Ver el código de «General Instrument AY-3-8910»

[[Imagen:AY-8912_Chip.jpg|thumb|250px|AY-3-8912 chip en encapsulado DIP de 28 pines]]
[[Imagen:AY-3-8910.jpg|thumb|250px|AY-3-8910 chip en encapsulado DIP de 40 pines]]
El '''AY-3-8910''' es un [[chip de sonido|PSG]] (del inglés programmable sound generator) de 3 voces diseñado por [[General Instrument]], inicialmente para usarlo con su [[CPU]] de [[16 bits]] [http://intelliwiki.kylesblog.com/index.php/CP1610 CP1610] o uno de los PIC1650 series of 8-bit microcomputers. El 8910 y sus variantes fueron muy populares en los [[Arcade]]s, y fueron utilizados, entre otros, en las [[videoconsola]]s [[Intellivision]] y [[Vectrex]] y en los [[ordenador doméstico|ordenadores domésticos]] [[Spectravideo SVI-328]], [[MSX]], [[Atari ST]], [[Amstrad CPC]], [[Oric 1]], [[Oric Atmos]] y Sinclair [[ZX Spectrum|ZX Spectrum 128/+2/+3]], y en la [[tarjeta de sonido]]  [[Mockingboard]] para el [[Apple II]]. Fué producido bajo licencia por [[Yamaha Corporation|Yamaha]] como el '''YM2149'''.

Tenía un rendimiento muy similar al del [[Texas Instruments SN76489]] y ambos fueron comercializados en el mismo período de tiempo.

Estos chips ya no se fabrican, pero existe un stock menguante para la reparación de viejas máquinas. Una descripción [[VHDL]] ha sido escrita para utilizarla en recreaciones basadas en [[FPGA]] de [[Arcade]]s y las máquinas citadas. El código fuente VHDL está disponible en Internet, y compilado ocupa casi un 10% de una FPGA [[Xilinx]] XC2S300.

== Descripción ==

El 8910 es esencialmente una [[Autómata finito|máquina de estado finito]], con el estado cargado en una serie de 16 [[Registro (hardware)|registros]] de [[8 bit]]s . Estos son programados sobre un bus de 8 bits que se utilizan para direccionamiento y datos a través de los pines externos. Por ejemplo, un ciclo típico pondría el bus en '''modo direccionamiento''' para seleccionar un registro, y entonces cambia al '''modo datos''' para fijar el contenido.

Seis registros controlan los tonos producidos en los tres canales primarios. El tono a generar se almacena en dos registros de 8 bits dedicados a cada canal, pero el valor está limitado a 12 bits por otras razones, con un total de 4096 tonos diferentes. Otro registro controla el periodo de un pseudoaleatorio generador de ruido blanco, mientras que otro controla la mezcla de ese ruido en los tres canales de sonido.

Tres registros adicionales controlan el volumen de los canales, al igual que activan y desactivan el envolvente. Finalmente los tres últimos registros controlan los tiempos del control envolvente [[ADSR]] ('''A'''ttack, '''D'''ecay, '''S'''ustain, '''R'''elease o Ataque, Decaimiento, Sostenido y Relajación), fijando la duración de cada estado en el ciclo. A diferencia de otros sistemas, el 8910 usa tiempos fijos para el Sostenido y la Relajación, y un patrón repetible de Ataque y Decaimiento. Por ejemplo, el sistema puede repetir el ciclo AD del sonido repetidamente, o alternativamente invertirlo, comenzando ruidosamente y reduciendo al nivel de Sostenido sin fase de Ataque.

== Variantes del chip ==
El [[chip]] 8910 se comercializó en tres encapsulados diferentes.
[[Imagen:Ay 3 891x.png|center]]
El '''AY-3-8910''' tiene dos puertos de [[entrada/salida]] de 8 bits de propósito general, A y B, y está disponible en encapsulado de 40 pines con el mismo nombre.

El '''AY-3-8912''' es el mismo chip en un [[encapsulado]] de 28 pines, pero con el puerto paralelo B no conectado a ningún pin. Encapsulados más pequeños ahorran costes y espacio en la [[placa madre]]. El 8912 es la versión más popular.

El '''AY-3-8913''' es el mismo chip en un [[encapsulado]] de 24 pines, con ambos puertos paralelos desconectados. La pequeña reducción en el número de pines sobre el 8912 lo hacen menos interesante.

El chip '''YM2149''' tiene los mismos pines que el AY-3-8910, con la diferencia de que el pin 26 puede dividir el reloj si el estado es bajo. Si permanece desconectado, puede reemplazar al chip AY-3-8910, internamente es puesto alto y no divide el reloj en dos, justo como el AY-3-8910.

