Hallo Leute, eigentlich steht ja schon alles im Thema. Immer wieder stolpert man über diese krumme Frequenz, insbesondere, aber nicht nur, bei PC-Komponenten. In der Elektronik gibt es ja so manche krumme Zahlen. Beim Hühnerfutter (0.47, 470, 0.22, 220...) kommt es von den E-Reihen, die Baudraten sind eine Erbschaft der alten Fernschreiber etc. Aber bei den 14.318 MHz komme ich einfach nicht darauf, warum sich diese krumme Zahl so durchgesetzt hat. Irgendwie schipper ich mit der Suche äußerst erfolgreich um die Lösung herum. Bei mir geht es gerade darum daß ich mir eine flexible Taktquelle bauen möchte (Stichwort PLL), bei der ich mindestens zwei synchron voneinander abhängige Takte (ganzzahliger Teiler)erzeuge im Bereich von wenigen MHz, der genaue Wert ist nicht so wichtig, bis hinauf in die mittleren 30er. Dabei wäre es wünschenswert wenn man zumindest im oberen Bereich einigermaßen genau abstufen könnte. Eine Schrittweite in der Größnordnung von ca 1% wäre schon schön. Es wäre aber nicht schlimm wenn es genauer ginge. ;-) Dafür suche ich nun geeignete Teile und stolperte mal wieder über diese alte immer wiederkehrende Frage. Kann mich da jemand aufkären? viele Grüße Carsten
Diese krummen Quarzfrequenzen haben sich nicht "durchgesetzt", die kommen dann zur Anwendung, wenn ein System genaue UART-Baudraten erzeugen muß. Die erfordern dann halt ein vielfaches von 9600 Baud. Oliver
14,318 MHz ist kein Bauratenquarz. Der nächste Baudratenquarz liegt bei 14,7456MHz.
Nicolas S. schrieb: > Beitrag "Warum 14,31818MHz?" So ein Mist^^. Ich hab hier auch gesucht aber nicht gefunden. Nur habe ich 13,318 oder 13.318 eingeben. Aber ansonsten war "Warum..." genau mein Suchtext bei g**le und hier auch. grml Danke für den schnellen Klaps in die richtige Richtung
Carsten R. schrieb: > Dafür suche ich nun geeignete Teile und stolperte mal wieder über diese > alte immer wiederkehrende Frage. Kann mich da jemand aufkären? Kann man. Das ist genau das 4 facher der Farbhilfstraegerfrequenzen von NTSC (3.58MHz) und kommt daher das die ersten PCs aus den 80er Jahren an einem US Fernseher als Monitor angeschlossen werden konnten.
ganz einfach: das ist 4 * fsc im NTSC Fernsehsystem. also das 4-Fache der Farbträgerfrequenz von 3,579545 MHz Diese Quarze waren also billig da sie in vielen NTSC-Fernsehgeräten verbaut wurden. Aus demselben Grund wählte IBM wohl anno dunnemal den gleichen Quarz als Pixeltakt für seine CGA-Grafik...
Thosch schrieb: > Diese Quarze waren also billig da sie in vielen NTSC-Fernsehgeräten > verbaut wurden. Billig war sicher nicht das Hauptargument. Bei Systempreisen weit jenseits von 5000 Euro (in heutiger Währung aber damaliger Wertigkeit), spielen die Kosten eines weiteren Quarzes kaum eine Rolle. Aber wenn man sowieso schon einen Takt im System braucht, dann nimmt man gleich einen, aus dem man möglichst alle anderen benötigten Takte ableiten kann. Die ganzzahlige Teiler für die restlichen benötigten Systemtakte und das Wegfallen der Notwendigkeit, mehrere Taktquellen synchronisieren zu müssen, waren das ausschlaggebende Argument.
