Минимиг
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Minimig (сокращение от Mini Amiga ) — это повторная реализация Amiga 500 с открытым исходным кодом, использующая программируемую вентильную матрицу (FPGA).
Minimig стартовал примерно в январе 2005 года как доказательство концепции голландского инженера-электрика Денниса ван Веерена. Он задумал Minimig как ответ на продолжающиеся дискуссии в сообществе Amiga о реализации специального набора микросхем Amiga с использованием FPGA. Исходный код и схемы проекта были выпущены под лицензией GNU General Public License версии 3 25 июля 2007 года.
Оригинальный прототип
[ редактировать ]Оригинальный прототип Minimig основан на стартовом наборе Xilinx Spartan-3, оригинальный набор микросхем Amiga синтезирован в FPGA. Две печатные платы подключаются через порты расширения комплекта FPGA. Первый оснащен процессором Motorola 68000 с напряжением 3,3 В. Второй имеет слот MultiMediaCard с небольшим микроконтроллером PIC, выступающим в качестве контроллера диска, который поддерживает файловую систему FAT16 и выполняет оперативное декодирование дисковых файлов Amiga (ADF).
VGA-+-PS2 (joystick etc.)
|
CPU <-> FPGA <-> Microcontroller <-> Flashmemory
|
RAM
Был показан прототип [2] на встрече Amiga и загрузил большинство программ Amiga, хотя ошибки все же существовали. Личные предпочтения Ван Веерена привели к использованию verilog вместо VHDL на ПК с использованием программного обеспечения Xilinx Webpack для разработки кода.
Аппаратное обеспечение
[ редактировать ]Платформа
[ редактировать ]На плате Minimig rev1.0:
- Xilinx Spartan-3 400k вентиль (XC3S400-4PQ208C) FPGA с использованием 82% мощности.
- Freescale MC68SEC000, 3,3 В, частота 7,09379 МГц. Однако здесь нет тактового сигнала «E», MOVE sr,<EA> является привилегированным и нет реальной инструкции по замене. Кажется, это пока не влияет ни на какие программы.
- Шина Amiga Chip RAM и Slow RAM объединены в одну синхронную шину, работающую на частоте 7,09379 МГц.
- Асинхронная SRAM емкостью 2 МБ, 70 нс, организованная в виде 2x 524 288 x 16-битных банков.
- Микроконтроллер ПОС 18LF252-I/SP [3] (Альтернатива — Atmel AVR ) реализует разметку диска FAT16 и обрабатывает загрузку конфигурации FPGA и Kickstart. Имитирует дискету для Amiga, кодируя на лету файлы ADF.
- MMC Карта флэш-памяти для загрузки конфигурации FPGA, кикстарта и программного обеспечения для внедряемого компьютера.
- 3 светодиода для отображения активности диска, основного питания и состояния включения Amiga (аудиофильтр отсутствует!) Светодиод состояния включения Amiga будет менять интенсивность, показывая состояние аудиофильтра.
- Видео ЦАП состоит из 4 резисторов для каждого цвета: красного, зеленого, синего (4 бита/цвет) и выводится через VGA . разъем [4]
- Звук поступает из 8-битного сигма-дельта- преобразователя с аналоговым фильтром 2-го порядка.
- Основное питание +5 В постоянного тока (~ 200 мА).
Порты
[ редактировать ]- Запасные 3 универсальных ввода-вывода от FPGA ( GPIO )
- JTAG для программирования микросхем (TMS, TDI, TDO, TCK)
- RS232 Последовательный порт
- 2 джойстика типа Atari 2600 DE9M .
- DE15F VGA- видео (которое может выводить PAL-совместимые сигналы для подключения к SCART ).
- MMC Слот для карты флэш-памяти .
- PS/2 Разъем Клавиатура + мышь
- Аудиоразъем 3,5 мм
- +5 В постоянного тока, цилиндрический разъем постоянного тока диаметром 2,1 мм.
Выполнение
[ редактировать ]- Процессор Motorola типа 68000 .
- Аппаратное переключение видео OCS и ECS , PAL и NTSC через экранное меню.
- используется SRAM 512 КБ для Kickstart В качестве ПЗУ .
- 0 .. 1536 КБ Медленное расширение ОЗУ (изначально 512 КБ). [5]
- 512..2048 КБ Чип оперативной памяти (изначально 1024 КБ).
- Экранный дисплей предлагает выбор образов дисков ADF с карты SD/MMC с помощью клавиатуры или джойстика.