== Usos creativos ==
Aunque el chip no fué diseñado para manejar datos crudos [[Modulación por impulsos codificados|PCM]] ([[Sampler]] digital), el efecto puede simularse. El chip usa una simple función de mezcla basada en '''OR''' para combinar ruido y tono en sus tres canales y se podía persuadir para producir una onda de nivel no cero. Alterando el volumen esta onda de nivel puede disfrazase de onda de formato. Obviamente, esto requiere má uso de [[CPU]] que un chip diseñado para este propósito (como el chip de sonido 8364 '''Paula''' del [[Commodore Amiga]]), pero era sin embargo una técnica ampliamente utilizada en plataformas tales como el [[Atari ST]] para reproducir música sampleada, y en el [[Amstrad CPC]] para reproducir samples cortos en varios videojuegos.

Hacer la misma cosa varias veces por segundo (del orden de cientos por segundo) puede reemplazar la limitada funcionalidad envolvente  (cualquier envolvente que puedas pensar), y al final trabajar con cada uno de los tres canales idividualmente. Esto toma recursos insignificantes de la CPU (proporcionada cuando hay una interrupción del contador de tiempo o del sincronismo vertical) y se puede utilizar en juegos.

Alternativamente, la funcionalidad ahora inútil del envolvente se puede fijar a una alta frecuencia, generando realmente una forma de onda que no sea el la onda cuadrada habitual. La granularidad con que la alta frecuencia se puede fijar sin embargo es baja, y así la música compuesta para el chip generalmente usa esta técnica para las lineas de bajos.

Otro método es poner una salida de canal a nivel alto, usar entonces el control de volumen como un simple [[DAC]] logarítmico de 4 bits. Esto produce mala calidad porque sólo tiene 16 niveles de salida y están espaciadas logarítmicamente.

El método más sofisticado es usar los tres canales unidos, y esplotar la no lineraidad de la mezcla para producir más niveles intermedios de salida. La no linearidad no tiene actualmente ningún modelo matemático adecuado, y por ello los desarrolladores deben de encontrar valores adecuados para experimentar. Habiendo hecho eso, se produce a una tabla de búsqueda de 8 bits a 3x4 bits. Esto permite sampleos de audio de 8 bits bastante adecuados, aunque no tanto como la de un verdadero [[Conversión digital-analógica|convertidor Digital -Analógico]] de 8 bits.

Alguna gente, especialmente usuarios del [[ZX Spectrum]], usan el chip AY para crear música. Ver los enlaces externos de Chiptune y los AY Riders para ampliar la información.

== Desarrollos posteriores ==
Yamaha usó el núcleo YM-2149 para producir una familia completa de [[chip de sonido|chips de sonido]] que fueron utilizados en [[teléfono móvil|teléfonos móviles]], [[videojuego]]s, etc. Por ejemplo, el [[Yamaha YM2203|YM-2203]] (también conocido como '''OPN''') es un YM-2149 con [[síntesis FM|FM]]. No obstante, su sucesor, el [[Yamaha YM2612|YM-2612]] (también conocido como '''OPN2''') hereda sólo la parte FM del YM-2203.

== Enlaces externos ==
*[http://www.ionpool.net/arcade/gottlieb/technical/datasheets/AY_3_8913_datasheet.pdf AY-3-8910 AY-3-8912 AY-3-8913 Datasheet]
*[http://www.howell1964.freeserve.co.uk/parts/ay3891x.htm AY-3-8910/12/13 and YM2149 Programmable Sound Generator Datasheet ]
*[http://intelliwiki.kylesblog.com/index.php/PSG AY-3-8914, AY-3-8916 and AY-3-8917]
*[http://dmoz.org/Computers/Multimedia/Music_and_Audio/Audio_Formats/AY/ Música formateada para estos chips]
*[http://www.atarimagazines.com/v4n7/stsound.html ST SOUND, Hearing the AY-3-8910 chip]
*[http://bulba.at.kz/main_e.htm AY-3-8910, AY-3-8912 and YM2149 Homepage (Emulador del chip AY para Win32, gran archivo de música AY]
*[http://www.fpgaarcade.com/ Algunas implementaciones VHDL de Máquinas Arcade en FPGA]
*[http://andercheran.aiind.upv.es/~amstrad/docs.html Documentación del Amstrad CPC] incluyendo las hojas del AY
*[http://www.zxdemo.org The AY Riders], grupo musical que ha realizado varios conciertos musicales utilizando el chip AY.

[[Categoría:Chips de sonido]]
[[Categoría:MSX]]
[[Categoría:Atari ST]]

[[de:AY-3-8910]]
[[en:General Instrument AY-3-8910]]
[[es:General Instrument AY-3-8910]]
[[fi:AY-3-8910]]
[[nl:AY-3-8910]]