Karl Heinz Buchegger schrieb: > Billig war sicher nicht das Hauptargument. Bei Systempreisen weit > jenseits von 5000 Euro (in heutiger Währung aber damaliger Wertigkeit), > spielen die Kosten eines weiteren Quarzes kaum eine Rolle. Na ja, der Ur-PC war ja eh kein wirklich ernsthaftes Produkt von IBM. Ein paar Ingenieure habe da nebenbei aus der Restekiste was zusammengepfriemelt. Daher wurde auch kein eigenes Betriebssystem verwendet, sondern von einer Garagen-Klitsche namens Micro-Soft (damals noch mit Bindestrich) in Lizenz übernommen. Wenn IBM gewusst hätte, dass das Teil so einschlägt, hätten sie Billy einfach 100.000$ gegeben und fertig. So war das der Beginn einer "großen Freundschaft"...
Bernhard Spitzer schrieb: > Karl Heinz Buchegger schrieb: >> Billig war sicher nicht das Hauptargument. Bei Systempreisen weit >> jenseits von 5000 Euro (in heutiger Währung aber damaliger Wertigkeit), >> spielen die Kosten eines weiteren Quarzes kaum eine Rolle. > > Na ja, der Ur-PC war ja eh kein wirklich ernsthaftes Produkt von IBM. Was IBM aber nicht hinderte, die Geräte damals um über 70.000 ÖS zu verkaufen. Zumindest nannte man mir damals(*) diese Zahl, als ich das erste mal einen PC zu Gesicht bekam. (*) Ich war noch an der Uni, muss also irgendwann so um 1985 rum gewesen sein.
Thosch schrieb: > Aus demselben Grund wählte IBM wohl anno dunnemal den gleichen Quarz als > Pixeltakt für seine CGA-Grafik... Die liess sich ja damals auch auf einem NTSC-Fernseher darstellen. In der Zeit der Homecomputer war es gängige Praxis, (Röhren-)Fernseher als Monitore zu nutzen. Daher liefen die Dinger alle mit Frequenzen, die irgendwie mit 3,58 oder mit 4,43 MHz verwandt waren.
Bernhard Spitzer schrieb: > hätten sie Billy einfach 100.000$ Das wollten sie ja, er durfte sogar die Summe vorschlagen...und er wollte nur pro Stück ein bisschen haben...
soul eye schrieb: > Die liess sich ja damals auch auf einem NTSC-Fernseher darstellen. In > der Zeit der Homecomputer war es gängige Praxis, (Röhren-)Fernseher als > Monitore zu nutzen. Daher liefen die Dinger alle mit Frequenzen, die > irgendwie mit 3,58 oder mit 4,43 MHz verwandt waren. Ähm, ja. Da war mir aus der Broadcast-Welt her etwas der Blick verstellt, als Takt für ein normgerechtes Fernsehsignal nätte ich stets 27MHz (oder die Hälfte) erwartet. Aber aus den 14.31818MHz läßt sich tatsächlich ein NTSC-Raster ableiten, ein Teiler von 910 liefert die Zeilenfrequenz... Die PAL-B Farbträgerfrequenz hab ich als Computertakt noch nicht gesehen, was natürlich nicht bedeutet, daß es das nicht gegeben haben kann... ;-) Mein erster Heimcomputer war Mitte der 1980er Jahre ein Sinclair Spectrum, der verwendete einen 14 MHz Quarz und 3,5 MHz (1/4) als CPU-Takt für den Z80 Prozessor. Ein völlig normgerechtes Videosignal haben Heimcomputer sowieso meist nicht erzeugt, meist war's nur soweit kompatibel, daß Fernseher es klaglos anzeigten. Der nicht verkoppelte Farbträger vergraulte mir damals den Betrieb am FBAS-Signal, so daß ich mir 'nen Monochrom-Monitor zulegte und das BAS-Signal intern abgriff. Spätestens, wenn man mal versucht hat, Heimcomputer-Bilder auf 'nem Videorecorder aufzunehmen, gingen die Probleme los, da die Videorecorder deutlich pingeliger als Fernseher waren, was ein normgerechtes Raster angeht.
