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[WIP 60%] Normaliser un signal vidéo

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Message par Bouz le Mer 6 Jan 2021 - 23:50

Ce soir, j'ai pris mon courage à 2 mains et j'ai fini par souder les deux registres à décalage qui vont donner les valeurs de référence aux compteurs,  et le paquet de fils qui vont avec.
J'ai viré tous les fils qui indiqueraient la valeur des compteurs sur les LED, ça ne servira à rien plus tard.
J'ai aussi installé le 3ème GAL en série pour avoir un compteur 12 bits.
Accessoirement, j'ai réussi à faire marcher mes vieux GAL Latice (ça n'existe plus) dont j'avais acheté un stock pas cher.  J'ai pu les mettre à la place des GAL Atmel un peu trop biens (chers) pour servir de compteurs. Il y a une feinte sur ces GAL qui fait que quand on marche en mode registre (avec une ligne d'horloge), ça active d'office une ligne Output Enable. Chez Atmel, elle est True par défaut. Chez Latice, elle est à False. Résultat: je n'avais pas de sorties visibles et j'en avais déduit que ces vieux machins ne fonctionnaient pas. J'ai eu un pin à raccorder à la masse pour faire marcher tout ça.
Et puis histoire de garder de la marge, j'ai anticipé une éventuelle recherche de précision supplémentaire et j'ai tenté d'envoyer un signal d'horloge à 40MHz au lieu de 20 dans le système. Résultat: toute la chaîne fonctionne bien, mais on bouffe pas mal de parasites.
Ma prochaine action sera donc d'ajouter des condensateurs de découplage sur toutes ces puces.
Ça tombe bien, j'en avais acheté une bonne centaine en Chine. Par contre, je ne sais pas où j'ai mis le sac. Avec les travaux à la maison, c'est la foire aux composants dans toutes les pièces.

La suite, ce sera d'écrire l'algo de génération de HSync décalé. Je vais commencer en gérant uniquement les HSync, et j'utiliserai mon générateur de fonctions pour simuler un signal 15kHz qui ne fait que sauter à la ligne suivante et ne génère jamais de VBL.
Après ça, je ferai le code du microcontrôleur qui va piloter les 3 GAL via les 2 registres à décalage, puis je me casserai la tête sur le code du GAL qui va générer le signal HSync en s'appuyant sur le 3ème GAL (parce qu'ils sont chaînés, trop fort).
Après ça, je pense pisser de joie,  puis attaquer la gestion du VSync, qui est toujours douloureuse parce que chaque PCB fait ce qu'il veut en la matière!

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Message par Bouz le Dim 10 Jan 2021 - 23:36

Et nous voici donc avec, par ordre d'apparition:
- 1 microcontrôleur Arduino qui lit un décalage sur on potar et le transmet au circuit via...
- 2 registres à décalage qui stockent la valeur du décalage pour que les compteurs puisse s'y référer
- un oscillateur à 20MHz, qui cadense donc les GAL avec une période de 50 nanosecondes.
- 3 GAL programmés en compteurs/ comparateurs 4 bits et collés pour faire 12 bits, qui temporisent après détectuon d'un HSync
- 1 GAL programmé en compteur 9 bits (pourquoi pas 9, j'avais une patte en plus) qui permet d'attendre 8 microsecondes, le temps de générer un HSync
- 1 GAL programmé pour générer des HSync décalés en pilotant les 2 compteurs

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J'alimente ça avec un générateur de fonctions arbitraire, lui-même programmé pour sortir des signaux HSync à 15 kHz:

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Et tout ça pour produire un HSync crade après 2h de debugging intensif.

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C'est moche et ça saute. Je vais ajouter des condensateurs de découplage sur les 2 derniers GAL. C'est déjà fait sous les 3 autres. Ça devrait éviter des pics. Et puis il y a des offsets de tension parce que j'ai une masse qui se promène entre 2 plaques. Et puis je n'ai sûrement pas encore trouvé tous les problèmes !

En tout cas, ça sort quelque chose, et je suis donc déjà plutôt content!
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Message par poup le Lun 11 Jan 2021 - 16:28

A effectivement la sortie est bruitée. Les condensateurs et le défaut de masse devraient améliorer le truc.
Avec tout ces débuggages, quand le truc sera fini il sera aux petits oignons.
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Message par Bouz le Lun 11 Jan 2021 - 22:59

Pour la sortie bruitée, j'ai des éléments de réponse. Le principal souci est que les GAL consomment un max. Avec le précédent montage, ils étaient tous les 5 alimentés par le mini régulateur de l'Arduino, lui-même alimenté par le port USB du PC. Il y avait de la perte de charge à tous les niveaux.
J'ai pu réduire un peu le bruit et régler les problèmes d'alim en basculant l'Arduino directement sur la plaque, sous la forme d'un Pro Mini. Du coup, tout est intégré et alimenté par une alim de labo stabilisée. L'occasion de voir que ce petit monde consomme 2W (400mA). C'est énorme!
Le montage ressemble à ça :

[WIP 60%] Normaliser un signal vidéo - Page 5 20210119

Pour réduire encore plus le bruit, il faudrait que je tire, en plus des pistes existantes, des lignes de masse et d'alimentation en étoile pour chaque GAL.
Je ne pourrai pas faire de miracles dans tous les cas, l'oscillateur injectant du bruit à 20MHz dans les alimentations (d'ailleurs je n'ai pas collé de condo sur son alimentation, il faut que je tente!)

En attendant, si je ne mets pas l'oscillo en mode psychopathe, c'est quand même plutôt lisse:

[WIP 60%] Normaliser un signal vidéo - Page 5 20210120

J'ai zoomé sur un créneau et mesuré la variation temporelle de mon signal produit, histoire de voir si ça tremblerait comme mes montages précédents.
J'observe bien une erreur, mais de l'ordre de 70 nanosecondes (soit un tiers de pixel environ).

