Monitor3.asm
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;* VGA Testbildgenerator *
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;* Einfacher VGA Testbildgenerator mit einem ATmega8. *
;* Der mega8 ist auf 22,1184MHz übertaktet, um schnell genug die Daten *
;* ausgeben zu können. Besser sind 24MHz, aber das macht nicht jeder mega8 *
;* mit, und außerdem sind die meisten 24MHz Quarze Oberwellenquarze. *
;* Mit dieser Taktfrequenz und den 8kB Flash ist immerhin eine Auflösung *
;* von 128 x 124 Pixel bei 16 Farben möglich. Dabei wird der mega8 sowohl *
;* Geschwindigkeitsmäßig, als auch vom Speicherplatz her, voll ausgenutzt. *
;* Von den 8192Bytes sind immerhin noch 36 Bytes frei *
;* Der einfache DA Wandler aus 2x 3 Widerständen bildet zusammen mit dem *
;* 75 Ohm Eingangswiderstand einen Spannungsteiler, der ein Signal von *
;* etwa 1Vss liefert. Dies ergibt ein absolut scharfes Bild, ganz ohne *
;* irgendwelche unscharfen Übergänge. Und die 2m Flachbandkabel geben auch *
;* ein recht gutes VGA Kabel ab :-) *
;* Über Timer0 wird die Horizontalfrequenz von etwa 31-32kHz erzeugt. *
;* Je nach Quarzfrequenz kann es passieren, dass aufgrund krummer *
;* Timerwerte zwar im Mittel die Frequenz passt, aber die Periodendauer *
;* nicht konstant ist. Daher Ist eventuell eine Anpassung notwendig, falls *
;* die Kanten beim Bild nicht glatt sondern starkt gezackt erscheinen. *
;* *
;* Bei diesem Program wurde mit allen Tricks gearbeitet, um eine möglichst *
;* hohe Geschwindigkeit und einen möglichst kleinen Code zu erreichen. *
;* z.B. wird eine Stackmaninpulation im Interrupt verwendet, um beim *
;* Rücksprung immer bei Main zu landen. *
;* Alle Befehle sind von ihrer Ausführzeiteit her gezählt. Das hinzfügen *
;* eines weiteren Befehls kann das ganze Timing durcheinander bringen. *
;* *
;* Die Bilddaten kann man theoretisch direkt aus einem 4bit (=16 Farben) *
;* BMP importieren, wenn man es vorher horizontal spiegelt (d.h. auf den *
;* Kopf stellt) und den Header entfernt (54Bytes + 64Bytes Farbtabelle) *
;* Wenn das Bild mit 128x124 gespeichert wurde, müssten dann genau 7963 *
;* Werte übrig bleiben. Damit die Farben passen, muss es mit der Standard *
;* Farbpalette gespeichert werden, also *
;* schwarz, blau, grün, türkis, rot, lila, gelb, grau usw. *
;* oder mit einer anderen Palette, bei der aber jeder Farbe ein Bit *
;* zugeordnet wird und Bit 3 die Helligkeit verdoppelt. *
;* Dementsprechen müssen dann auch RGB an die Ausgänge PC0-2 angeschlossen *
;* werden. *
;* Ob das ganze Sync Timing dem VGA Standard entspricht weiß ich nicht, *
;* aber es funktioniert auf jedenfall auf all meinen Monitoren, und die *
;* Regler zum verschieben des Bildes sind alles etwa in Mittelstellung. *
;* Das einzige was ganz sicher nicht passt, ist die Breite des Bildes, *
;* denn dazu wären mindestens 24MHz Taktfrequenz notwendig. *
;* *
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.include "m8def.inc" ; @22,1184MHz
;Port D
.equ VSync = 0 ;VSync direkt an Monitor
.equ HSync = 1 ;HSync direkt an Monitor
;Port C
.equ R = 0 ;R über 680 Ohm
.equ G = 1 ;G über 680 Ohm
.equ B = 2 ;B über 680 Ohm
.equ C = 3 ;R,G,B je über 1k Ohm
.equ CPUClk = 22118.4 ;Quarztakt in kHz
