Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Game Boy Classic Display mit 8051 oder Z80 ansteuern


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von Michael B. (froeschl)


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Bei mir liegt noch ein Game Boy Classic Display rum.
Wie kann dieses Display mit einem 8051 oder Z80 zum
Leben erweckt werden?

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Mit viel Aufwand, denn das ist ein controllerloses STN-Display.

Ein Beispiel für die Ansteuerung derartiger Displays, allerdings mit 
'nem AVR, findest Du in der Codesammlung:

Beitrag "Grafikfähiger LCD Controller für 320x240 LCD mit 4 Graustufen"

von Michael B. (froeschl)


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Verbindlichen Dank für den Link. Wer kann jetzt
das Hardware-Puzzle lösen?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Michael B. schrieb:
> Wer kann jetzt
> das Hardware-Puzzle lösen?

Das ist selbstverständlich dein eigener Job. Falls du wissen willst, 
welche Pins des Generators an welche Pins des Displays gehen sollen, 
hier der Hinweis, das an den Pins des LCD schon verdammt ähnliche 
Bezeichnungen stehen.
FLM = First Line Marker = Vsync
LP = Line Pulse = Hsync
CP = Clockpulse = Datalatch
Frame = FR =  Altsigl - das variiert und wird manchmal auch für 
ober/untere Hälfte des Dispalys verwendet.
usw.

: Bearbeitet durch User
von Markus F. (mfro)


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Michael B. schrieb:
> Wie kann dieses Display mit einem 8051 oder Z80 zum
> Leben erweckt werden?

am Besten mit einem GameBoy.

Da steckt ein Z80 (bzw. sehr ähnlicher Custom-Prozessor) schon drin 
und der hat auch gleich den zugehörigen "Display Controller".

von Michael B. (froeschl)


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Spitze!

Als deutscher Elektroniker kenne ich zwar
Horizontal- und Vertikalimpulse, aber bei
FLM und Altsigl bleibt der Mund offen.

Markus F. schrieb:
> Da steckt ein Z80 (bzw. sehr ähnlicher Custom-Prozessor) schon drin.

Die CPU des Game Boy ist ein unsauberer Custom-Chip.

von Markus F. (mfro)


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Michael B. schrieb:
> ein unsauberer Custom-Chip

was issn' das? Hilft Waschen?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Markus F. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> ein unsauberer Custom-Chip
>
> was issn' das? Hilft Waschen?

Das istn Z80, dem die schönsten Dinge fehlen und der an allen Ecken 
kastriert ist. Apropos Z80, irgendwie muss doch der heutzutage nutzlose 
Refresh der Kiste für Displays nutzbar sein - habe da vor langer Zeit 
mal drüber gegrübelt, aber dann war immer irgendwas anderes.

von Michael B. (froeschl)


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Danke für die Aufklärung von Markus F.

von c-hater (Gast)


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Michael B. schrieb:

> Als deutscher Elektroniker kenne ich zwar
> Horizontal- und Vertikalimpulse, aber bei
> FLM und Altsigl bleibt der Mund offen.

Hmm. FLM findet man bei den dummen STN-Displays aber recht häufig. Auch 
LP und CP sind sehr oft anzutreffen.

Altsigl sehe ich allerdings auch zum ersten Mal. Ich würde hier hier auf 
ein Äquivalent zum eher üblichen "M"-Signal tippen (und es mit 
"alternating signal level" übersetzen). Wenn man noch einen 
funktionierenden Gameboy hat, sollte sich das sehr leicht überprüfen 
lassen, dann dürfte hier nur ein sehr regelmäßiges Rechtecksignal mit 
50% duty anliegen. Einfach Frequenz messen und gut isses. Relativ 
typisch wäre, das die Frequenz der Hälfte von der an FLM entpricht.

von Michael B. (froeschl)


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Zu Altsigl ist bei Google nichts zu finden.

https://www.google.de/#q=gameboy+display+altsigl+pdf

Woher Jeff Frohwein diesen Begriff hat, ..?

von Michael B. (froeschl)


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Dieses Display gibt es immer noch bei Pollin.

http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=120486&log=internal

Die Pinbelegung ähnelt der des Game Boy Displays.

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Wenn man schon so ein Display hat, ist es ja vielleicht nachvollziehbar, 
warum man sich so etwas noch antun möchte, aber eigens so ein uraltes 
und grottenschlechtes Display anzuschaffen, um Aufwand mit der 
Ansteuerung zu treiben, um dann schlussendlich ein mieses 
Schlamm-Display* zu erhalten (so sind halt passive LC-Displays), das ist 
schon arg Retro.

Displays mit eingebautem Controller, sogar TFT-Displays werden einem 
heutzutage nachgeworfen.

