Подключаем отечественный клон ZX Spectrum «Дельта-С»

Как я уже писал, изначально Дельта-С меня заинтересовала только в качестве исходного материала для внешней клавиатуры для ZX Evolution, поскольку к тому можно было подключить механическую клавиатуру от обычного Спектрума, а самый дешевый, качественный и доступный вариант был именно в Дельте-С. Это и было проделано, результат полностью меня устроил. Однако, в процессе всего этого действа меня заинтересовала и сама модель этого клона Спектрума (тем более, что и в детстве я с ним был знаком). В итоге, начав копать в этом направлении я много узнал нового про эту ветвь отечественного спектрумостроения и даже написал немножечко про историю разных моделей под общим названием Дельта-С.

Но кроме теоретических изысканий я проводил и чисто практические действия, начиная от подключения и проверки самого компьютера, так и всяких экспериментов с подключением к нему разнообразной спектрумовской периферии и модификации самой платы. Про модификацию мы, пожалуй, поговорим попозже, когда я доведу все эти экзерсисы до конца, а вот сегодня затронем тему подключения к данному Спектруму разной периферии.

Блок питания

Конечно же Дельта-С, как и многая техника в то время поставлялась с собственным блоком питания (это сейчас к смартфонам перестали класть зарядки, обосновывая это заботой об окружающей среде, а не о собственной наживе). Это был, как и положено в то время, трансформаторный блок питания, тяжелый и надёжный. Даже сейчас, через 30 лет, эти блоки питания отлично работают (а чему там ломаться, кроме одного конденсатора?).

Белая кнопка - это кнопка питания, ведь в самой Дельте-С нет отдельного тумблера на корпусе.

В общем-то, никаких претензий к данному блоку питания не предъявить - работает и ладно, тем более, что выход у него как раз подходит к данной модели и ничего колхозить не надо. Минусы - габариты и вес, как у любого подобного трансформаторного блока питания. Но тут, в отличие, от блока питания ZX Spectrum +2 (который мало того, что 9-вольтовый, так ещё у него у полярность штекера обратная - плюс не внутри, а снаружи), всё нормально - тут обычные +5 В, да и мощность всего 1А, что немного. То есть можно спокойно найти зарядку для смартфона (поскольку их раньше клали в комплект, то у меня осталась парочка запасных) и переделать её для Дельта-С. Рекомендую всё-таки брать на 2-3 ампера, а то мало ли что там эти китайцы пишут - в наше время никому доверять нельзя... В мануале руководстве пользователя в приложении 2 указаны все распиновки назначения контактов соединителей, в том числе и для гнезда питания:

Крайние контакты +5В, средний - "земля", проще не придумаешь. С импульсным блоком питания (зарядка от смартфона) у меня всё заработало, что сразу облегчило и общий вес, так и избавило от необходимости поиска места на столе. Единственный минус - отсутствие кнопки питания на корпусе компьютера, ибо она была предусмотрена на блоке питания. Выход - либо монтировать выключать на провод, либо - в корпус Дельты-С. Я выбрал последний вариант - вместо выхода на телевизор:

А всё потому, что подключаться к телевизору через этот антенный разъем совершенно дурацкая идея. А вот почему так - об этом в следующей главе.

Вывод изображения

В Дельте-С02, которая оказалась у меня, есть два способа выводить изображение: с помощью ТВ сигнала через антенный вход телевизора и выхода, содержащего отдельные RGB сигналы плюс сигнал синхросмеси. Но фактически получается 3 способа вывести картинку.

Во-первых, через ТВ-выход можно получить черно-белое изображение на телевизоре. Но качество его просто ужасное:

Это самое лучшее, что удалось получить на ЭЛТ-телевизоре. При этом изображение плывёт, как только картинка меняется по яркости или цветности и её надо заново подстраивать. ЖК-телевизор и ТВ-тюнер не дали и такого качества. И сравните с изображением с того же антенного выхода у ZX Spectrum +2 на том же телевизоре:

Это изображение тоже не поражает качеством, но, по крайней мере, тонкие полоски видны и изображение не плывёт - вполне можно говорить о его применимости в реальных условиях. А вот говорить об использовании ТВ-выхода у Дельта-С просто не представляется возможным.