Thosch schrieb: > Spätestens, wenn man mal versucht hat, Heimcomputer-Bilder auf 'nem > Videorecorder aufzunehmen, gingen die Probleme los, da die Videorecorder > deutlich pingeliger als Fernseher waren, was ein normgerechtes Raster > angeht. Dafür gab es ja auch den Genlock, dann stimmte nicht nur der Takt, sondern auch die Phasenlage.
Bei mir war es ein C64-II mit wunderschöner Klötzchengrafik. Bei Maniac Mansion hatten die Leute alle Wasserköpfe, damit man bei der Auflösung überhaupt genügend Pixel auf die Fläche Zaubern konnte um ein Gesicht zu malen. :D Thosch schrieb: > Ähm, ja. > Da war mir aus der Broadcast-Welt her etwas der Blick verstellt, als > Takt für ein normgerechtes Fernsehsignal nätte ich stets 27MHz (oder die > Hälfte) erwartet. Hast Du damit näher zu tun? Genau um so etwas geht es mir eigentlich. Ich möchte Klötzchengrafik auf den Fernseher bringen. Erst einmal ein Standbild würde mir reichen. Zuerst Schwarz/Weiß, wenn es klappt denn verdreifachen und es RGB nennen. :-D Und nach und nach will ich das ausbauen und die Standbildgrafik vefeinern soweit es mir möglich ist. Genau dafür möchte ich eine solche Taktquelle. Es gibt da ja so viele Frequenzen. Über die 27 MHz bin ich auch schon gestolpert. Da aber andere Baustellen zu überwinden waren auf dem Weg hab ich es nicht mehr so genau im Kopf. Ich meine es war ungefähr oder genau der doppelte "Pixeltakt", auch wenn es den im eigentlichen Sinne nicht in der PAL-Spezifikatin, oder korrekter BAS-Spezifikation gibt. War 27 MHz der genaue Wert? Mir scheint ein ganzzahliger Bruchteil davon wäre eine gute Ausgangsbasis um ein sauberes Timing für die halbe / drittel / viertel Zeilenauflösung zu realisieren. Oder irre ich mich da? Ich könnte auch gleich den geringeren Takt nehmen. Dann müßte ich aber immer umbauen wenn ich eine höhere Auflösung versuchen möchte.
Hallo, Carsten R. schrieb: > Ich möchte Klötzchengrafik auf den Fernseher bringen. dann lass dir mal die Idee durch den Kopf gehen Beitrag "ATMega32 16 MHz PAL mit Farbe ohne externen Chip"
Karl Heinz Buchegger schrieb: > Thosch schrieb: > >> Diese Quarze waren also billig da sie in vielen NTSC-Fernsehgeräten >> verbaut wurden. > > Billig war sicher nicht das Hauptargument. Bei Systempreisen weit > jenseits von 5000 Euro (in heutiger Währung aber damaliger Wertigkeit), > spielen die Kosten eines weiteren Quarzes kaum eine Rolle. > Ich kenne die Entstehungsgeschichte des Apple Macintosh genauer. Du würdest dich mit deiner Argumentation wundern, wie knauserisch die damals dachten. Und dieses Gerät kam ja durchaus hochpreisig an den Mann. Z.B. die extra 5 Dollar für den Unterschied schnöder PC-UART und SCC 8530 wurden genau abgewägt und als kleines unternehmerisches Risiko betrachtet. Wenn man sich anschaut, wie schnell die Leute damals bereits diesen Rechner entwickelten, kann man nur den Hut ziehen. Vielleicht gibts für andere Systeme ähnlich gute Chronologien. Ich kenne sie halt nicht. Ein Gegenbeispiel (im Sinne von Wirtschaftlichkeit und Erfolg) ist die Betty Fernbedienung bzw. deren ganzes Einzelkomponentensystem. Da gabs die Fernbedienung mit ARM, Flash, WLAN-Chip, Verschlüsselungskoprozessor. Dann eine Ladestation, ein Modem mit WLAN-Chip für I/O zum Zentralserver im Internet. Sehr aufwändig und systemisch gesehen ein totaler Reinfall. > Aber wenn man sowieso schon einen Takt im System braucht, dann nimmt man > gleich einen, aus dem man möglichst alle anderen benötigten Takte > ableiten kann. Die ganzzahlige Teiler für die restlichen benötigten > Systemtakte und das Wegfallen der Notwendigkeit, mehrere Taktquellen > synchronisieren zu müssen, waren das ausschlaggebende Argument. Auch dieses Argument schlägt nicht ein, wenn man sich mal ansieht wieviele Oszillatoren so diverse Systeme haben/hatten und immernoch heute oftmals haben.