*) bläuliche Matschfarbe auf hellerer Matschfarbe mit je nach 
Bildschirminhalt unterschiedlichen Störungen und schwankendem Kontrast

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Es sei denn, das ist ein richtig schönes Spezial Display.
Mein alter uCSimm bedient ein sehr stromsparendes EPSON (oder wars ein 
Sharp?) LCD aus einer Schreibmaschine mit 640 * 160 Pixeln - breit wie 
eine DIN A4 Seite und gerade mal 10mA Arbeitsstrom.
Allerdings hat der Dragonball MC auf dem uCSimm einen LCD Controller in 
Hardware, so das ich nur einen Framebuffer Treiber basteln bzw. 
umschreiben musste.
Ein Haken ist oft die nötige Versorgung. Manche Displays brauchen ne 
negative Spannung, oder eine, die bei 10V+ liegt etc.

: Bearbeitet durch User
von c-hater (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:

> Wenn man schon so ein Display hat, ist es ja vielleicht nachvollziehbar,
> warum man sich so etwas noch antun möchte, aber eigens so ein uraltes
> und grottenschlechtes Display anzuschaffen, um Aufwand mit der
> Ansteuerung zu treiben, um dann schlussendlich ein mieses
> Schlamm-Display* zu erhalten (so sind halt passive LC-Displays), das ist
> schon arg Retro.

Es gab auch recht gute STN-Displays. Natürlich hat kein's auch nur 
annähernd den Kontrast eines TFT, dafür gibt es aber oft andere 
Vorteile.

Inbesondere natürlich beim Thema Energieverbrauch. Wenn Ablesbarkeit bei 
vorhandenem Fremdlicht genügt, aber eine halbwegs schnelle Anzeige 
benötigt wird, gibt's auch heute noch nichts besseres als ein reflexives 
STN, um den Energiebedarf gering zu halten, da kann kein TFT auch nur 
annähernd mithalten.
Wenn sich der Anzeigeinhalt hingegen nur selten ändern muss, wäre 
natürlich eInk vorzuziehen. Zumindest theoretisch, wären da nicht die 
teilweise echt abstrusen Preise für eInk-Displays mit einer Auflösung 
von wenigstens 320x240...

Aber es gibt noch einen weiteren Vorteil für reflexive STNs. Wenn 
nämlich Fremdlicht nicht nur einfach vorhanden ist, sondern dies auch 
noch in überreichem Maße, sprich: direkte Sonneneinstrahlung. Dann muss 
man für die Beleuchtung von TFTs entweder einen fetten Akku mitschleppen 
(damit die leistungsmässig massiv aufzurüstende Hintergrundbeleuchtung 
überhaupt über akzeptable Zeiträume betreibbar wird) oder die 
Ablesbarkeit geht gegen Null.
Hier sind reflexive STNs ganz klar massiv im Vorteil, was die 
Darstellungsqualität betrifft. Insbesondere, wenn man das dann auch noch 
in Relation zur dafür benötigten Energie betrachtet...

Und weil das alles so ist, gibt es auch immer noch solche Displays zu 
kaufen (aus aktueller Produktion). Es gibt halt auch Leute, die 
vorurteilsfrei abwägen können, was für ihre Anwendung die am besten 
geeignete Technologie ist. Das haben sie dir wohl voraus...

Übrigens: das Display des Gameboy ist garnicht schlecht, auch wenn seit 
seiner Produktion doch schon ein paar Wochenenden verstrichen sind.
Das kannst du ganz leicht überprüfen: Setz dich mit einem Gameboy in die 
Herbstsonne (so sie denn scheint) und spiele ein Spiel. Versuche das 
gleiche mit einem HighEnd-Handy (ausgestattet mit den neuesten 
Errungenschaften der TFT-Technologie). Und dann vergleiche, wer mehr 
Spaß am Spiel hat und wer länger spielen kann...

Und ja: es gibt auch ernsthafte Anwendungen, die sich außerhalb 
geschlossener Räume abspielen...

von Michael B. (froeschl)


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Bei meiner Suche nach Informationen zum Game Boy Display,
bin ich auf der Seite von Jörg Bredendieck (Sprut) gelandet.

http://sprut.de/electronic/lcd/index.htm

Der Pin mit dem Namen Altsigl ist auch dort nicht zu finden,
jedoch einfache konstruktive Hinweise zur Inbetriebnahme von
unbekannten LCD-Displays.

von Michael B. (froeschl)


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In Erinnerung an die Zusammenarbeit von Nintendo und Sharp
wurde der Link zum Sharp Display Unit User's Manual gefunden.

http://eecs.oregonstate.edu/education/docs/datasheets/lcd-spec.pdf

Interessant auf Seite 22 das Interface LCD width Z80.

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Michael B. schrieb:
> Interessant auf Seite 22 das Interface LCD width Z80.