Дорожная карта
[ редактировать ]| Дата | Событие |
|---|---|
| 2005-03-06 | Началось кодирование исходников Verilog. |
| 2005-12-05 | Анонс проекта. |
| 2006 Весна | Исходники Verilog завершены. |
| 2006-06-11 | Опубликован скриншот схемы платы v1.0. |
| 2006-10-15 | Схема платы v1.0 завершена. |
| 2007-06-хх | Источники предсказывали, что они будут обнародованы, но этого не произошло. |
| 2007-07-04 | Последнее редактирование исходного кода (ядро). |
| 2007-07-13 | Занят созданием сайта для проекта. |
| 2007-07-24 | Исходники Minimig опубликованы на официальном сайте. |
Проблемы
[ редактировать ]Остается несколько проблем. Для этого требуется двоичная копия ПЗУ кикстарта AmigaOS от настоящей Amiga 500 или бесплатная повторная реализация, такая как AROS-68k , которая еще не полностью совместима, но постоянно совершенствуется. [6] [7] Текущая прошивка для загрузки образов ПЗУ и дискет ограничена одним корневым каталогом и именами файлов 8.3 .
Используемые инструменты разработки
[ редактировать ]Компьютер: Shuttle barebone, Prescott Pentium 4 ( кэш L2, 1024 КБ , от 533 до 800 МТ/с ) , 3 ГГц , 1 ГБ ОЗУ ,
Программное обеспечение: Xilinx Webpack версии 6.3.03i (22 июля 2007 г., 9.1). Время от источника HDL до загружаемого файла конфигурации (.bit) = 2 минуты. Кэш-память ЦП и скорость памяти жизненно важны для компилятора Synthesis + Place & Route Silicon в программном обеспечении для создания FPGA.
Будущее
[ редактировать ]Возможные разработки включают более быстрый процессор, набор микросхем ECS , графику AGA (требуется новая плата FPGA), жесткий диск, Ethernet, небольшое RISC-ядро для расширенных функций AROS и т. д.
Использование бесплатной замены кикстарта (например, AROS ). [8]
Сетевая версия устранит необходимость замены флэш-памяти.
Обновления
[ редактировать ]Поддержка чтения/записи
[ редактировать ]3 сентября 2008 г. новое ядро FPGA обеспечивает поддержку чтения/записи, а также некоторые улучшения набора микросхем. [9]
Обновление платы контроллера ARM
[ редактировать ]22 декабря 2008 года было объявлено о замене платы, подходящей для разъема контроллера PIC ( MCU ). Это делает возможным жесткий диск, 4x дискету и поддержку записи. [10] Ядро FPGA одинаково для новой прошивки ARM и PIC, но только у ARM достаточно ресурсов для поддержки четырех дисков. PIC поддерживает только два. Обновление также позволяет увеличить частоту процессора с 7,09 до 49,63 МГц с помощью кэша процессора с нулевым состоянием ожидания размером 4 КБ. Но для его выполнения требуется ядро FPGA (которое работает с чипами 68SEC000 с частотой 16 МГц). [11] Поддержка жестких дисков обеспечивается виртуальным A600 / A1200 в стиле GAYLE параллельным интерфейсом ATA . До 551 КБ/с [11] возможно с незначительной аппаратной модификацией. В противном случае возможно только ~300 КБ/с. [12]
USB-периферия и MIDI
[ редактировать ]Порт Minimig для платы MiST поддерживает периферийные устройства USB, включая USB-мыши, USB-клавиатуры и USB-мыши, а также физический MIDI-интерфейс. [13]
Дополнительные 2 МБ ОЗУ
[ редактировать ]22 декабря 2008 года модификация исходной печатной платы путем подключения другого набора микросхем SRAM позволила использовать в общей сложности до 4 МБ ОЗУ. [10]
НО поддержка
[ редактировать ]Порт Minimig для платы MIST был обновлен для поддержки основных функций AGA, что позволяет запускать множество игр AGA. Бинарный выпуск, а также полный исходный код доступны под лицензией GPL. [14] [15] [16] [17]
Неизданное ядро Minimig было обновлено с поддержкой AGA и расширено для поддержки не менее 50 МБ памяти чипа на прототипе платы Replay, разработанной Майком Джонсоном из FPGA Arcade. [18] [19] [20]
Похожие проекты
[ редактировать ]Джери Эллсворт , спроектировавшая C64 Direct-to-TV Commodore 64 на чипе ASIC , в 2003 году имела работающий прототип Amiga на чипе. За исключением процессора 68000 и дискового интерфейса, все было эмулировано внутри FPGA. Однако проект так и не был завершен и не превращен в ASIC. [21]
Illuwatar, небольшой частный разработчик оборудования в Швеции, реализовал версию Minimig в форм-факторе Mini-ITX по лицензии на проектирование с открытым исходным кодом. [22] Эта аппаратная версия помещается в стандартные корпуса Mini-ITX и имеет размеры 17 x 17 см. Соединительные порты в этой версии были перенесены на заднюю часть материнской платы, чтобы соответствовать требованиям Mini-ITX.
