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PCエンジンの複合同期信号

PCエンジンをDT-V1910Cに表示したときに画面上部にスキュー歪みが見える原因を
調べるために、EL1883で分離したCSYNC、HSYNC、VSYNCをロジアナで見てみました。

PCE_CSYNC_1.png

茶色:CSYNC
橙色:VSYNC
黄色:HSYNC

ですが、HSYNCが1パルス分抜けている箇所があります。
なぜ抜けるかですが、同期分離用のLSIのデータシートを見る限り、
HSYNCは単純にCSYNCの立ち下がりに同期して出力されるようなので、
CSYNCに立ち下がりが無いとHSYNCは出力されないということのようです。

CSYNCの立ち下がりが無くなっている原因ですが、
PCエンジンの同期信号には等価パルスが無いことから、
HSYNCとVSYNCをXNORで合成しているだけのようです。
単純にXNORで合成してしまうとVSYNCの立ち上がりの部分で
HSYNCの立ち下がりが消えてしまいます。
また、この方法ではVSYNCがローになっている区間で
HSYNCの立ち下がりのタイミングがHSYNCのパルス分
遅れていることになります。

HSYNCの遅れよりは1パルス分かけている方が影響が大きいだろうと
言うことで、簡単な回路でパルスを無理矢理追加して試してみましたが
歪みは解消しませんでした。
DT-V1910CではHSYNCの間隔が完全にそろってないと歪んでしまうようです。

PCE_CSYNC_2.png

HSYNCとVSYNCをXNORで合成している回路はアーケード基板で
よく使われているようなので、DT-V1910Cにアーケード基板を
接続するのは相性が悪そうですね。


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PCエンジンの分離同期信号その2

PCエンジンの分離同期信号をそのまま使うと画面が右によってしまうので、
HSYNCのタイミングをロジアナを使って見てみました。
使ったロジアナはZEROPLUSの最下位モデルLAP-C(16032)です。
白エンジンにつないだ天の声2から線だしして測定しています。

ドットクロックによって違いがあるかもしれないので
ドラゴンスピリットとR-TYPEの2作品で計測しました。
赤色がEL1883でビデオ信号から同期分離したCSYNC
(本体のCSYNCはロジックレベルが違っていたらしく、計測できなかった)
橙色がドットクロック
黄色がHSYNC
となります。

以下がドラゴンスピリットの同期信号の波形です。

PCE_Sync_DS.png

以下がR-TYPEの同期信号です。

PCE_Sync_RT.png

ありゃ、ドットクロックには同期していませんね。
どうも、両方ともドットクロックではなくメインクロック21.48MHzの36クロック分
遅延しているようです。
この遅延には同期分離回路の遅延時間も含まれる可能性もありますが、
大きく遅延しているのは間違いなさそうです。
また、前回HSYNCのパルス幅が短いのではと書いていましたが、実際は長い方でした。

メインクロックは取り出せますが、36クロック分の遅延回路を作るのは面倒なことと
ドットクロックによらず同じ時間遅延すると言うことであれば、74HC123を使って
遅延させることが可能なのでこの方法で行くことにします。
ただし、時間が短いので遅延時間が計算値通りにならない可能性があり、要調整です。

回路図は以下のようになります。
74HC123はベンダーによってパルス幅の時間が違うらしいのでTC74HC123を
使用してください。
この回路を使用した結果、いかなる問題が起きても責任は持てませんので、
もし試す場合は自己責任でお願いします。

※6/26追記 回路の出力を直接DT-V1910CのHSYNC、VSYNCに接続すると
75オーム負荷となり、ICのスペック上出力電流が足りませんので、
直結はしないようにしてください。
対策回路は検討中です。

※7/1追記 DT-V1910Cの同期入力 その2 に対策回路を掲載しましたので
ご参照ください。

PCE_SepaSync_sch.png

本体とは以下のように接続します。
HSnに本体から出力されているHSYNCを接続(HuC6260の71ピン)
VSnに本体から出力されているVSYNCを接続(HuC6260の72ピン)
5V電源とGNDはHuC6260と同じ電源となるように接続

手持ちのDUO-RではHSYNCは写真の赤丸部分、VSYNCは写真の黄丸部分
に接続することで取り出せました。

PCE_RGB_3.jpg

この回路を使うことでEL1883でHSYNC、VSYNCに同期分離した場合と
ほぼ同じ表示位置となりましたが、SELECTY21と比べると画面が左に寄ります。
遅延しすぎな感じがあるので、C1、C2をもう少し小さくした方がよいかもしれません。

PCエンジンの分離同期信号

DT-V1910CのRGB表示でPCエンジンの画面上部にスキュー歪みが発生する問題が
ありましたが、対策として複合同期もしくは複合同期を分離した信号ではなく、
PCエンジン内部で出力されているHSYNCとVSYNCを直接モニタに接続する
実験を行いました。

PCエンジンのHSYNC、VSYNCは拡張コネクタのB-11,A-10から出力されていることは
海外Webサイトの情報で知りましたが、DUO-Rの場合は拡張コネクタがないので、
別の箇所から取り出す必要があります。
テスタでたどったところ、HuC6260の71ピン、72ピンにつながっており、
HuC6260とHuC6270の配線の間にテストランドがあったので、
そこから線を引き出すことにしました。
画像の赤丸がHSYNC、黄丸がVSYNCになります。
(基板のバージョンによっては違う可能性があるので、同じような改造を行う場合は
念のため、テスターで確認するようにしてください。)

PCE_RGB_3.jpg

ただし、そのままではDT-V1910Cでは水平同期、垂直同期ともに表示が
乱れてしまうので、74HC123を使ってHSYNCのパルス幅が4.7uS程度、
VSYNCのパルス幅が190uS程度になるようにしています。
別件で作成した、NJM2257Dを使った同期分離回路の4uS幅のAFC HD信号でも
画面がみだれてしまい、パルス幅を広げることにより改善したことから、
パルス幅が短いとよくないようです。

複合同期では下の画像のように画面上部にスキュー歪みが出ていましたが

PCE_RGB_1.jpg

分離同期では下の画像のようにスキュー歪みは発生していません。

PCE_RGB_2.jpg

スキュー歪みはこれで解決しそうですが、あくまで取り出している同期信号は
内部タイミング用なので、画面の表示位置が複合同期信号による表示の場合よりも
右よりになっています。
これはHSYNCのタイミングが早いためと考えられます。
これはドットクロックで遅延を入れれば解決しそうなので、
シフトレジスタを入手次第試してみる予定です。

しかしながら、この対策だと分離同期が出力されているハードウェアでないと
対策できない上、いちいち本体改造が必要になるのでイマイチですね・・・。
NEOGEOはどうやって対策しようか・・・。
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