Во-вторых, можно подключить Дельта-С к телевизору через композитный вход, если подать туда сигнал синхросмеси с RGB-выхода. Да, изображение получится неплохим по качеству, но опять же чёрно-белым, в отличии опять же от ZX Spectrum +2:

В общем, с цветом какая-то беда, непонятно почему нельзя было сделать цветной картинку для ТВ выхода и для простого композитного сигнала. Прям загадка какая-то. Объяснить я её могу только тем, что инженеры не хотели напрягаться с этим, оставив такую возможность подключения чисто для чёрно-белых телевизоров - коих в то время было немало и они в основном и доставались подросткам на убивание их с приставками или БПК. А для подключения к Дельте-С цветных телевизоров и мониторов был отдельный полноцветный выход RGB и даже в руководстве пользователя в приложении 4 приведено аж 7 схем для модификации популярных моделей ТВ. Ну и были мониторы с разъемом СГ-5, в которые можно было просто воткнуть комплектный кабель со штекерами СШ-5 на обоих его концах. Ну и тем кому повезло, и родители разрешили использовать цветной телевизор или даже купили отдельный монитор, те наслаждались цветной картинкой неплохого качества - и это был третий и самый правильный способ получения изображения с отечественных Спектрумов. У меня было и то и другое, но, к сожалению, телевизор поражал практически полным отсутствием половины и так не такой уж широкой палитры Спектрума, а монитор всё забивал жёлтым цветом и никакие "крутилки" не помогали, но зато резкость была неплохой и мелкие шрифты в том же iS-DOS не сливались в кашу.

Чтобы подключить сегодня Дельту-С к телевизору и получить цветное изображение потребуется телевизор с полноценным SCART-входом. И вот тут могут возникнуть две проблемы: не у всех современных ТВ он вообще есть и уж тем более полноценный, а на это ещё накладывается тот факт, что если просто соединить выходные контакты RGB-разъема с Дельты-С с нужными контактами на SCART-штекере (тут сложно что-то перепутать: красный - 15, зеленый - 11, синий - 7, синхросмесь - 20 контакт SCART), то картинку вы можете не получить и на ТВ с полноценным SCART-входом, потому что нужна ещё и магия понимания работы того самого SCART. Да-да, опять те же грабли, по которым я пробежался ещё с ZX Spectrum +2. Вот она, где собака порылась:

На контактах 8 и 16 мне приходилось в кабеле для ZX Spectrum +2 мудрить с выводом 12 вольт для 8 контакта и понижением вольтажа для 16 контакта, чтобы картинка вообще была, была положенного размера и никуда не срывалась. Но там я брал +12В непосредственно с платы, просто меняя нужные перемычки заботливо подложенные инженерами. В Дельте-С, естественно, такого подарка не было, и вообще +12В там нет в принципе, а только +5В. Но как оказалось, этого достаточно, т.е. можно просто подать +5В на 16 контакт SCART и картинка волшебным образом появляется. Один только вопрос - а где брать эти самые 5 вольт? Сначала я приспособил отдельный вход от зарядки телефона прямо к штекеру SCART, но мне показалось неудобным отключать каждый раз ещё и его. А оставлять под постоянным напряжением разъем - так себе идея. Вообще идея прокинуть сразу с разъема для подключения телевизора кроме RGB ещё и +5 вольт (а ещё бы неплохо и звук бипера заодно!) на штекер SCART - это идея здравая, но вот без замены гнезда СГ-5 на СГ-7 тут никак, а это вещь специфическая и под рукой у меня его не оказалось. Поэтому я вышел из ситуации без модификации разъемов - просто навешав снаружи все необходимое и выведя через кабель от LPT (в нём очень много проводов) все нужные сигналы на штекер SCART. Выглядит неэстетично, зато практично, да ещё и разбирается при необходимости:

К телевизору идёт один кабель и один кабель - к розетке. И пришлось еще решить небольшой вопрос с вольтажом: хоть и с +5В всё работало, но вообще-то надо было бы не больше 3 вольт. Поискав в запасах нашел только SMD "понижайку" и с трудом, но смог её напаять навесным монтажом:

Вместо 5 вольт получается 3.3, что уже ближе к целевым показателям

Всё-таки пришлось напаять в штекер резисторы по 150 Ом на RGB-сигналы, ибо слишком ярким показалось изображение.

