ＣＲＴインターフェースボードの製作
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ＷｉｎｄｏｗｓパソコンにＵＳＢ接続して使う現行方式はそれなりに便利ではありますが、ときとしてＷｉｎｄｏｗｓ
のしがらみから開放されて、小さいながらも独立した一個のパソコンとして機能したいと思うこともあります。
昔はそれが普通のことだったのですが、安価なＣＲＴディスプレイが生産中止となって久しい今日ではそれ
は叶わぬことと諦めていたのですが…。
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［第１８回］
●水平表示波形
アナログテレビの映像信号はひとつの画面を数百本の水平線に分解した信号で、それを連続して表示することで画像を表示します。
コンポジットビデオ信号は映像信号に水平同期パルスと垂直同期パルスを合わせた信号で、１本の信号線（とＧＮＤ）だけで表示できるのが最大の特徴です。
下に水平１走査期間の信号波形を示します。
上の波形は［第１６回］でお見せした、３０年前に「トランジスタ技術」に連載した「つくるパーソナルコンピュータ」の記事の説明図からの引用です。
この信号は昔売られていたモニタディスプレイの信号でＮＴＳＣ信号とは少し異なっているところがありますが、この当時のモニタディスプレイや家庭用のテレビは信号の許容範囲が割りと広いので多少ズレがあっても問題なく表示できます。
比較参考のためにＮＴＳＣ信号の波形も示します（上図下側）。
RS-170A NTSCビデオ信号タイミング規格の概要（http://elm-chan.org/docs/rs170a/spec_j.html）を参考にさせていただきました。
上図下側の波形（ＮＴＳＣ）のほうが少し表示期間が長いようですが、家庭用ブラウン管テレビではこの範囲の全部は表示されず、左右がカットされるようです。
上図上側の波形の表示期間はモニタディスプレイでは全範囲が表示されます。
最近のワイドな液晶テレビの場合には左右がカットされずに全体が表示されます。
●ドット表示周波数の決定
それでは上の図を参照しながら具体的な回路の設計について考えていくことにします。
水平に表示する文字数は８０字または４０字ですが、とりあえずは８０字について考えます。
４０字表示は８０字の半分ということで、８０字の回路をもとにして、あとで考えていくことにします。
水平表示期間は上図の上側の波形の４５．３５μｓとします。
そこに８０字を表示しますから１文字の表示期間は
４５．３５／８０＝０．５６６８７５μｓ
になります。
さらにその１文字は８ドットで構成されますから、１ドットの表示期間は
４５．３５／６４０≒０．０７１μｓ
約７１ｎｓです。
けっこうきびしい数値です。
ＴＴＬならばなんとかなりますけれど、気をつけないと遅延時間の影響を受けてしまいそうです。
この０．０７１の逆数をとると１／０．０７１＝１４．０８５になります。
これがドット表示周波数になります。
約１４ＭＨｚです。
そこでこの回路では１４ＭＨｚクリスタルを発振させて、ドット表示周波数としました。
ところでＲＡＭには表示文字コードが入っていて、ＲＡＭのアドレスを順に与えていくことでそのアドレスの文字コードが出力されます。
ＲＡＭから出力される文字コードデータはＲＯＭのアドレスになっていて、ＲＯＭからはその文字コードの水平方向８ドット分のデータが出力されます。
そこで１４ＭＨｚを８分周したクロックをＲＡＭのアドレスとして与え、その結果としてＲＯＭから出力される８ドットの表示データをシフトレジスタ７４ＨＣ１６６にラッチし、それを１４ＭＨｚクロックでシフト出力すれば水平方向の８ドットの表示信号が得られます。
これを連続して行なうことで水平方向に連続したドット表示信号が出力されることになります。
しかしそれだけでは画像が流れてしまってまともに表示されません。
上の図で示した波形にしたがった同期信号を作成して表示データに重ねる必要があります。
次回は水平同期信号回路について説明をします。
ＣＲＴインターフェースボードの製作［第１８回］
２０１６．９．２０ｕｐｌｏａｄ
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