Petite démo avec le signal de référence en haut et le signal généré en bas, on voit que ça ne bronche pas. Et puis je joue à le déphaser avec le potar...



Note que je pense aller au bout du test avec ce matériel. Il me reste à gérer les VSync et je pourrai faire un test pour de vrai.
Après ça, j'ai enfin trouvé un adaptateur pour programmer des CPLD, et j'ai commandé une carte de test à 7€ en Chine. Ces trucs sont bien plus puissants que mes GAL actuels, et consomment bien moins. J'espère donc pouvoir m'en servir en lieu et place de ce tas de composants qui chauffent un jour ou l'autre.
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Message par poup le Lun 11 Jan 2021 - 23:14

2W, si tu ajoutes à ta carte de track'n field, va falloir une alim externe.
Pas con l'idée de la masse en étoile. Sur la plaque c'est relou mais sur une piste finale c'est plus facile.
Espérons que le H et le V n'interagissent pas ensemble, du moins ne se parasitent pas entre eux.
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Message par Bouz le Mer 13 Jan 2021 - 23:30

@poup a écrit:Espérons que le H et le V n'interagissent pas ensemble, du moins ne se parasitent pas entre eux.

Le H et le V passent sur le même fil. La différence entre les deux est que le VBL est majoritairement au niveau bas (0V), avec des impulsions par ligne, ou pas, en fonction du PCB.
C'est là que le microcontrôleur intervient. Il mesure les alternances et détecte si on est en cours de VBL ou non.
Le souci, c'est le fait que tous les PCB ne l'implémentent pas de la même manière. Certains mettent juste le signal de synchro à 0V pour la durée de 8 lignes de balayage. Et ceux-là, c'est une plaie pour les gérer. Parce que si je veux gérer un offset vertical, il faut, pour certaines lignes, que je synthétise un signal HSync à partir de rien (puisque je n'ai pas de signal de référence).
Bref, ça va être casse bonbons!

Bon, note positive, j'ai reçu l'interface JTAG pour programmer les CPLD et les FPGA. J'ai fait un test avec ma carte FPGA achetée il y a méga longtemps, et... miracle, ça ne plante plus mon Windows ET j'ai pu programmer le FPGA.enfin j'ai allumé 3 LEDS, on ne s'enflamme pas, mais ça marche!
C'est bon pour la suite de ce bricolage et pour les futurs!
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Message par poup le Jeu 14 Jan 2021 - 10:44

Bah oui on est en RGBs et pas en RGBhv je suis con.
Merde c'est la plaie si les PCB ne sortent pas toute le signal de la même façon. Pour recréer le signal tu ne peux pas faire un signal qui retient le dernier qu'il a reçu différent de zéro ?
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Message par Romano le Sam 16 Jan 2021 - 12:48

J’adore tes projets, tu vises toujours juste!
J’ai un écran pro utilisé en mur auparavant et pas la télécommande d’origine (module central gérant le mur complet) permettant de gérer les décalages ou plutôt les zooms (haut bas gauche droite).
Bidouillage permettant de simuler des états successifs de menu caché jusqu’à un dezoom, mais l’état ne tient pas. En gros il faudrait fabriquer une télécommande comme pour les platine E3/NNC mais aucune doc dispo pour ce matos; ou pouvoir modifier la taille / la position de l’image entre la source et le diffuseur.
L’écran est RGBS, il synchronise sur C-Sync et n’est pas chiant, il prend le c sync d’une console jap, et j’ai même relié Hsync et Vsync d’un vga en 480i, avec ou sans résistance, ça passe.
Il prend du DB9, j’ai fabriqué un adaptateur Peritel femelle vers DB9 et un câble de test qui me permet de modifier au loisir pour lui balancer l’un ou l’autre signal de synchro.

Bref tout est ok quelle que soit la source maintenant mais si je pouvais intercaler un module comme le tien dans la chaîne ce serait du bonheur.

Beau projet!
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Message par Bouz le Sam 16 Jan 2021 - 13:19

Sympa, ça ! Mon module permet(tra?) De recentrer l'image, pas de faire des zooms. Je pourrai tester l'impact de la largeur d'impulsion HSync, mais je pense que c'est un réglage de l'écran sur la bobine du balayage horizontal, pas une variation de signal de synchro.
Pour faire du zoom, il faudrait pouvoir modifier le timing des signaux R, G, B mais à part échantillonner et reproduire le signal, je ne vois pas de solution. Et ça, ça implique un peu de perte et du matériel (microcontrôleur, FPGA et un ADC ultra tapide).
Par contre, pour ta bidouille de zoom qui ne tient pas, j'aurais une solution à base d'optogoupleurs pour simuler les appuis de boutons sur la commande. C'est ce que j'ai fait sur mon GBS qui perdait les réglage au reset :

Ca fait 2 fois que j'en parle cette année, tiens!
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Message par Romano le Sam 16 Jan 2021 - 13:42

En fait quand je parle de zoom c’est pour expliquer le rendu.
Techniquement, si on dit que l’écran est en haut à gauche du mur, on agrandit l’image H et décalage à droite, on agrandit l’image V et décalage vers le bas.
Donc la simulation des « zooms » c’est simplement une modification programmée de position(s) et taille(s).
En agissant en amont dans le sens inverse, je pourrais recentrer l’image.
Et repiquer les signaux issus d’autre chose qu’un peigne jamma sur ta carte sera à priori simple.
Là où je n’ai pas tout dit, et c’est aussi pour ça que ta carte semble être une solution, c’est que même avec la bidouille manuelle, ça dépasse encore légèrement.

Je suis ton Topic de prêt yesss
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