Dès lors que j'ai commencé à travailler sur la boite à rythme Drumulator achetée il y a deux ans en pas très bon état, je me suis dit que cela pourrait être 'sympa' de recréer la machine avec les technologies modernes. Il est vrai que le côté 'roots' et vintage de la machine plaide en sa faveur :
De plus, depuis quelques temps je travaille sur un adaptateur de WAVE ROMs pour rendre la mise en place de sets de batteries plus pratique. Il est vrai que ce genre de customisation est très en vogue aujourd'hui. Non sans raison d'ailleurs puisque cela permet de profiter du traitement sonore analogique avec d'autres sons de batterie. Il est vrai que le principe de codage utilisé dans les machines de cette époque, du huit bits non linéaires offrant une dynamique de 12 bits, donne un résultat très... percussif!
J'ai déjà traduit l'ensemble de la partie processeur de cette Drumulator en VHDL et implémenté le tout avec succès dans une carte de développement à base de FPGA Altera, Intel maintenant:
Forcément, d'une part cette implémentation n'est pas la plus compliquée à effectuer mais en plus, toute la partie analogique est absente. Hormis le message "bAd" au démarrage indiquant que le contenu de la mémoire sauvegardée est corrompu, et pour cause puisque sur cette carte la SRAM est totalement volatile, il ne se passe pas grand chose. Evidemment, c'est quand même un très bon début.
Pour continuer l'implémentation VHDL de la machine, le 'gros morceau' auquel il convient de s'attaquer est le séquenceur interne qui génère les adresses d'accès aux WAVE ROMs externe. Sur le papier, le schéma n'est pas très compliqué :
Ces deux schémas représentent le micro-séquenceur, en haut, qui gère tous les accès aux registres, en bas, déterminant au final les adresses en cours de tous les sons. L'ensemble est en mesure de traiter huit sons simultanés et un espace mémoire totale de 64Ko. Je ne rentrerai pas dans les détais du fonctionnement de ce système, il est assez simple à comprendre. La partie cachée, à savoir le contenu de la ROM du micro-séquenceur, peut être déduite. Mais j'ai préféré dessouder le circuit de la carte de la machine, puis le lire avec un petit montage Arduino. De sorte que j'ai pu récupérer le contenu des 32 octets utilisés par EMU.
Muni de toutes ces informations, il n'y a plus qu'à lancer le logiciel Quartus puis se remettre au VHDL. Finalement, à chaque fois que je m'y remets, je trouve ce langage de plus en plus facile et pratique :
Après quelques heures de 'dur' labeur, la compilation se passe correctement. Les 'warnings' reçus sont tout à fait normaux étant donné la configuration du système. Je n'ai pas du tout déclaré de signaux d'horloge, l’analyseur ne peut donc effectuer correctement son travail, et me le dit avec force messages. Bon, un circuit qui au final fonctionne à 833KHz ne devrait pas me poser trop de problèmes. L'étape suivante consiste maintenant à tenter d'interfacer une carte FPGA contenant ce programme dans l'environnement de la Drumulator que je possède. Je n'ai pas encore vraiment pensé au problème. J'attends le circuit imprimé du support de WAVE ROM que j'ai créé :
Une fois que j'aurai testé ce circuit, normalement implémenté dans la Drumulator, j'en utiliserai un autre que je raccorderai à la carte FPGA, ce qui devrait me permettre de générer les données numériques comme souhaité. Par contre il me faudra implémenter la partie accès du système par le processeur de la machine, ce qui représente un certain nombre de connexions à réaliser puisque'il faudra au moins le bus de donnée du Z80 plus les signaux de sélection fournis par la glue logique. Sans compter les obligatoires circuits d'adaptation des tensions parce que la carte FPGA accepte au maximum du 3,3V alors que l'ensemble de la logique de la Drumulator est en 5V, technologie de l'époque oblige.
Mais bon, chaque chose en son temps!
UPDATE [12-11-2018] Je viens de recevoir le circuit imprimé de l'extension de mémoire de sons. Monter le premier prototype ne m'a pris que quelques minutes étant donné le faible nombre de composants du circuit :
L'emplacement de gauche devrait recevoir un support à force d'insertion nulle plutôt qu'un support standard, ce qui devrait permettre un échange vraiment plus commode de sets de formes d'ondes dans cette Drumulator. Pour l'instant je ne l'ai pas monté. Je vais d'abord tester le montage de base en condition normale :
Cela n'est pas pour me lancer des fleurs, mais quand même, cette version est un peu plus 'pro' que tout ce que j'ai pu voir jusqu'à maintenant (sous réserve que cela fonctionne, bien évidemment).
Je n'ai pas encore testé le principe, mais je pense qu'il devrait être possible avec cette version, d'utiliser un émulateur de RAM inséré dans le support à force d'insertion nulle. Cela devrait permettre un test auditif de banques de sons faites à la demande sans avoir à programmer au préalable les quatre ROMs habituelles. Un gain te temps et une plus grande flexibilité du système est donc à attendre dans le processus de création de banques sonores.
UPDATE [13-11-2018] J'ai utilisé un émulateur de PROM que l'on peut trouver sur Ebay pour un prix tout à fait correct. Il est fabriqué par l'entreprise Polonaise
Momik. Il émule sans difficulté une mémoire de type 27C512 d'une capacité de 64Ko, total de ce que peut adresser le générateur sonore interne de la boîte à rythmes :
Au démarrage du système, les pads A, B, C et D de la Drumulator ne génèrent aucun son. Une fois cet émulateur de PROM chargé avec le fichier concaténé des quatres ROMs de base, le fonctionnement de la machine redevient normal avec les sons attendus sur tous les pads. Je ferai peut-être une petite vidéo du sujet...
