C64 SID CHIP MOS6581

Einleitung

Die wichtigsten Parametrisierungen

Programmierpraxis

Registertabelle mit Erläuterungen

Die MOS 6381 Hardware

C64 SID-Chip Programmierung

Erzeugung von Tönen mit dem Commodore 64 und Basic

MOS Technology 6581 SID

zusammengestellt von Christian Riedel/ MH, x3works, dopeconnection.net

Das Sound Interface Device des Commodore 64 besteht aus 3 Tongeneratoren, welche über die 29 Register 54272 bis 54300 kontrolliert werden können. Ein Register hat dabei eine Länge von einem Byte bzw. acht Bits:

1 Byte Register
High-Nibble				Low-Nibble
Bit	Bit	Bit	Bit	Bit	Bit	Bit	Bit
7	6	5	4	3	2	1	0

Zur praktischen Seite: Im folgenden soll veranschaulicht werden, wie man in Basic einen Ton mit Tongenerator 1 erzeugen kann.

10 POKE 54296,15	REM: Kein Filter, maximale Lautstärke=15
20 POKE 54272, 196	REM: LOWBYTE, Note D-3, Oszillatorfrequenz 146.8Hz
30 POKE 54273, 9	REM: HIGHBYTE, Note D-3, Oszillatorfrequenz 146.8Hz
40 POKE 54277, 105	REM: Attackphase 1s, Decayphase = 750ms
60 POKE 54278, 252	REM: Sustainlautstärke = 10, Releasezeit = 2,4s
70 POKE 54276, 33	REM: Rechteckform gewählt, Steuerbit gesetzt, abspielen beginnt
80 FOR I= 1 TO 1700:NEXT	REM: Das Timing der Sustainphase+Attackphase+Decayphase muss selbst überbrückt werden! Z.B.: durch eine Schleife (ca.850 Durchläufe / Sekunde)
90 POKE 54276,34	REM: Rechteckkurve gewählt, Steuerbit nullgesetzt, Releasephase beginnt, abspielen des Tons endet danach.
	Download d64 Image : SIDchip.zip
Erzeugt wird ein D mit einer Frequenz von 146.8Hz und eingeprägter Rechtecksform. Die Lautstärke steigt in 1s auf volle Lautstärke, klingt dann in 750ms auf 2/3 dieser Lautstärke ab. Der Ton wird bis zum Ende der FOR-Schleife gehalten und in 24ms Releasezeit ausgeblendet. Die genaue Funktion der mit dem Poke-Befehl beschriebenen Register kann der folgenden Tabelle entnommen werden.

Die MOS 6581 SID Hardware:
Diese Abbildung soll nur einen kurzen Überblick über die Art der Pinanschlüsse des MOS6581 geben.	PIN	NAME	Erläuterungen
Wenn sie mehr über die Elektronik hinter dem MOS 6581 erfahren wollen, dann können sie dem offiziellen Datenblatt zum Chip ausführlichere Informationen entnehmen. (Dieses kann z.B.: bei http://sid.kubarth.com/specifications.html gefunden werden) Hier befindet sich der SID im C64. (Die Position variiert bei den einzelnen Versionen des C64)	01	CAP 1A	Anschlüsse für externe Kondensatoren. Die Kapazitäten (min. 1000pF) werden vom Frequenzfilter als Integratoren benötigt. Angeschlossen wird je ein Kondensator zwischen Pin 0 und 1 sowie zwischen Pin 3 und 4. Der Kapazitätswert beeinflusst das Klangbild des MOS 6581 SID. Die Mit je 1000pF können höhere Töne erzeugt werden. 2000pF Kondensatoren ermöglichen eine bessere Bass-Dynamik.
	02	CAP 1A
	03	CAP 1A
	04	CAP 1A
	05	-RES	Reset. Der SID Chip setzt die Register zurück, wenn ein Low-Signal anliegt. (TTL Signal, Low-Time min. 10 Zyklen)
	06	S2	Über diesen Pin bezieht der SID Chip den I/O-Takt des Prozessors. Die nominale Frequenz liegt bei 1MHz, im High-Takt (5V-TTL) werden die Daten transferriert. Der Takt dient auch als Basis für die durch ihn abgeleiteten Stimmfrequenzen. (siehe Reg. 0, Reg. 1)
	07	R/W	Read/Write. Bei anliegendem TTL Low Signal wird ins Register geschrieben, bei High gelesen.
	08	-CS	Chip Select. Wenn der Prozessor eine Adresse im Registerbereich des SID Chips auf den Adressbus legt wird dieser Eingang Low.
	09	A0	Adressbits A0-A4. Mit 00000 wird Reg. 1 angesprochen, mit 00010 Reg. 2, mit 00011 Reg. 3, usw. (binär umformen). TTL-Level, kommend vom MOS 6510 Mikroprozessor.
	10	A1
	11	A2
	12	A3
	13	A4

	14	GND	Hat der Sid gegenüber den anderen Schaltungen eine eigene Masse, so lässt sich das Klangbild verbessern.
	15	D0	Datenbits D0 bis D7. Der Datenfluss ist bidirektional. Wird -CS low, entscheidet R/W ob das durch A0 bis A4 adressierte Register die Datenbits gelesen oder geschrieden werden. Es liegt 5V-TTL-Level an, verbunden sind die Datenleitungen mit dem MOS 6510 Mikroprozessor.
	16	D1
	17	D2
	18	D3
	19	D4
	20	D5
	21	D6
	22	D7
	23	POTY	Eingang für A/D Wandler 2, siehe Reg 26
	24	POTX	Eingang für A/D Wandler 1, Der Wert des Registers wird bestimmt durch einen zwischen +5V und POT X angelegten elektrischen Wiederstands (min. 300 Ohm bis 400 kOhm). Die max. mögliche Abtastrate beträgt ~2000Hz. (siehe Reg 25)
	25	V5V	5 Volt Betriebsspannung, max 100mA / 500mW
	26	EXT-IN	EXT IN ist ein Signaleingang für Singale bis max. 3V z.B. von einem Mikrophon, einer Stereoanlage oder etwa einem zweiten SID Chip. Der Pin 26 ist verbunden mit dem Kontakt 5 der 8-poligen AudioVideobuchse.
	27	AUDIO OUT	Audio Out mit maximal 2V Spannung.
	28	V12V	12 Volt Betriebsspannung, bis zu 40mA / 480mW
		total:	max. 1000mW SID Power