This commit is contained in:
Alex-2-Graf 2026-06-21 13:58:07 +02:00
parent 02dcd4d64a
commit 04020bf2c3

View File

@ -1,100 +1,58 @@
# Leningrad2-BDI-TR-DOS
## Beta Disk Interface (TR-DOS) controller for Leningrad-2 (Custom Edition). 5 versions of Read Channel (PLL)
## Beta Disk Interface (TR-DOS) controller for Leningrad-2 (Custom Edition). 5 versions of Read Channel (PLL).
Leningrad-2 (разработка Сергея Зонова, 1989 г.) стал одним из самых массовых
и удачных клонов ZX Spectrum в СССР и СНГ.
Его ценили за компактность и относительную простоту сборки,
однако «из коробки» компьютер работал только с магнитофонными кассетами.
> [English](README.en.md) | [Русский](README.md)
Beta Disk Interface (BDI), созданный британской компанией Technology Research Ltd,
совершил революцию в отечественном спектрумизме.
Благодаря доступности микросхемы контроллера накопителя на гибких магнитных дисках (КНГМД) КР1818ВГ93
(аналог Western Digital WD1793), система TR-DOS стала стандартом де-факто.
Она превратила домашний компьютер в серьезную машину с мгновенной загрузкой игр и системного софта.
The "Leningrad-2" (designed by Sergey Zonov, 1989) became one of the most widespread and successful ZX Spectrum clones in the USSR and CIS countries. It was highly valued for its compactness and relatively simple assembly. However, out of the box, the computer only supported cassette tape recorders.
Данный проект — это попытка объединить эстетику классического «Ленинграда-2»
с надежностью современных печатных плат, сохранив дух золотой эры 8-битных вычислений.
The Beta Disk Interface (BDI), originally created by the British company Technology Research Ltd, revolutionized the Soviet ZX Spectrum scene. Thanks to the availability of the KR1818VG93 (КР1818ВГ93) floppy disk controller chip (a direct clone of the Western Digital WD1793), the TR-DOS system became the de facto standard. It transformed the home computer into a serious machine capable of instant game and system software loading.
## Описание вариантов (Versions)
This project is an attempt to merge the aesthetics of the classic "Leningrad-2" with the reliability of modern printed circuit boards, preserving the true spirit of the golden era of 8-bit computing.
ФАПЧ — самое «узкое» место в контроллерах дисковода для Спектрума.
Именно от качества разделения данных и синхроимпульсов зависит, будет ли
дисковод читать старые «запиленные» дискеты или современные 3.5" приводы.
***
ver.1A.1 — Классическая схема на дискретной логике.
## Read Channel (PLL) Versions
[iBOM](Export/A/BDI%20Leningrad-2%201A-1.html) [Схема](Export/A/BDI%20Leningrad-2%201A-1.pdf) [Gerber](Gerber/A/BDI_L2_1A_1_Gerber.zip)
The Phase-Locked Loop (PLL / ФАПЧ) is the most critical and sensitive part of any Spectrum floppy controller. The quality of data and clock pulse separation determines whether the drive can reliably read old, worn-out floppy disks or modern 3.5" disk drives.
![](Images/A/BDI_1A_1.png)
* **ver.1A.1** — *Classic discrete logic circuit.*
([iBOM](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [Schematics](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [Gerber](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS))
* **ver.1B.1** — *Variant utilizing a dedicated FDC9216B Data Separator chip.*
([iBOM](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [Schematics](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [Gerber](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS))
* **ver.1C.1** — *Variant featuring a PLL based on the RT4A / КР556РТ4А PROM (C48).*
([iBOM](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [Schematics](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [Gerber](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [RT4A Firmware](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS))
* **ver.1D.1** — *Variant featuring a PLL based on the RT4A / КР556РТ4А PROM (HIMAK).*
([iBOM](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [Schematics](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [Gerber](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [RT4A Firmware](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS))
* **ver.1E.1** — *Variant featuring a PLL based on the GAL16V8B PLD (Scorpion layout).*
([iBOM](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [Schematics](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [Gerber](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS) / [GAL16V8B Firmware](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad2-BDI-TR-DOS))
![](Images/A/PCB_1A_1.png)
⚠️ **Important Note on Version Selection:**
Differences in the PLL implementation are only critical if you intend to use real, physical magnetic floppy disk drives (5.25" or 3.5"). If you plan to use a hardware floppy drive emulator (such as a Gotek drive running FlashFloppy firmware), a complex analogue PLL circuit is not required. Emulators output a perfectly stable, clean digital signal that is easily processed by any of the versions above, including the simplest one (**Classic ver.1A.1**). In this case, you can choose the board that is easiest for you to source and assemble.
ver.1B.1 — Вариант с Data Separator на FDC9216B.
