đŸ’» RGBtoHDMI-Einbau in Atari 260ST

➤ Martin Döring, zuletzt geĂ€ndert, 1. Juli 2022

Drei von vier Modifikationen, um meinen Atari 260ST wieder auf die Höhe der Zeit zu bringen, habe ich jetzt angebracht: Der Hauptspeicher wurde mit der Cloudy-Storm ST um 8 MB AltRAM erweitert und vier mal 256 KB TOS sind jetzt flashbar und auswĂ€hlbar zum Booten, es wurde ein MouSTer installiert, um moderne Funk-MĂ€use anschließen zu können.

Dieser letzte Artikel beschreibt nun schließlich den Einbau einer RGBtoHDMI-Erweiterung, um den Atari an jedem modernen TFT-Bildschirm nutzen zu können.

Einzelteile der RGBtoHDMI-Erweiterung mit Shifter-Adapter

Ich habe die RGBtoHDMI Platine und den dazugehörigen Shifter-Adapter im Internet bestellt. Es handelt sich hierbei um offene Hardware, die jeder frei nachbauen kann. Ich kann zwar gut löten, aber an SMD-Technik traue ich mich nicht ran, daher habe ich das diesmal fertig gekauft.

Hardware-Einbau

Der Hardware-Aufbau ist eigentlich ganz einfach: Die RGBtoHDMI-Platine wird auf einen Raspberry Zero oder Zero W gesteckt. Der neuere Zero 2 ist nicht geeignet, da er zwar einen leistungsfĂ€higeren Prozessor hat, die Ansteuerung der GPIO-Pins aber ca. um 30% langsamer ist. Gerade die brauchen wir aber bei diesem Video-Capture-Device – und zwar extrem schnell.

Wichtig ist auch: Der Pi Zero darf keinen KĂŒhlkörper auf den Prozessor geklebt haben, da der im Weg ist.

Sind beide Platinen mit der GPIO-Steckerleiste verbunden, wir das ganze in das bei mir mitgelieferte GehĂ€use eingebaut. Ob das im Endeffekt gut ist, weiß ich nicht, da die AbwĂ€rme dann noch schlechter entweichen kann. Aber offenbar ist das ok. Der Pi kann ja auch bei Temperaturen bis 70 Grad betrieben werden, ohne Schaden zu nehmen.

Als nĂ€chstes bauen wir die Shifter-Adapter-Platine in den Atari ST ein. Der Video-Shifter selber ist hoffentlich gesockelt. Ich gehe beim Herausnehmen von Chips immer so vor, dass ich zunĂ€chst einen kleineren flachen Schraubendreher nehme und damit den Chip leicht anhebel. Anschließend nehme ich einen richtig großen Schraubendreher, der fast so breit, wie der Chip ist, und drehe ihn axial, so dass die Pins des Chips gefĂŒhlvoll mit Links- und Rechtsdrehung jeweils aus dem Sockel gehebelt werden. Dadurch, dass ich den fetten Schraubendreher so drehe, kann ich ganz kontrolliert die Pins aus dem Sockel hebeln, ohne, dass etwas abrutschen kann.

Bevor wir den Adapter fĂŒr den Shifter einbauen können, muss der MetallkĂ€fig entweder komplett entfernt werden, also ausgelötet werden, oder am hinteren Ende, wo das Flachbandkabel heraus kommt muss mit einer Blechschere eine ausreichend große Öffnung geschaffen werden. Den Deckel einfach weglassen oder auch entsprechend modifizieren.

Ist der Schifter einmal draußen und das Blech entfernt, können wir den Adapter auf den Sockel stecken. Dabei gibt es zwei Dinge zu beachten: Beim 260ST ist ein kleiner Transistor im Weg, wo die Anschlusssteckerleiste der Platine ist. Er muss vorsichtig etwas weggebogen werden, damit das Flachbandkabel spĂ€ter eingesteckt werden kann.

Nun können wir den Adapter einstecken. Dabei darauf achten, dass der Adapter gleichzeitig links und rechts mit den Pins in den Sockel gleitet. Anschließend muss der Shifter wieder obenauf gesteckt werden. Auch hier vorsichtig sein, dass keine Beinchen abknicken.

Vom Shifter-Adapter werden drei Kabel herausgefĂŒhrt, in meinen Bildern mit folgenden Farben: Dies sind HSync (schwarz), VSync (braun) und Blank (weiß). Die ersten beiden mĂŒssen, wie unten dargestellt, an den Anschluss des Modulators angelötet werden, egal, ob ein Modulator tatsĂ€chlich verbaut ist oder nicht. Im Bild sind die Modulator-AnschlĂŒsse von links nach rechts durchnummeriert.

Die fertig eingebaute Adapter-Platine HSync- und VSync-Anschluss an den Modulator-Pins

Beim Flachbandkabel ist eine Seite noch ohne Stecker, hier muss der mitgelieferte Stecker aufgepresst werden. Vorsicht: Das muss so geschehen, dass das Kabel ohne Verwindungen im Prinzip flach vom Shifter-Adapter in den RGBtoHDMI hinein geht. Der Stecker muss so aufgepresst werden, dass die Ausbuchtung bei Shifter-Adapter oben ist und auf der Seite vom RGBtoHDMI unten!

Das Aufpressen selbst kann nicht einfach rĂŒckgĂ€ngig gemacht werden, also aufpassen, dass alles richtig herum ist. Ich habe fĂŒr das Aufpressen den Stecker zwischen zwei Holzlatten getan und ordentlich gedrĂŒckt.