Hier nicht anzuwenden. In Deinem Beispiel geht es um Displays mit 
eingebautem Controller und wie dieser mit dem steuernden Prozessor zu 
verbinden ist.

Das Display hier aber hat keinen Controller, damit ist das eine komplett 
andere Baustelle.

von Erich (Gast)


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Michael B. schrieb:
> In Erinnerung an die Zusammenarbeit von Nintendo und Sharp
> wurde der Link zum Sharp Display Unit User's Manual gefunden.
>
> http://eecs.oregonstate.edu/education/docs/datasheets/lcd-spec.pdf
>
> Interessant auf Seite 22 das Interface LCD width Z80.


In dieser Aufstellung geht es um 1- und 2-zeilige Punktmatrixdisplays, 
wie die Überschrift schon sagt: "Dot-Matrix LCD Units (with built-in 
controllers".
Damit kannst gar nix anfangen.

Ich geb' dir mal ein Stichwort:  HD61830

von Jobst M. (jobstens-de)


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Michael B. schrieb:
> Woher Jeff Frohwein diesen Begriff hat, ..?

Von einem Frohwein hätte ich eigentlich Krawehl oder Melusine 
erwartet.


Gruß

Jobst

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (froeschl)


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Jobst M. schrieb:
> Von einem Frohwein hätte ich eigentlich Krawehl oder Melusine
> erwartet.

Um 00:54 kann man schon mal Jeff mit Lothar verwechseln.


Erich schrieb:
> Ich geb' dir mal ein Stichwort:  HD61830

In einer partiellen PDF-Datei, aus einer Google-Suche, befindet sich
die Seite 1321 eines Hitachi LCD Manuals mit Applikationen eines
HD61830 LCD Controlers.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Michael B. schrieb:
> Um 00:54 kann man schon mal Jeff mit Lothar verwechseln.

Verwandschaft!? Sohn oder so? ;-)


Gruß

Jobst

von Michael B. (froeschl)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> In Deinem Beispiel geht es um Displays mit
> eingebautem Controller

Auf der Game Boy Platine ist aber ein kleiner LCD-Controller IR3E02.

Die Konstrukteure von Nintendo, Sharp und dem Display-Hersteller
haben ihre Sache sehr gut gemacht.

Nach 27 Jahren hat der Game Boy Classic (Bj.1989) immer
noch Geheimnisse.

von c-hater (Gast)


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Michael B. schrieb:

> Auf der Game Boy Platine ist aber ein kleiner LCD-Controller IR3E02.

Das ist doch kein LCD-Controller, sondern ein Supply-IC. Im wesentlichen 
eine Ladungspumpe, einige OVs und eine Spannungsteilerkette sind darin 
integriert und der Zweck der Sache ist schlicht die Bereitstellung der 
verschiedenen Versorgungsspannungen, die so ein STN-Display benötigt. Im 
Thread findet sich bereits ein Hinweis auf eine ganz ähnliche Schaltung 
aus handelsüblichen Bauelementen. AN aus dem Datenblatt eines Display, 
was es bei Pollin immer noch zu kaufen gibt. Da fehlt nur die 
Ladungspumpe, der Rest dürfte ziemlich genau dem entsprechen, was auch 
der IR3E02 tut.

> Nach 27 Jahren hat der Game Boy Classic (Bj.1989) immer
> noch Geheimnisse.

Nicht "noch", sondern "wieder". Wenn man kompetent googelt, findet man 
mehrere Verweise auf ein fertiges Projekt, in dem jemand so ein 
Gameboy-Display ansteuert. Leider ist aber die Seite tot, auf der das 
mal veröffentlicht war.

Aber das, was sich per Google noch an anderen Projekten rund um den 
Gameboy finden läßt, enthält eigentlich genug Wissen, um das relativ 
problemlos "neu" zu erfinden. Wenn man einen noch funktionsfähigen 
Gameboy hat, ist es sogar ein Kinderspiel, weil man dann alle noch 
fehlenden Informationen in fünf Minuten "ermessen" kann.

Man muss eigentlich nur das Prinzip der Ansteuerung solcher dummen LCDs 
begriffen haben, damit man weiss, was man wo messen muss. Und das 
einzige, was bei dem Gameboy-Display etwas ungewöhnlich ist, nämlich das 
Pixelformat, findet man in mindestens einem der noch per Google 
auffindbaren Projekte erklärt, braucht man also nicht einmal selbst zu 
"reverse engineeren".

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Als Beispiel hänge ich dir mal das Datenblatt eines Seiko LCD mit 
320*240 Pixeln an, in dem die Ansteuerung mit Oszillogrammen gut 
beschrieben wird.