***
[iBOM](Export/B/BDI%20Leningrad-2%201B-1%20(FDC9216B).html) [Схема](Export/B/BDI%20Leningrad-2%201B-1%20(FDC9216B).pdf) [Gerber](Gerber/B/BDI_L2_1B_1_Gerber.zip)
## Form Factor & Standardization
![](Images/B/BDI_1B_1.png)
All 5 board versions share identical physical dimensions and mounting hole locations. This design choice allows you to swap one controller revision for another seamlessly within the same computer chassis.
![](Images/B/PCB_1B_1.png)
## Technical Specifications & Integration
ver.1C.1 — Вариант с ФАПЧ на РТ4А (С48).
These controllers are designed for seamless, **Plug-and-Play** connection to my customized motherboard projects:
* **Leningrad-2-48k**
* **Leningrad-2-128k-SRAM**
[iBOM](Export/C/BDI%20Leningrad-2%201C-1%20(%D0%A0%D0%A24%D0%90)(C48).html) [Схема](Export/C/BDI%20Leningrad-2%201C-1%20(%D0%A0%D0%A24%D0%90)(C48).pdf) [Gerber](Gerber/C/BDI_L2_1C_1_Gerber.zip) [РТ4А](Export/C/556RT4.bin)
On the motherboards mentioned above, the system bus and control signals are already pre-routed and fully prepared.
![](Images/C/BDI_1C_1.png)
To connect these controllers to any other third-party or stock version of the Leningrad-2 computer, a minor modification will be required (detailed in the schematics). This primarily involves verifying the presence of core bus signals and manually routing the `+BETA` and `-BETA` control signals.
![](Images/C/PCB_1C_1.png)
*Note: It is also possible to use a modern hardware WD1793/ВГ93 chip emulator instead of the original IC.*
ver.1D.1 — Вариант с ФАПЧ на РТ4А (HIMAK).
With fully functional components and proper soldering, the board requires no complex tuning or oscilloscope calibration.
[iBOM](Export/D/BDI%20Leningrad-2%201D-1%20(%D0%A0%D0%A24%D0%90)(HIMAK).html) [Схема](Export/D/BDI%20Leningrad-2%201D-1%20(%D0%A0%D0%A24%D0%90)(HIMAK).pdf) [Gerber](Gerber/D/BDI_L2_1D_1_Gerber.zip) [РТ4А](Export/D/556PT4A.bin)
***
![](Images/D/BDI_1D_1.png)
## Recommended TR-DOS ROM Firmware
![](Images/D/PCB_1D_1.png)
ver.1E.1 — Вариант с ФАПЧ на GAL16V8B (Scorpion).
[iBOM](Export/E/BDI%20Leningrad-2%201E-1(GAL16V8B).html) [Схема](Export/E/BDI%20Leningrad-2%201E-1(GAL16V8B).pdf) [Gerber](Gerber/E/BDI_L2_1E_1_Gerber.zip) [GAL16V8B](Export/E/fapch.jed)
![](Images/E/BDI_1E_1.png)
![](Images/E/PCB_1E_1.png)
⚠️ Важное замечание по выбору версии:
Различия в реализации ФАПЧ (PLL) критичны только при использовании
реальных магнитных дисководов (5.25" или 3.5").
Если вы планируете использовать эмулятор дисковода
(например, Gotek с прошивкой FlashFloppy), сложная схема ФАПЧ не требуется.
Эмуляторы выдают стабильный цифровой сигнал, который отлично подхватывается
любой из представленных версий, включая самую простую (Classic ver.1A.1).
В этом случае вы можете выбирать наиболее простую в сборке плату.
## Унификация
Все 5 версий плат имеют идентичные габаритные размеры и расположение крепежных отверстий.
Это позволяет легко заменять одну ревизию контроллера на другую в рамках одного корпуса.
![](Images/BDI-TR-DOS.jpg)
## Техническое примечание:
Контроллеры разработаны для бесшовного (Plug-and-Play) подключения к моим версиям плат:
* [Leningrad-2-48k](https://github.com/Alex-2-Graf/LENINGRAD-2-48k)
* [Leningrad-2-128k-SRAM](https://github.com/Alex-2-Graf/Leningrad-2-128k-SRAM)
На этих платах системная шина и сигналы управления уже подготовлены.
Для подключения к любым другим версиям Leningrad-2 потребуется минимальная
доработка (указана на схемах), которая сводится к проверке наличия основных сигналов
и заведению сигналов +BETA и -BETA.
В качестве контролера возможно использование [эмулятора ВГ93](https://github.com/Alex-2-Graf/VG93-MB8877-lgt8f328p-emulator)
При использовании исправных компонентов и качественной пайки настройка не требуется.
## Рекомендуемые прошивки ПЗУ (ROM)
* TR-DOS 5.03: Оригинальная стабильная версия. Идеальна для максимальной совместимости с классическим софтом.
* TR-DOS 5.04T (Turbo): Модифицированная версия с ускоренными процедурами чтения/записи. Рекомендуется для повседневного использования.
* **TR-DOS 5.03:** The original, highly stable version. Perfect for maximum compatibility with classic software and games.
* **TR-DOS 5.04T (Turbo):** A modified version featuring accelerated read/write routines. Highly recommended for everyday hardware use.