, GPIO pinleri üzerinde hassas kontrole olanak tanıyarak VGA sinyallerinin gerektiği gibi modülasyonunu mümkün kılar.

İşte PIO kodumuzun nasıl göründüğüne bir bakış:

// VGA Zamanlaması
// 1. 336 piksel için düşük
// 2. 30 piksel için yüksek
// 3. 34 piksel için düşük
// 4. Tekrarla

Kod, VGA sinyalleri için gerekli zamanlamayı oluşturmak üzere tasarlandı. RP2040'ın güçlü yönlerinden yararlanarak farklı çözünürlüklere göre gerektiği gibi ayarlanabilen güvenilir ve verimli bir VGA çıkışı oluşturmayı hedefledik.

Karşılaştığımız en önemli zorluklardan biri, sinyaller arasındaki zamanlamanın kesin olmasını sağlamaktı. Herhangi bir gecikme ekranda görsel bozulmalara neden olabilir. Bu nedenle kodu test etmek ve yinelemek, geliştirme sürecinin çok önemli bir parçasıydı.

Proje İçin Gerekli Bileşenler

İnşaata başlamadan önce gerekli bileşenleri toplayalım. Doğru alet ve parçalara sahip olmak süreci çok daha sorunsuz hale getirecektir. İhtiyacınız olan şeylerin bir listesi:

Ahududu PiRP2040:Bu mikrokontrolcü projemizin kalbi olarak görev yapacak ve tüm sinyal işlemeyi gerçekleştirecek.
JAMMA'dan VGA'ya dönüştürücü:Bu dönüştürücü, CRT'yi Raspberry Pi'ye bağlayarak ikisi arasındaki iletişimi sağlayacak.
USB Arayüzü:Bir dizüstü bilgisayar veya bilgisayarla iletişim kurmak için komut göndermemize ve veri almamıza olanak tanır.
Güç Kaynağı:Raspberry Pi'ye ve herhangi bir çevre birimine güç sağlamak ve her şeyin sorunsuz çalışmasını sağlamak.
Teller ve Ekmek Tahtası:Bileşenleri prototiplemek ve birbirine bağlamak için montaj sürecini basitleştirir.

Tüm bileşenlere sahip olduğunuzda ekran bağdaştırıcısını birleştirmeye başlayabilirsiniz! Oluşturma işlemi sırasında kesintileri önlemek için başlamadan önce gerekli tüm araç ve bileşenlere sahip olduğunuzu bir kez daha kontrol ettiğinizden emin olun.

Bileşenleri Bağlama

Tüm parçalar hazır olduğunda her şeyi bağlamanın zamanı geldi. Görüntü bağdaştırıcınızı ayarlamak için şu adımları izleyin:

Raspberry Pi RP2040'ı devre tahtasına bağlayın. Güç ve topraklama pinlerinin doğru şekilde bağlandığından emin olun.
JAMMA konektörünü VGA dönüştürücüye bağlayın ve her iki bileşenin pin bağlantı özelliklerine uyduğunuzdan emin olun.
Bilgisayarla iletişimi kolaylaştırmak için USB arayüzünü Raspberry Pi'ye bağlayın.
Kısa devreleri veya bağlantı kopmalarını önlemek için tüm bağlantıların güvenli ve uygun şekilde yalıtıldığından emin olun.

Her şey bağlandıktan sonra RP2040'ı VGA sinyallerini oluşturacak şekilde programlamaya başlayabilirsiniz. Bu kod, görüntülerin CRT'de nasıl görüntüleneceğini kontrol edecektir. Test sırasında sorun yaşamamak için kablo bağlantılarınızda dikkatli olun ve her bağlantıyı iki kez kontrol edin.

CRT Bağdaştırıcısı Oluşturma Adımları

Gereksinimleri Değerlendirin

Çözünürlük ve renk ihtiyaçlarını belirleyin

Bileşenleri Seçin

Uygun donanım parçalarını seçin

Tasarım Devresi

Bağlantılar için şematik oluşturun

Adaptörü Birleştirin

Donanım bileşenlerini bir araya getirin

Test İşlevselliği

CRT'de düzgün görüntülendiğinden emin olun

Bağlantılarınızın şematik bir diyagramını oluşturmak da yararlı olacaktır. Bu, sorun giderme sırasında referans görevi görebilir ve tüm sistemi görselleştirmenize yardımcı olabilir.