Вопрос с изображением на телевизор решился удачно, но пришлось всё-таки повозиться. Кстати, в Дельте-С есть выведенные переменные резисторы (если смотреть на панель с гнёздами, то слева-направо: синий, зеленый, красный) для настройки цветности (видимо, для телевизоров или мониторов без возможности подстройки). В тех моделях БПК, которые я покупал - куда только эти резисторы не были выкручены... Сейчас же я бы рекомендовал выставить для них всех уровень в 1.5 вольта, чтобы получить те цвета, которые и должны быть у Спектрума.

Для подключения же к монитору можно использовать те же способы, что и для ZX Spectrum +2, т.е., например, конвертер со SCART на HDMI с поддержкой RGB - он работает, но не без нареканий на качество синхронизации кадров. Зато более качественный контроллер GBS стоит ощутимо дороже. Тут уж надо выбирать по карману, мне лично и первого варианта хватает за глаза.

Вывод звука и вход с магнитофона

Со звуком вопрос решается вроде бы проще, но тоже есть нюансы. В самой Дельте-С есть встроенный динамик-пищалка и есть разъем для магнитофона. Однако, пищалка сама по себе очень плоха: тихая, проигрывает исключительно верхний диапазон частот и вообще противна на слух. При этом аудиотракт (если это можно так назвать, хе-хе) на одном транзисторе выдаёт очень мощный звук, который может раскачать любые динамики небольших размеров и по мощности мог бы выдать звук сравнимый с современными недорогими колонками-чебурашками. Кроме этого, этот динамик ещё и не отключается. И не регулируется по уровню звука. Так что неясно - то ли это задумка инженеров такая - мол не надо слишком громких звуков, а то их убавить нечем, то ли просто получилось, как получилось.

Разъем же для магнитофона, судя по инструкции, предназначен только для загрузки (3 контакт - вход) и сохранения (1 контакт - выход) с/на магнитофон. 4 и 5 контакты заявлены как свободные, однако если посмотреть на плате, то 5 канал соединен с 1 контактом, т.е. с выходом магнитофона, а 4 контакт (и на схеме тоже) - соединен через 50 омный резистор прямо с транзистором, который и выдает звук на встроенный бипер. И уровень громкости на этом 4 контакте такой, что можно без дополнительного усиления подключать к нему маленькую колоночку. Поэтому я спаял переходник, у которого 1 и 3 контакты шли на штекер 3,5 аудиоджека для подключения к магнитофону или смартфону, а 4 и 5 контакты - шли на 3,5 аудиогнездо для вывода звука бипера, которое потом соединялось с кабелем идущим в SCART. Получилось что и звук бипера выдается в телевизор и звук загрузки с магнитофона.

Со входом с магнитофона надо, кстати, аккуратнее, поскольку, похоже, он ничем не защищен и сигнал идёт прямо (если не считать мелкого конденсатора) в компаратор напряжения (микросхему оцифровки аудиосигнала). И я смог таки эту микросхему спалить - то ли просто перевтыкая штекер из одного смартфона в другой, то ли с Microsoft Lumia подал слишком громкий сигнал... Бордюр после этого перестал мигать в момент подачи сигнала. Пришлось выпаивать К554СА3А и вместо него вставлять аналог: IL311ANM, благо он доступен, хоть и за 200 рублей. Поэтому, товарищи, осторожнее - спалить его можно на раз-два.

Входы джойстиков

Оба-два одинаковы с лица, но отличаются изнутри: первый - типа Kempston, а второй - Sinclair (клавиши 6-0 на клавиатуре). Кемпстон нам еще попьёт крови (попозже), но с точки зрения подключения - они абсолютно одинаковы, распиновка разъема совпадает. Чтобы не переделывать все джойстики, которые у меня есть и используются в других Спектрумах - пришлось делать переходник с DB-9 на СШ-7:

Соответствие контактов:

СШ-7	DB-9
1	8 - GND
2	3 - LEFT
3	4 - RIGHT
4	2 - DOWN
5	1 - UP
6	6 - FIRE

И тут тоже без ложки дёгтя не обошлось: вот зачем было использовать СГ-7, а не СГ-5? Да, контактов используется 6, но ведь в СГ-5, кроме 5 "дырочек" ещё и корпус металлический есть - почему на него было не повесить опрос, т.е. "землю"? Поэтому делаем модификацию:

И в переходнике соединяем уже не 6 контакт СШ-7, а корпус СШ-5 с контактом "огонь" DB-9. "Элементарно, Ватсон!" Неужели у инженеров, проектирующих эти разъемы в Дельте-С ничего не дёрнулось? Ведь просто номенклатура деталей была бы меньше. Я-то сейчас могу представить для чего мне понадобился бы дополнительный контакт в этом гнезде - чтобы вывести 5 вольт для джойстиков требующих внешнего питания (например, беспроводного джойстика от 8bitdo M30 - он без +5В не будет работать). Но в то время - об этом явно никто не думал.

