Инженер собрал собственную видеокарту

Помайнить или поиграть на такой штуке будет затруднительно, но картинку она все-таки показывает.

С видеокартами сейчас напряженка: купить новое устройство не так-то просто. Датский инженер под ником jdh шутит, что решил проблему радикально: он собрал себе новую видеокарту самостоятельно.

Инженер выступил и сборщиком, и проектировщиком видеокарты. Для этого, рассказывает jdh, пришлось узнать много нового о том, как передаются и обрабатываются видеосигналы.

Сразу было решено, что видеокарта будет собираться на макетных платах: ковыряться с паяльником и микросхемами у инженера не было никакого желания. Основными строительными блоками видеокарты стали микросхемы транзисторно-транзисторной логики.

Эти микросхемы позволяют реализовать все ключевые функции, необходимую для работы видеокарты: булеву логику, арифметические операции, счетчики.

Чтобы упростить себе задачу, инженер решил отказаться от обработки цветного изображения и работать только с разрешением 208 на 240 пикселей.

На самом деле, рассказывает jdh, создать видеокарту не так сложно, как кажется. Нужно просто определенным образом обрабатывать сигналы; основная проблема в том, что логика этой обработки должна быть зашита в железе.

Решив сперва потренироваться, jdh запрограммировал всю необходимую логику на Arduino. Процесс, признает инженер, занял много часов; пришлось поломать голову, но в итоге jdh удалось вывести на экран картинку.

Оставалось реализовать эту логику в железе. Сперва инженер спроектировал схему будущей карты, чтобы знать, что собирать; устройство должно было работать на скромной частоте в 4 МГц, его планировалось уместить на шести макетных платах.

Проблема макетных плат в том, что на них не очень удобно собирать крупные проекты. Все цепи на таких платах создаются с помощью обычных проводков, у видеокарты довольно сложная логика, а значит, проводков будет немало.

Сборка, вспоминает jdh, заняла кучу времени. Количество плат выросло с шести до восьми, проводов было столько, что запутаться в них проще простого.

Безошибочно собрать конструкцию с первого раза jdh не удалось. Картинку видеокарта выдавала, но совсем не ту, которая на нее передавалась; пришлось изучать схемы и разбираться, где были допущены ошибки.

В конце концов видеокарте jdh удалось сделать то, что от нее хотел создатель: вывести на экран текст «I Built My Own Graphics Card». Вот как это выглядело.

Даже сейчас, отмечает инженер, карта работает с ошибками. Вертикальные полосы, странноватое отображение символов, висящие в воздухе фрагменты букв — всего этого в идеале быть не должно.

Сперва jdh надеялся быстро поправить баги и закончить проект, но вышло иначе. После нескольких часов борьбы выяснилось, что основная причина проблем заключается в слишком медленной видеопамяти; искать чип побыстрее инженер уже не стал — для самодельной видеокарты сойдет и так.