MOS VIC – 6560 / 6561 – La “scheda” grafica e audio del VIC 20

Vedi qui le specifiche tecniche sul catalogo Commodore Component Data Catalogo del 1981 – Il MOS VIC è il microprocessore responsabile della generazione del suono e della grafica degli home computer Commodore VIC-20. E’ probabilmente il “responsabile” del nome che poi è stato dato alla macchina, almeno nel suo prefisso.

Prodotto nei modelli MOS 6560 (versione NTSC) e MOS 6561 (versione PAL), fu originariamente progettato per essere impiegato in dispositivi quali terminali CRT a basso costo, monitor biomedicali, display di sistemi di controllo, videogiochi arcade e console giochi.

STORIA

Il chip fu progettato da Albert Charpentier nel 1977 ma la Commodore International, proprietaria di MOS Technology, non riuscì inizialmente a ottenerne una solida posizione sul mercato. Nel 1979 MOS Technology iniziò a lavorare su un chip video denominato MOS Technology 6564 destinato ai computer TOI; parallelamente iniziò a lavorare anche su un altro chip, il MOS 6562, che sarebbe servito a realizzare la versione a colori del Commodore PET.

Entrambi questi chip si rivelarono un fiasco a causa dei problemi di temporizzazione delle memorie: per funzionare richiedevano infatti memorie SRAM veloci e molto costose, cosa che rendeva questi chip non usabili su linee di prodotti da grande diffusione, dove il costo era il più importante dettaglio.

Ma il lavoro fatto su questi chip non fu sprecato perché Robert Yannes perfezionò il progetto VIC utilizzando il generatore sonoro del 6562, migliore di quello del 6560, e la circuiteria del 6564 preposta alla generazione dei colori per averne in maggior numero rispetto a quanti permessi dal VIC originale. Il risultato finale fu utilizzato nel Commodore VIC-20.

CHROMA/LUMA-SYNC: Analog video output
R/W: Read (low) or write (high) access to registers
D0-D7: System data bus
D8-D11: Direct connection to Color RAM
POTX/POTY: ADC input from Game controller port
AUDIO: Analog audio out
ϕ1/ϕ2: Two-phase clock input
Pϕ1/Pϕ2: Two-phase clock output
A0-A13: Address bus
OPTION: Varied depending upon the model of VIC

Option pin

  • 6560-001: ϕM — 2.0 MHz Clock for Clocked Memories
  • 6560-101: LIGHT PEN — Negative edge triggered latch of raster position
  • 6560-201: RESET — Reset Horizontal and Vertical counters to Vertical Sync
  • 6560-301: BUS AVAILABLE — Pin is low when VIC is displaying data

The VIC-20 used chip model 101, with a light pen input.


SPECIFICHE

Queste sono le caratteristiche principali del MOS VIC:

  • memoria video indirizzabile di 16 KB, comprendenti la memoria per lo schermo, quella per i colori e la mappa caratteri;
  • 16 colori (i primi 8 possono essere utilizzati solo come sfondo e come colori ausiliari);
  • possibilità di selezionare 2 dimensioni dei caratteri: 8×8 o 8×16 bit. La larghezza del pixel è di 1 bit nei caratteri ad “alta risoluzione” e di 2 bit in quelli “multicolore”;
  • massima risoluzione video di 176×184 pixel, corrispondenti a 22 colonne per 23 righe per la versione NTSC (6560); la versione PAL (6561) poteva arrivare a 224×256 pixel;
  • generatore sonoro programmabile a 4 canali (3 onde quadre più 1 “rumore bianco” più gestione del volume);
  • DMA (Direct Memory Access) integrato su chip;
    In informatica il DMA (Direct Memory Access, “accesso diretto alla memoria”) di un computer è quel meccanismo che permette ad altri sottosistemi, quali ad esempio le periferiche, di accedere direttamente alla memoria interna per scambiare dati, in lettura e/o scrittura, senza coinvolgere l’unità di controllo (CPU).
  • 2 convertitori A/D ad 8 bit;

I convertitori analogico-digitali (convertitori A/D o ADC, Analog to Digital Converter) sono i dispositivi che permettono il collegamento fra i sistemi di tipo analogico, cioè interessati da grandezze variabili con continuità, e quelli di tipo digitale, in cui i segnali sono caratterizzati unicamente da 2 livelli di tensione.

I fenomeni naturali sono chiaramente di tipo analogico ed anche le principali sorgenti di segnali che interessano i campi dell’elettronica e delle telecomunicazioni sono di tipo analogico (immagini, voci, suoni, misure di grandezze fisiche). D’altra parte, le potenzialità offerte dalle capacità di elaborazione dei sistemi digitali hanno notevolmente accresciuto la diffusione dell’elettronica digitale in tutti i settori. I convertitori A/D hanno per questo assunto una notevole importanza negli ultimi anni e si è assistito ad una grande crescita della loro diffusione commerciale, nonché delle loro prestazioni.

Il VIC veniva programmato manipolando i suoi 16 registri, mappati agli indirizzi $9000–$900F della memoria del VIC-20. I due convertitori A/D erano usati per leggere le posizioni di altrettanti paddle collegati al computer; al VIC-20, grazie al supporto integrato nel chip VIC, era possibile collegare anche una penna ottica.

Il VIC precedette il più sofisticato VIC-II, utilizzato nei più potenti Commodore 64 e Commodore 128.

VERSIONI DEL VIC

  • MOS 6560: versione NTSC

NTSC (acronimo di “National Television Standard Committee”) è un sistema di codifica a colori analogico utilizzato nei lettori DVD e, fino a tempi recenti, nelle trasmissioni televisive in Nord America. Negli anni ’50, la televisione in bianco e nero iniziò a cedere il terreno al colore e il precedente standard tecnico divenne obsoleto. A quel tempo, le emittenti statunitensi utilizzavano una vasta gamma di metodi per codificare il colore, ognuno dei quali era in conflitto con gli altri. Questo è stato fino al 1953 quando un nuovo standard televisivo è stato introdotto dal National Television System Committee e denominato “NTSC”. Questo formato è stato sviluppato con l’intenzione di essere compatibile con la maggior parte dei televisori dello Stato, sia a colori che in bianco e nero. Anche se le moderne emittenti televisive sono passate al digitale, il numero di linee di risoluzione e il frame rate che utilizzano sono gli stessi stabiliti dal formato NTSC.

  • MOS 6561E: versione ceramica PAL, usato nei primi VIC-20
  • MOS 6561-101: versione PAL

PAL (o “Phase Alternating Line”) è un altro sistema per la televisione a colori analogica, utilizzato anche nei lettori DVD e Blu-ray. Progettato alla fine degli anni ’50 in Germania, il formato PAL avrebbe dovuto affrontare alcuni punti deboli dell’NTSC, inclusa l’instabilità del segnale in condizioni meteorologiche avverse, particolarmente rilevante per le emittenti europee. Il nuovo standard era quello di risolvere il problema invertendo ogni altra linea in un segnale TV ed eliminando così gli errori. PAL ha fornito anche la frequenza immagine richiesta localmente: 50 Hz. Questo formato, a differenza di NTSC, è ancora utilizzato per la trasmissione negli Stati in cui è stato adottato.


Comparison of PAL and NTSC versions

Chip6560-1016561-101
SystemNTSC-MPAL-B
Cycles per line6571
Lines per frame261312
Lines per frame interlaced525not available
Crystal14318181 Hz4433618 Hz
Bus clockcrystal/14crystal/4
Screen width210233
Screen height233284

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