Ну и понятно, что работать будут только джойстики типа Atari, т.е. без всяких встроенных микросхем. Т.е. если у вас вдруг окажется чуть более умный геймпад, то его нужно будет "затупить": отрезать микросхему и напаять проводники прямо к контактным площадкам. А для геймпада от Денди ещё и провод придётся заменить на более многожильный:

Порт расширения

Вот мы и добрались до самого интересного. У всех официальных ZX Spectrum был порт расширения (ZX BUS), куда втыкались разнообразные устройства, увеличивавшие потенциал этого компьютера. Но не у всех отечественных клонов Спектрума был аналог такого порта. Не говоря уж о том, что точно такого же порта - не было ни у кого. Почему-то для отечественных клоноделов оказалось проще не делать ничего (тот же Ленинград) или добавить порт расширения в виде разъема, нежели чем гребёнки на плате (которую вроде бы гораздо легче соорудить, нежели чем сверлить отверстия и припаивать "многоножку"). Но хорошо всё-таки, когда такой порт был, вручную такое выводить - ну такое... И в Дельта-С он как раз был и был практически идентичен по набору сигналов оригинальному ZX BUS (за исключением одного, но нужного). Этим меня, кстати, Дельта-С и заинтересовала - у этой модели явно был потенциал, который можно (и нужно было!) было раскрыть. Откидываем лючок с правой стороны - и вуаля, советский разъем СНП59-64В-23-2-8:

Некоторые шли с позолоченными контактами и за это были ценимы разными вандалами, курочащими старые платы ради КМ-ок и подобных разъемов. Но вернёмся к самому разъему и вот описание его контактов из руководства пользователя (стр. 81-82):

Из него видно, что средний ряд (B) не задействован, а просто сдублирован с верхним рядом (C), поэтому и достаточно двухрядного ответного штекера, с отсутствующим средним рядом. Описания всех сигналов дано на русском языке, но большинство без проблем опознаются, тем более что на схеме  всё-таки обозначены английскими аббревиатурами. Также данная табличка затрудняет понимание, поскольку написана в логическом порядке, а не в порядке следования в разъеме, из-за чего постоянно приходится пересчитывать контакты при работе с этим портом.

Для данного разъёма, насколько я знаю, выпускалось только одно фирменное устройство: контроллер дисковода типа Beta Disk Interface совмещённый с музыкальным чипом AY:

В центре видно чип контроллера ВГ93 и музыкальный чип AY-3-8910A

Плата шла в корпусе, выполненном в одном стиле с БПК, и могла пристёгиваться (точнее прикручиваться) к корпусу компьютера, составляя с ним единое целое

В принципе, этого было и достаточно. Не знаю, чтобы ещё такого я в то время пожелал бы ещё подсоединить к Дельте-С дополнительно: клавиатура уже неплохая, джойстики и так есть обоих видов, музыкальный чип и дисковод - вот они... Но вот сейчас у меня такого контроллера дисковода нет. И хотя энтузиасты такие контроллеры собирают самостоятельно, заказывая готовые платы (хотя герберы не выложены в общий доступ и доступны не для всех) и подбирая компоненты (