> Billig war sicher nicht das Hauptargument Doch, die originale CGA enthielt wirklich keinen Quartz http://www.minuszerodegrees.net/5150/early/5150_compare_cga_adapter.jpg so ein Quartz kostet damals auch mehr als 1kg Kaffee, und musst den Color burst erzeugen können, brauchte also einen an NTSC angelehnten Takt, da bot es sich an, statt 15MHz gleich einen billigen Fernseherquartz zu verwenden. Und ausserdem wurde der IBM PC mit dem 8088 ausgerüstet, und nicht mit dem 8086, und das hatte nur einen Grund: Die Kosten, zu Zeiten, als ein 74LS245 knapp 10 DM kostete.
Thosch schrieb: > Die PAL-B Farbträgerfrequenz hab ich als Computertakt noch nicht > gesehen, was natürlich nicht bedeutet, daß es das nicht gegeben haben > kann... ;-) Der europäische Commodore 64 hatte einen 17,73 MHz-Quarz, also 4x die 4,43. Den konnte man übertakten, indem man per Jumper behauptete, es wäre ein NTSC-Quarz bestückt. Dann lief er 17/14 schneller -- natürlich auf Kosten des Videosignales. > Mein erster Heimcomputer war Mitte der 1980er Jahre ein Sinclair > Spectrum, der verwendete einen 14 MHz Quarz und 3,5 MHz (1/4) als > CPU-Takt für den Z80 Prozessor. 3,58 MHz - mit einem NTSC-Quarz.
soul eye schrieb: >> Mein erster Heimcomputer war Mitte der 1980er Jahre ein Sinclair >> Spectrum, der verwendete einen 14 MHz Quarz und 3,5 MHz (1/4) als >> CPU-Takt für den Z80 Prozessor. > > 3,58 MHz - mit einem NTSC-Quarz. Nein, der Sinclair ZX-Spectrum hatte stets einen 14,0000 MHz Quarz. Der wurde im ULA (ein kleiner ASIC von Ferranti) durch 4 geteilt und lieferte den CPU-Takt von exakt 3,5000 MHz. Das Farbmodulator-IC LM1889 hatte dann nochmal einen 4,433618 MHz Quarz für den PAL-Farbträger.
Carsten R. schrieb: >> Da war mir aus der Broadcast-Welt her etwas der Blick verstellt [...] > Hast Du damit näher zu tun? Genau um so etwas geht es mir eigentlich. Jo, bin Entwickler im Broadcast-Sektor. > Ich möchte Klötzchengrafik auf den Fernseher bringen. Erst einmal ein > Standbild würde mir reichen. Zuerst Schwarz/Weiß, wenn es klappt denn > verdreifachen und es RGB nennen. :-D Und nach und nach will ich das > ausbauen und die Standbildgrafik vefeinern soweit es mir möglich ist. Das ist relativ einfach, wenn Du ein kleines FPGA verwenden kannst. > Es gibt da ja so viele Frequenzen. Über die 27 MHz bin ich auch schon > gestolpert. Da aber andere Baustellen zu überwinden waren auf dem Weg > hab ich es nicht mehr so genau im Kopf. Ich meine es war ungefähr oder > genau der doppelte "Pixeltakt", auch wenn es den im eigentlichen Sinne > nicht in der PAL-Spezifikatin, oder korrekter BAS-Spezifikation gibt. Klar, die Abtastrate von 13,5 MHz wurde ja auch erst bei der Digitalisierung des Fersehens festgelegt. Deshalb steht im analogen Standard ITU-R BT.470 auch nix dazu drin, sondern im entsprechenden Standard ITU-R BT.601. > War 27 MHz der genaue Wert? Ja, das ist der genaue Wert. Ein Pixeltakt von 13,5 MHz wurde damals (1982) so festgelegt, weil sich damit sowohl M-Standards (525 Zeilen 59,94 Hz Teilbildfrequenz) als auch B-Standards (625 Zeilen, 50 Hz Teilbildfrequenz) exakt abbilden lassen. Das ergibt dann 858 Taktpunkte / Zeile (M) bzw. 864 TP / Zeile (B). Diese Zeilendauer (64µs für B) beinhaltet die H-Austastlücke, für beide Standard-Welten (B/M) enthält die aktive Zeile je 720 Pixel mit Bildinhalt. Die 27 MHz ergeben sich als Übertragungstakt für ein paralleles Digital-Videosignal. Und zwar durch die Verwendung von Komponenten (Y, Cb, Cr) mit dem üblichen Abtastschema 4:2:2, sowie durch die gemultiplexte Übertragung des Digitalsignals. Die Komponenten sind: Y: Luminanz, 13,5 MHz Abtastrate Cb: Farbdifferenzsignal (B-Y), 6,25 MHz Abtastrate Cr: Farbdifferenzsignal (R-Y), 6,25 MHz Abtastrate Der genormte Multiplexzyklus im übertragenen Datenstrom ist: Cb, Y, Cr, Y ... Wobei die ersten drei Werte "co-sited" sind, also zu einem Pixel gehören, während für das nächste Pixel nur ein Y-Wert übertragen wird. Ein solcher Datenstrom läuft also mit dem doppelten Pixeltakt - tadaaa! Da sind unsere 27 MHz. Im Studiobereich hat sich die serielle Übertragung (SDI) durchgesetzt, da sie über die schon für analoge Videoverteilung üblichen 75-Ohm Koaxkabel läuft. Im Studiobereich wird das Videosignal üblicherweise mit einer Auflösung von 10 Bit übertragen, deshalb läuft SD-SDI dann mit 270 MBit/s. > Mir scheint ein ganzzahliger Bruchteil davon > wäre eine gute Ausgangsbasis um ein sauberes Timing für die halbe / > drittel / viertel Zeilenauflösung zu realisieren. Oder irre ich mich da? > Ich könnte auch gleich den geringeren Takt nehmen. Dann müßte ich aber > immer umbauen wenn ich eine höhere Auflösung versuchen möchte. auf jeden Fall! Du mußt Dir sowieso ein Raster erzeugen, d.h. Du hast einen H-Zähler, der die 27 MHz Taktpunkte pro Zeile zählt, also 0..1727, sowie einen V-Zähler, der die Zeilen zählt (0..624). Von diesen beiden Zählern werden alle Abläufe abgeleitet, z.B. die Synchronsignal-Erzeugung aber auch die Fenster in H und V für die aktiven Teile und die auszutastenden Teile der Zeile / des Bildes. Das erste aktive Pixel der Zeile liegt z.B. auf HCNT= 288 .. 290. (Cb auf 288, Y auf 289 und Cr auf 290) Wenn Du mit HCNT=287 einen Synchronzähler zurücksetzt, der bei jedem 2. Pixel weiterzählt, ist das ein H-Adreßzähler für einen Bildspeicher mit 360 Pixeln / Zeile. Diesen kannst Du das als niederwertigen Teil einer Speicheradresse verwenden. Der höherwertige Teil wäre ein V-Adreßzähler der bei VCNT=21 sowie VCNT=334 zurückgesetzt wird. Damit bekommen beide Teilbilder den gleichen Bildinhalt. Wenn Du den Speicher besser nutzen willst kannst Du mit 8 Bit H-Adresse auskommen. Das macht 256 Pixel / Zeile. Um die mittig zu plazieren, startest Du einfach um (360-256)/2 = 52 Adreßzähler-Inkremente weiter hinten in der Zeile, also um 104 Luminanzpixel bzw. 208 TP@27MHz später. Das wäre also bei HCNT=495 (statt HCNT=287). Damit wären auch alle Pixel des Grafikrams sichtbar und landen nicht im Overscan-Bereich.