.equ VStart = 0 ;Beginng von VSync in Zeile : 500 + x
.equ VLang = 5 ;VSync Länge in Zeilen
.equ Offs = 15 ;Beginn des neuen Bildes, x Zeilen nach Ende von VSync
.def null=r1
.def eins=r2
.def sv=r3
.def dz=r4
.def temp=r16
.def Reload=r17
.def ZeileL=r18
.def ZeileH=r19
.def temp3=r20
.def temp4=r21
.org 0
rjmp Initialisierung
.org OVF0addr
out TCNT0, Reload
rjmp Timer
Initialisierung:
clr null
ldi temp, 1
mov eins, temp
ldi temp, 64 ;Zeilenlänge: 64Bytes
mov sv, temp
ldi temp, 64 ;x / 256, Anzahl an Datenzeilen pro Monitorzeile, hier 64/256, also 1/4
mov dz, temp
clr temp4 ;interner Adresszähler
clr temp3
ldi XL, LOW(RAMEND) ;Stackpointer initialisieren und in X Register laden
out SPL, XL
ldi XH, HIGH(RAMEND) ;Stackpointer initialisieren und in X Register laden
out SPH, XH
ldi temp, (1<<TOIE0) ;Timer0 Interrupt aktivieren
out TIMSK, temp
ldi temp, 2 ;Teiler auf 8
out TCCR0, temp
ldi Reload, 255-(CPUClk/8/32) ;32kHz Horizontalfrequenz
out TCNT0, Reload
clr ZeileL ;Zeilenzähler
clr ZeileH
ser temp
out portd, temp
out ddrc, temp ;Grafikdaten
out ddrd, temp ;Sync
sei
Main:
swap r0 ;1 Takt
out portc,r0 ;4 Takte seit letztem Wert -> 5,53MHz Pixeltakt
lpm ;3 Takte
swap r0 ;1 Takt
out portc,r0 ;4 Takte seit letztem Wert -> 5,53MHz Pixeltakt
inc r30 ;1 Takt
rjmp Main ;2 Takte
Timer:
out portc, null
cbi PortD, HSync ;H-Sync: Low
add ZeileL, eins ;Zeilenzähler
adc ZeileH, Null
ldi temp, Main
st X, temp ;Return Adresse des Interrupts = Main
add temp4, dz ;4 Zeilen lang dasselbe anzeigen
brcc skipa ;4 Zeilen vorüber ?
add temp3, sv ;neue Zeilenadresse im RAM laden (+64, da 64Bytes/Zeile)
skipa:
adc r31, null ;Adresszähler High Byte
mov r30, temp3 ;Adresszähler Low Byte
cpi ZeileH, 2 ;Zeile 512 erreicht ?
breq ZeilenC ;VSync Routine
nop
nop
nop ;H-Sync Länge und Timinganpassung
nop ;Eventuell Anpassung an gerade/ungerade Werte vom Timer Reloadwert
nop ;durch Hinzufügen eines weiteren nop eventuell notwendig !
nop
nop
nop
nop
sbi PortD, HSync ;Synclänge: 22 Takte, entsprechend 1us bei 22,1184MHz
reti
ZeilenC:
ldi r30, 192 ;erste Datenzeile = schwarz
clr r31 ;während VSync aktiv ist -> Bild schwarz
cpi ZeileL,VStart ;VSync Beginn ? (bei Zeile 512+VStart)
brne Sel1
cbi PortD, VSync ;V-Sync: 31,5kHz / 525 Zeilen = 60Hz
rjmp ExInt
Sel1:
cpi ZeileL,VStart+VLang ;VSync Ende ? (bei Zeile 512+VStart+VLang)
brne Sel2
sbi PortD, VSync
rjmp ExInt
Sel2:
cpi ZeileL,VStart+VLang+Offs;Beginn von neuem Bild ? (bei Zeile 512+VStart+VLang+Offs)
brne ExInt
ldi ZeileL, 12 ;VSync Ende -> Zeilenzähler Reset (12 daher, denn 125 Daenzeilen*4=500 Zeilen, 500+12=512)
clr ZeileH
ldi temp3, 192 ;VSync Ende -> Adresszähler = Beginn der Bilddaten
clr temp4
ExInt:
sbi PortD, HSync
reti
.org 0x60 ;64 Bytes schwarz: Zeile für Blanking während VSync
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.org 0x80 ;7936 Byte Grafikdaten: 128 x 124 x 16 Farben
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
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.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
.db 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0B,0xB3,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
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