RP2040'ı VGA Çıkışı için Programlama

Şimdi işin eğlenceli kısmı geliyor: RP2040'ı programlamak! Amaç, VGA sinyalleri için doğru zamanlamayı gönderen bir program oluşturmaktır. Bu, R, G, B, HSYNC ve VSYNC sinyalleri için hassas zamanlama oluşturmayı içerir. Mikrodenetleyicileri programlamaya aşina değilseniz endişelenmeyin; size temel konularda yol göstereceğiz.

Bunu nasıl ayarlayabileceğinizi gösteren basitleştirilmiş bir kod pasajını burada bulabilirsiniz:

geçersiz kurulum() {
  // VGA sinyallerini başlat
  pinMode(R_PIN, OUTPUT);
  pinMode(G_PIN, OUTPUT);
  pinMode(B_PIN, OUTPUT);
  pinMode(HSYNC_PIN, OUTPUT);
  pinMode(VSYNC_PIN, OUTPUT);
}

geçersiz döngü () {
  // Renkleri ve senkronizasyon sinyallerini ayarlayın
  digitalWrite(R_PIN, YÜKSEK);
  digitalWrite(G_PIN, DÜŞÜK);
  digitalWrite(B_PIN, YÜKSEK);
  // HSYNC ve VSYNC sinyallerini üret
}

Bu sadece temel bir yapıdır, ancak size nasıl başlayacağınız konusunda bir fikir verir. Ulaşmayı hedeflediğiniz çözünürlük ve yenileme hızı gibi özel gereksinimlerinize göre zamanlamayı ve sinyalleri ayarlamanız gerekecektir.

Yeni başlayanlar için, bazı programlamayı basitleştirmeye yardımcı olabilecek kütüphanelere veya mevcut projelere bakmak faydalı olabilir. Çevrimiçi topluluklar ve forumlar da sorun giderme ve tavsiyeler için çok değerli kaynaklar olabilir.

Test Etme ve Sorun Giderme

Kodunuz hazır olduğunda kurulumunuzu test etme zamanı geldi. Adaptörü CRT'nize bağlayın ve her şeyi açın. Her şey yolunda giderse ekranda görüntülerin görüntülendiğini görmelisiniz! Ancak ilk denemede işler yolunda gitmeyebilir. Karşılaşabileceğiniz bazı genel sorunlar şunlardır:

Ekran Yok:Bağlantılarınızı kontrol edin ve güç kaynağının çalıştığından emin olun. Gevşek bir bağlantı CRT'nin sinyal almasını engelleyebilir.
Bozuk Görüntü:Senkronizasyonu sağlamak için kodunuzdaki zamanlamayı ayarlayın. HSYNC veya VSYNC sinyalleri kapalıysa görüntü çarpık görünebilir.
Renk Sorunları:R, G ve B sinyallerinin doğru şekilde kablolandığını ve programlandığını doğrulayın. Yanlış renk sinyalleri, hatalı renk temsiline yol açabilir.

İşler hemen işe yaramazsa cesaretiniz kırılmasın. Sorun giderme sürecin bir parçasıdır! Yaptığınız değişiklikleri not etmek için bir not defterini el altında bulundurun; bu, hangi çözümlerin işe yarayıp hangilerinin yaramadığını takip etmenize yardımcı olabilir.

Ayrıca, CRT'nin nasıl yanıt verdiğini görmek için farklı çözünürlükler ve yenileme hızlarıyla test yapmayı düşünün. Bu, kurulumunuzun sınırları hakkında fikir verebilir ve yaklaşımınızı iyileştirmenize yardımcı olabilir.

Sonuç: Retro Oyunları Hayata Döndürmek

Bir bina inşa etmek24 bit arcade CRT ekran bağdaştırıcısısadece eğlenceli bir proje değil; modern teknolojiyi klasik oyunlarla birleştirmenin bir yoludur. Bu kılavuzda özetlenen adımları izleyerek CRT ekranda oyun deneyiminizi geliştiren bir adaptör oluşturabilirsiniz. Bu proje, hem eski teknolojinin hem de modern mikrodenetleyicilerin inceliklerini takdir etmenizi sağlar.

Temel bileşenlerin Raspberry Pi RP2040, JAMMA konnektörü ve USB arayüzü olduğunu unutmayın. Biraz programlama ve sorun gidermeyle atari makinenizi hayata döndüreceksiniz!

Başlamaya hazır mısınız? Bileşenlerinizi toplayın ve retro oyun dünyasına dalın. Teknolojik becerilerini daha da geliştirmek isteyenler için,tam ikili çeviri kılavuzu!