), мне же этого делать не хотелось, потому что получилось бы устройство заточенное только под конкретную модель Спектрума, а у меня уже есть универсальный контроллер дисковода, работающий через оригинальную шину ZX BUS. Надо было его только "подружить" с этим разъёмом. Поэтому у меня возникла в ту пору идея данный разъём соорудить самостоятельно. Однако, ведомый правильным чутьём - сначала полез в интернет, чтобы проверить - не делал ли уже кто-то что-то подобное, чтоб не изобретать велосипед и не собирать косяки, которые кто-то уже нашёл и исправил до меня. И надо же - действительно нашел отзыв одного товарища на PCBWay на такую штуку. С трудом, но всё же откопал и герберы данного переходника и заказал его на JLCPCB. И вот тут мне конкретно не повезло - заказывал-то я еще в середине февраля 2022 года, посылка застряла в Гонконге и два месяца вообще никуда оттуда не двигалась - доставку в РФ заморозили. Я, конечно, расстроился, и заказал ещё один раз уже на PCBWay (а ведь каждый заказ под тысячу рублей с доставкой). И тут как раз на меня выходят менеджеры JLCPCB и предлагают бесплатно изготовить ещё раз эти платы и отправить их мне - респект им за такой подход. И практически в одну неделю мне пришли сразу 10 переходников. Пришлось, правда, ещё искать и разъемы СНО64-64Р-24-2, что оказалось не так легко. Заказывал сначала в Чип и Дип, но цена приятно удивляла и бодрила. Потом уже на Авито смог найти подешевле, но мелким оптом, да еще и с припаянными проводами. Зато в итоге, спаял все 10 переходников и приступил к экспериментам.

Вид сверху

Вид снизу

Сначала, для проверки работоспособности переходника, я испытал его с платой тестирования и платой для подсоединения PS/2 клавиатуры, оба-два у меня работали и в ZX Spectrum +2 и в ZX Spider 128:

Плата с ПЗУ содержащим тестовые программы отлично заработала, т.е. переходник оказался рабочим. А вот клавиатура отказалась - работала только кнопка Reset, т.е. Дельта-С перебивала её своей клавиатурой, а внешнее устройство не смогло отключить внутреннюю клавиатуру. А поскольку на оригинальном ZX Spectrum и на польском клоне всё работало нормально (внешняя клавиатура работала и внутренняя тоже), то тут я начал понимать, что с Дельтой-С будут проблемы и с другими устройствами. И да, они не замедлили появиться. Когда я присоединил контроллер дисковода Beta Disk 128X через этот переходник, то сначала я обрадовался, что он при старте показал мне TR-DOS.

Но вот при попытке что-то запустить - на экране появлялась надпись No disk. Стало ясно, что проблема именно в связке контроллера и БПК. Довольно быстро до меня дошло, что налицо конфликт портов, т.е. что-то внутри платы компьютера конфликтует с портами, используемыми контроллером для общения с дисководом. И действительно, это оказался интерфейс Kempston-джойстика, зачем-то реализованный на плате Дельта-С02 и реализованный через одно место, без всякой попытки дешифрации общих портов. Стало ясно, что нужно как-то сделать так, чтобы при использовании контроллера интерфейс джойстика подавлялся бы и не мешал. Тут уж я начал гуглить - что же надо для этого делать? Первый способ, который я нашёл - это перерезание на плате соединения IORQ от процессора и заменой его сопротивлением, чтобы можно было от устройства вывести более сильный сигнал для его прерывания на плате (и это не лучший способ, поэтому сразу предупреждаю, что так делать не стоит!):

Режем дорожку (или вынимаем 20 ногу процесссора из платы)

Вместо дорожки - резистор, от контроллера - диод на ту же ногу микросхемы

Ну и от процессора же - ведём сигнал IORQ на внешний контроллер, иначе откуда он там появится, если мы его отрезаем диодом от резистора?

Но тут у меня возникли трудности - что за сигнал взять с контроллера, который говорил бы о том, что в этот момент контроллер обращается к диску? Что я только не перебрал - наверное все дорожки, а оказалось что надо было просто посмотреть в мануал к контроллеру - там было указано, что сигнал активности выдаётся на крайний правый верхний контакт разъёма! В переходнике этот контакт задействован не был, но это решилось дополнительной "лапшой", которую повесил также на крайний (незадействованный) контакт порта расширения Дельта-С. И вот после этого контроллер дисковода заработал успешно, чем меня несказанно порадовал - не зря я столько времени убил на это. Вот так это выглядело в сборе:

Всё-таки дисковод снижает время загрузки игр до нескольких секунд, и, как оказалось, куча игр, которые вышли только на дискетах, прекрасно работает и на 48 Кб машине. То же "Звёздное наследие" или "Last Battle". Я уж не говорю про игры с подзагрузкой уровней - с дисководом это совсем другое дело (попробуйте, например, в North & South поиграть с магнитофона).

Однако и на этом останавливаться не хотелось: поскольку я видел, что у кого-то заработал через этот переходник DivMMC, то и мне захотелось это попробовать. Но вот эту интереснейшую историю я, пожалуй, расскажу в следующий раз...