Nicolas S. schrieb: > Dafür gab es ja auch den Genlock, dann stimmte nicht nur der Takt, > sondern auch die Phasenlage. Genlock ist 'ne ganz andere Baustelle. Das ist ja lediglich die Verkopplung des Ausgangstaktes mit einer PLL auf ein Referenzsignal. Vor allem waren die klassischen Heimcomputer alle nicht genlockfähig. (Erst der Amiga konnte sowas, was aber Zusatzhardware erforderte. Damit lieferte der allerdings sogar ein normgerechtes Signal.) Genlock hilft einem aber auch nicht weiter, wenn wie beim Spectrum oder C64 das Raster nicht korrekt ist, z.B. die Synchronimpulse nicht exakt das richtige Timing haben. Die Heimcomputer, deren Videosignal ich mir mal mit dem Scope ansehen konnte, hatten jedenfalls alle ziemliche Vereinfachungen gegenüber einem normgerechten Signal. Z.B. hat keiner den V-Synchronimpuls korrekt geliefert, mit Vortrabanten, Einschnittimpulsen und Nachtrabanten. Und so mancher Videorecorder synchronisiert nicht, wenn das nicht stimmt. Völlig frei interpretiert (sprich: komplett ignoriert) haben die Heimcomputer-Hersteller die phasenstarre Verkopplung des Farbträgers an Zeile und Bild sowie die Burst-Blanking Sequenz (nicht in jedem Bild haben die gleichen Zeilen einen Burst). Durch die Wahl der Farbträgerfrequenz bei PAL (Stichwort: Präzisionsoffset) ergibt sich in Verbindung mit dem von Zeile zu Zeile umschaltenden PAL-Schalter eine 8 Teilbilder lange Folge von verschiedenen Phasenlagen des Farbträgers am Bildanfang, die als fortlaufende Sequenz eingehalten werden muß. Das nennt sich neudeutsch "Color Framing". Professionelle Videorecorder (wie z.B. JVC BR-S 811 E) verweigern komplett eine Aufnahme, wenn diese Color-Framing Sequenz nicht stimmt.
Danke für die vielen und uc ausführlichen aAntworten. Michael schrieb: > dann lass dir mal die Idee durch den Kopf gehen > Beitrag "ATMega32 16 MHz PAL mit Farbe ohne externen Chip" Ja, so etwas in der Art habe ich vor. Nur mit normgerechten Timing und RGB. Daher die Suche nach den passenden Frequenzen. Wenn der Rahmen und das Prinzip funktioniert soll dann die Grafik verfeinert werden, indem sie stumpf von einem RAM im Burst-Modus zum Fernseher "kopiert" wird. Das ist aber noch Zukunftsmusik. PAL, wenn ich es überhaupt mache, lasse ich über einen Encoderchip von RGB nach PAL erzeugen. Da bestelle ich lieber so einen Chip als daß ich mich da auch noch einarbeite um es "irgendwie" per Software zu machen. @Thosch Einen besondernen Dank an Dich für die Erweiterung meines Horizontes. Ein Bisschen wußte ich, ein bisschen hatte ich vergessen, aber Manchens war mir neu. Ich denke mit diesen Einblicken finde ich die Richtigen Suchbegriffe um die aufkommenden Fragen zu klären. viele Grüße und schönes WE Carsten
Carsten R. schrieb: > Ja, so etwas in der Art habe ich vor. Nur mit normgerechten Timing und > RGB. Daher die Suche nach den passenden Frequenzen. Schau dir mal AVGA an: http://avga.prometheus4.com/ Mit einem 19,6MHz Quarz auf einem Mega168 macht AVGA gute Klötzchengrafik in PAL Timing als RGB - es gibt sogar ein kleines Demospiel mit Shapes, Ziffern und Buchstaben.
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