Проект «Сфера-82»: Цвет и слой - Станислав Миков

Громов вытащил из пальцев Морозова карандаш и набросал вытянутый прямоугольник.

— Циклом. Автомат ЦУБа берет начальный адрес второй строки. Выполняет такт чтения, забирает байт символа в рабочий регистр. Следом идет такт записи уже по адресу первой строки. Базовая машина гоняет эту петлю, наращивая адреса на магистрали, пока не перетащит весь текст.

Птицын задумчиво потер подбородок, глядя на схему.

— Интересно получается, — Птицын перевел взгляд с бумаги на коллег. — ЦУБ таскает байты туда-сюда, а цветная плата в этот момент висит на тех же проводах адресной шины. Она прекрасно видит все адреса и сигналы.

Морозов утвердительно качнул головой.

— Видит. И тут важно вспомнить физику вывода. Атрибуты задают только цвета. Форму символа обеспечивает штатный монохромный видеосигнал старой машины.

Громов отодвинул распечатку ПЗУ.

— Цветная приставка встает между старым видеовыходом и цветным ВКУ. Она вытаскивает из черно-белого сигнала синхронизацию и маску знака и фона.

— Затем считает телевизионные строки и знакоместа, — подхватил Морозов. — Читает собственную память атрибутов и формирует цветной выход. Если пустить сигнал в обход приставки, старый черно-белый выход остается полностью рабочим. Базовая архитектура сохраняется.

Карандаш в руке архитектора начертил на пустом месте листа длинную горизонтальную полосу.

— Вот основная экранная область, — Морозов разбил полосу на ячейки. Под ней сразу появилась вторая, точно такая же. — А это параллельная память атрибутов на цветной плате. Она подключена к тем же младшим адресным линиям.

Он провел между двумя линиями короткую вертикальную стрелку.

— Когда идет обычная печать символа, машина делает цикл записи. Плата ловит этот сигнал, берет текущий цвет из своего внутреннего регистра и кладет его в память атрибутов. А вот при сдвиге текста ЦУБ сначала выполняет чтение.

Громов нахмурился, оценивая логику.

— Заодно прячет текущий атрибут во временный регистр. Взводит флаг. А на следующем такте, когда ЦУБ пишет символ выше…

— Плата замечает запись, проверяет флаг и выгружает цвет по новому адресу, — подтвердил Морозов. — Заодно сама сбрасывает флаг.

Птицын подался вперёд, изучая рисунок.

— Всё работает аппаратно. Само.

— Аппаратура всегда требует защиты, — осадил его Громов. Программист мысленно раскладывал идею на логические вентили и машинные циклы. — Лёша, идея выглядит красиво на бумаге. В железе мы получим нюансы.

Громов постучал пальцем по распечатке прошивки.

— ЦУБ обращается к памяти прямолинейно. Моя процедура вывода то и дело читает экран ради служебных проверок. Тот же курсор стереть. Плата примет такое чтение за начало сдвига и запихнёт случайный атрибут во временный регистр. А следующая запись швырнёт этот цветовой мусор на экран. Поползут пятна.

— Потребуется защита от ложных срабатываний, — согласился Морозов. Он ожидал этого возражения. В реальном железе всегда проскакивают паразитные обращения. — Флаг переноса обязан сбрасываться после записи или при обращении к любой другой памяти. Сдвиг идёт плотно: чтение-запись, чтение-запись. ЦУБ прочитал экран, а затем полез в ПЗУ за следующей командой Бейсика — значит, это был другой процесс, и логика сама сбросит флаг.

Громов пожевал губу, прикидывая объём монтажа.

— Олегу придётся городить на плате целый автомат состояний на мелкой логике. Дешифратор адреса, распознавание сигналов, триггеры флагов. Это лишние корпуса и занятое место на текстолите.

— Такова цена совместимости, — ответил Морозов. — Базовую прошивку мы сохраняем в первозданном виде, поэтому придётся усложнять видеоплату. Олег справится. Там хватит трёх-четырёх корпусов К155ЛА3 и пары триггеров. Место найдём.

Он перевёл взгляд на Птицына. Младший инженер всё ещё изучал схему, задумчиво шевеля губами.

— Ты вовремя задал вопрос про шину, Саня, — произнёс Морозов. — Теперь этот узел сопровождения сдвига предстоит проверить в железе.

Птицын выпрямился.

— Мне паять макет?

— Плату доработают Олег и Наташа, — спокойно разделил задачи Морозов. — Добавят логические корпуса, кинут перемычки, выведут проверочные точки. А ты дорабатываешь «ЦВЕТ-80». Напиши короткий испытательный цикл: залей экран цветом и заставь ПЗУ безостановочно сдвигать строки.

— Вывод контрольной строки сделай в самом низу, — добавил Громов. — И предусмотри смену текущего атрибута посреди цикла. Под осциллографом нам предстоит увидеть реальные циклы чтения и записи экранной области. Когда Олег соберёт новую схему, запустим твою программу на макете. Ровное движение цвета вверх вместе с текстом подтвердит архитектуру. Полезут пятна — будем подбирать задержки.

— Понял, — Птицын торопливо вытащил из кармана халата блокнот и огрызок карандаша. — А рамку? Тоже отслеживать?

— Рамка управляется отдельным портом, — отмахнулся Громов. — Завтра озадачь Олега фильтрацией обращений к памяти от портов ввода-вывода. Иначе плата начнёт хватать атрибуты при каждом чтении регистра клавиатуры.

Птицын быстро строчил в блокноте, вдавливая грифель в бумагу.

Морозов смотрел на экран телевизора. На тёмном фоне одиноко мигал квадратный курсор.

— Сможешь завтра с утра набросать проверочный цикл? — спросил Морозов, собирая исчерканные листы со стола. — А я пойду обрадую Олега, что его макет потяжелеет на несколько микросхем.

— Он будет абсолютно счастлив, — язвительно заметил Громов, аккуратно складывая гармошку распечатки. — Особенно Наташа. Она только-только спаяла чистую плату. Теперь придется резать дорожки и добавлять корпуса.

— Переживут, — Морозов стянул бумагу в ровную стопку. — Лучше кромсать текстолит на лабораторном столе, чем потом объяснять школьникам, почему у них буквы уехали вверх, а краска осталась висеть в воздухе.

* * *

Следующий рабочий день начался с тяжелого вздоха Олега.

Он стоял над своим аккуратным макетом, который еще вчера считал почти завершенным, и недоверчиво смотрел на лист с наброском Морозова.

— Автомат состояний, — медленно произнес Олег, словно пробуя слова на вкус. — На шине старой восьмидесятки. Вы хотите, чтобы я воткнул сюда триггеры, которые будут следить за каждым чихом ЦУБа, ловить циклы чтения-записи и подменять адреса на лету?

— И сбрасывать флаг при обращении к ПЗУ, — добавил Громов, не отрываясь от своей чашки чая. — Не забудь про сброс. Иначе мы получим светомузыку вместо таблиц.

Наташа придвинула к себе схему. Она уже переводила идею в конкретные логические вентили, быстро рисуя квадратики прямо поверх старых карандашных линий.

— Дешифратор адреса у нас стоит, он видит экранный диапазон, — она постучала колпачком ручки по бумаге. — Берём сигнал чтения. Заводим на запоминающий триггер. По спаду импульса фиксируем текущий цвет во временный регистр.

— А если ЦУБ полезет читать экран вне цикла прокрутки? — нахмурился Олег. — Ложное срабатывание, и