Ich habe es so gemacht, dass ich vor dem Aufpressen das Kabel beim Printer-Port durchgezogen habe. Wenn man das nachtrĂ€glich machen möchte, muss man dafĂŒr nur die Platine aus dem GehĂ€use nehmen. Hier ein Bild, wie das Kabel so verlegt ist, dass die GehĂ€use-Schrauben spĂ€ter nicht im Weg sind:

Die optimale Verlegung des Flachbandkabels

Software

Nun brauchen wir fĂŒr unseren Raspberry Pi Zero eine MicroSD-Karte. Meine hat 32 GB, sie muss mit Fat32 formatiert sein, was die meisten Karten bis 32 GB schon sind. Anschließend muss nun darauf direkt ins Hauptverzeichnis die Firmware aus dem ZIP-Archiv abgekippt werden. Die gibt's hier:

🌐 Download unterhalb der langen "Detailed list of changes"

In meinem Fall hieß die Datei RGBtoHDMI_20211224_c97f06a.zip. Ist die MicroSD-Karte so vorbereitet, stecken wir sie in den Pi. Das nun einsatzbereite RGBtoHDMI wird nun mit dem Flachbankabel mit dem Shifter-Adapter verbunden. Das GerĂ€t wird beim Einschalten des Atari von diesem mit Strom versorgt, es bedarf keines externen Netzteils.

Achtung! Das RGBtoHDMI ist beim ersten Start so eingestellt, dass noch nicht das richtige CPLD-Programm ausgewÀhlt ist. Das ist die in den CPLD-Chip zu ladende Logik-Programmierung, Àhnlich, wie bei einem FPGA, konfigurierbare Hardware.

Das GerÀt hat eine einfache Bedienung, es gibt drei Knöpfe nebeneinander:

Einfach, oder? Den vierten Knopf (Reset) ignorieren wir hier einmal. Nun gehen wir mit dem zweiten Knopf so weit runter, dass wir im "CPLD Recovery Menu" landen und wÀhlen dort mit hoch/runter den zweiten Eintrag "6-12_BIT_RGB_CPLD_v92" aus:

Das CPLD Recovery Menu zur Auswahl der richtigen Programmierung

Das Programmieren mit dem Menuknopf dauert ein paar Sekunden. Anschließend rebootet das Teil. Hat es wieder gebootet, gehen wir nun mit der mittleren Taste runter, bis wir bei "Profile" sind, gehen dort mit Menu (erster Taster) rein und wĂ€hlen mit hoch/runter dann "Atari ST" aus, nicht "Atari STe".

Haben wir das ausgewĂ€hlt, sollte schon ein Bild von unserem kleinen grĂŒnen Desktop zu sehen sein. Jetzt gehen wir zum Menu und sichern die Konfiguration.

Der RGBtoHDMI erkennt nun in der Regel automatisch unsere Auflösung. Denn die bunte 50 Hz-Auflösung und die monochrome 71 Hz-Auflösung haben beide ein sogenanntes Sub-Profil, was jeweils automatisch passend hergenommen wird.

Im laufenden Betrieb kann man Screen-Captures mit der mittleren taste erzeugen, Sie werden dann auf die MicroSD-Karte vom RGBtoHDMI gespeichert. Hier ein Beispiel in der mittleren Auflösung:

Ein Capture gemacht mit RGBtoHDMI

Nun fragen wir uns, wie wir zu einer monochromen Auflösung kommen? Entweder, wir stecken ein monochromes Bildschirmanschlusskabel in den normalen alten Bildschirmanschluss oder wir kaufen einen solchen 13-poligen DIN-Stecker und löten uns eine Verbindung von Pin 4 und Pin 13. Beim Einstecken bootet der Atari dann nÀchstes Mal im ST-High-Modus. So ist das halt beim ST.

Fazit

Den Raspberry Pi als Video-Capture-Device zu nutzen ist grandios. Der Vorteil dieser Lösung gegenĂŒber allen Lösungen, die einfach an den Video-Ausgang angeschlossen werden, ist, dass wir hier mit dem Shifter-Adapter die Videosignale unverfĂ€lscht digital am Shifter abgreifen. So bekommt der durch den Pi gesteuerte CPLD-Chip ein ganz unverfĂ€lschtes und sharfes Video-Signal. Die BildqualitĂ€t ist absolut bestechend scharf.

Was leider auch hier nicht geht: GrĂ¶ĂŸere Grafikauflösungen. Der Grund ist, dass der Video-Shifter des Atari eine ziemlich fixe Sache ist, man kann bis auf die Auswahl der drei Auflösungen nicht viel einstellen. Diese Lösung ist keine Grafikkarte, sondern nur ein Video-Capture – was ĂŒbrigens auch Screenshots des Desktops (oder Spiels) mit kurzem DrĂŒcken des mittleren Tasters ermöglicht.

Wer mag kann gerne in den weiteren Einstellung rumspielen. Man kann noch auswĂ€hlen, wie das Pixel-VerhĂ€ltnis zwischen Atari-Pixel und dem Anzeigemonitor ist, man kann die Monitor-Auflösung selbst fix setzen, wenn die Standard-Auflösung nicht gefĂ€llt und vieles mehr. Hier ist viel Spielraum fĂŒr's Rumprobieren gegeben.

Mein Atari 260ST ist nun bereit fĂŒr die nĂ€chsten 37 Jahre Betrieb. ;-)

Links

🌐 Das RGBtoHDMI-Wiki
🌐 Ewig langer Thread im englischen Atari-Forum
🌐 Weiterer Artikel von Ɓukasz Jokiel auf Englisch zum gleichen Thema
🌐 Andere Möglichkeiten, den Atari ST anzuschließen (Youtube)

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