9 февраля 2008 года ACube Systems объявила о доступности готовых плат Minimig v1.1. [23]
11 октября 2006 г. Йенс Шенфельд из компании «Индивидуальные компьютеры» сообщил, что в прошлом году они работали над коммерческой версией Amiga-in-FPGA под названием « Clone-A », которая похожа на Minimig. В отличие от Minimig, Clone-A от индивидуальных компьютеров был разработан командой разработчиков из трех человек с использованием мощного логического анализатора . Система будет использовать чипы-клоны, чтобы заменить ЦРУ, Паулу, Гэри, Агнуса и Дениз. Процессор будет оригинальным от Motorola. Последние чипы также будут включать AGA и работающий параллельный порт, позволяющий играть вчетвером. [24] До сих пор не издается с 2015 года.
Вольфганг Фёрстер завершил проект Suska, который представляет собой Atari ST на FPGA. [25]
Вдохновленный Minimig, Тилль Харбаум изобрел MIST, [26] открытая реализация Atari ST и Amiga на основе FPGA, которая должна иметь низкую цену и легко создаваться дома. В отличие от Minimig, ЦП 68000 не присутствует как физическое устройство, а реализован внутри FPGA.
Вдохновленный МИСТ Алексей Мельников изобрел МиСТер , [27] реализация Atari ST и Amiga на основе FPGA, основанная на коммерческой плате Terasic: DE10-nano. Существует как минимум пять так называемых «дочерних плат», расширяющих возможности MiSTer.
Автономный Vampire V4, выпущенный командой Apollo в 2019 году, обеспечивает повторную реализацию набора микросхем ECS/AGA, а также процессор 68080 и ядро SAGA, а также использует программируемую вентильную матрицу (FPGA).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Печатная плата Minimig rev 1.0» . Архивировано из оригинала 18 июля 2012 г. Проверено 29 июня 2009 г. 11 июня 2006 г. amiga.org
- ^ «Встреча с коммодором HCC GG» . Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 г. 060218 amigaroxx.zuurkool.com
- ^ «ПИК18Ф252» . 070715 microchip.com
- ^ Схемы Minimig v1, стр. 3
- ^ «Amiga.org — Фотоальбом» . amiga.org
- ^ «Исследовательская операционная система AROS» . aros.sourceforge.net .
- ^ «Замена ПЗУ кикстартом (фаза II)» . power2people.org .
- ^ «Награда за замену ПЗУ AROS Kickstart (Фаза II)» . Архивировано из оригинала 25 сентября 2008 года.
- ^ «Амига.орг — Новости» . 090629 amiga.org
- ^ Перейти обратно: а б «Амига.орг — Форум» . 090629 amiga.org
- ^ Перейти обратно: а б «youtube.com» . Ютуб . Архивировано из оригинала 14 декабря 2021 г. 090629 youtube.com
- ^ «Амига.орг — Форум» . 090629 amiga.org
- ^ «Минимизация воспроизведения MIDI на youtube.com» . Ютуб . Архивировано из оригинала 14 декабря 2021 г. 25 ноября 2014 г. youtube.com
- ^ «Король Лев работает на ядре Beta Minimig AGA для MIST» . Ютуб . Архивировано из оригинала 14 декабря 2021 г. 21.10.2014 youtube.com
- ^ «Исходный код AGA на Github» . Гитхаб . 31 ноября 2014 г. github.com
- ^ «Двоичные файлы ядра AGA» . 31 ноября 2014 г. google.com
- ^ «Тема AGA на форуме Atari» . 28.10.2014 atari-forum.com
- ^ «youtube.com» . Ютуб . Архивировано из оригинала 14 декабря 2021 г. 100221youtube.com
- ^ «FPGAArcade | Программируемое игровое оборудование» .
- ^ «Амига.орг — Форум» . Архивировано из оригинала 17 июля 2011 г. Проверено 7 марта 2010 г. 100221 amiga.org
- ^ Джери Эллсворт (22 июня 2011 г.). «Проект Amiga on a Chip — жаль, что его отменили» . Архивировано из оригинала 14 декабря 2021 г. – на YouTube.
- ^ «Мини-ITX МиниМиг» . www.illuwatar.se .
- ^ Компания «ACube Systems Srl» . www.acube-systems.biz .
- ^ Индивидуальные компьютеры на CeBit, презентация Clone-A 31 марта 2007 г., 09 марта 2007 г., amigaworld.net
- ^ «IP-ядро с открытым исходным кодом, смоделированное на VHDL, с функциональностью Atari ST (E)» . www.experiment-s.de .
- ^ «MIST — aMIga и ST на базе FPGA» . harbaum.org .
- ^ «МиСТер» . github.com .