Das hier die Pixelclock als CL2 bezeichnet wird, braucht uns nicht zu 
stören, und das LP hier CL1 heisst, auch nicht. Aber alle anderen guten 
Bekannten tauchen wieder auf, sowohl FLM als auch das 'Altsigl', also M 
Signal usw.

Das Display des GB ist allerdings den ganzen Aufwand nicht wert - zu 
klein, zu dunkel, zu langsam.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (froeschl)


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Matthias S. schrieb:
> Als Beispiel hänge ich dir mal das Datenblatt eines Seiko LCD mit
> 320*240 Pixeln an,

Verbindlichen Dank für das Seiko-Datenblatt. Werde diese
Schaltung jedoch nicht weiter untersuchen.

Nächstes Posting gibt es Informationen zu Altsigl.

von Michael B. (froeschl)


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Die CPU des Game Boy Classic liefert die notwendigen
Signale für das Display, auch das Signal Altsigl, dass
hier FR heißt.

http://www.weblearn.hs-bremen.de/risse/RST/SS99/gameboy/Bilder/schaltplan1.gif

Wie generiere ich diese Signale mit einem Z80 und externer Hardware?

von egbert (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Wie generiere ich diese Signale mit einem Z80 und externer Hardware?

Hm, ich bin sicher, dass Du die erforderlichen Signale nicht generieren 
wirst, egal ob mit einer Z80 und externer Hardware oder irgendetwas 
anderem. Vielleicht mit der "bo8"-"CPU" vom "Josef G."; Bist Du mit dem 
eigentlich verwandt?

Du hast von den anderen Teilnehmern ausreichend Hinweise und Links 
erhalten, um die Frage selbst zu beantworten bzw. durch ein wenig 
experimentieren zu einem Ergebnis zu kommen.

Was erwartest Du? Das jemand bei Dir zum "googeln" vorbeikommt oder Dir 
eine Schaltung zusammenlötet?

Egal, schönes Wochenende.

von Michael B. (froeschl)


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egbert schrieb:
> bla, bla, ...

Thema verfehlt. Es wird nicht erkannt,
daß hier präparierte Komponenten von
Nintendo eingesetzt werden.

Der Game Boy Classic ist damit vor
deutschem "Reverse Engineering" sicher.

von egbert (Gast)


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Michael B. schrieb:
> [realtitätsfremdes und beratungsresistentes Geschwafel]

> "präparierte Komponenten von Nintendo"

...eine seltsam sachfremde Bezeichnung für die in solchen 
Stückzahlen-Geräten vollkommen normaler Custom-Logik.

> "Der ... ist damit vor deutschem "Reverse Engineering" sicher"

Das ist Bullshit. Er ist aber ganz offensichtlich "vor Dir" und Deinem 
Unvermögen sicher. (Und überhaupt: Wer interessiert sich denn ernsthaft 
für eine 1/4 Jahrhundert alte kontrastfreie pixelmatschgrünanzeige aus 
'nem alten Spielzeug mit miserablen technischen Daten?!)

Andere können die Anzeige übrigens ansteuern:
Youtube-Video "GameBoy LCD + ChipKIT Max32 = 21.2 FPS"

Das Du "Elektroniker" oder etwas auch nur annähernd vergleichbares bist, 
bezweifle ich. Bestenfalls durftest Du irgendwann in den 50er Jahren 
'mal bei 'nem Elektriker den Spannungsabfall in die Wertstofftonne 
sortieren.

plonk

von Michael B. (froeschl)


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egbert (Gast) schrieb:
> Das ist Bullshit.

Beende Deinen Gastauftritt, trolle Dich in Dein Kaff
zurück und lappe alpha13 voll.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Michael B. schrieb:
> Beende Deinen Gastauftritt, trolle Dich in Dein Kaff
> zurück und lappe alpha13 voll.

So wirst du hier sicher keine fachlichen Antworten mehr bekommen.

Michael B. schrieb:
> Wie generiere ich diese Signale mit einem Z80 und externer Hardware?

Mit zusätzlicher Hardware oder evtl., wie ich oben schon mal schrieb, 
vllt. mit der Refresh Logik des Z80.
Aber du bist sehr, sehr weit entfernt von einem Bild auf dem LCD. Du 
siehst ja schon am GB Schaltbild - externer Video RAM, eigene Logik mit 
Timing Generator , interner Adresszähler fürs Video RAM, usw.
Das ist ein harter Brocken und lohnt die Sache nicht.
Hol dir den Emulator von
http://problemkaputt.de/gba.htm

Und erfreu dich daran. Du kommst mit dem gesamten Projekt etwa 15 Jahre 
zu spät.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (froeschl)


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Die Emulatoren stehen schon im Visier der Winkeladvokaten,
die sogar schon einen weiteren Angriff planen, siehe Absatz
Problematic

https://de.wikipedia.org/wiki/Homebrew

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