Minimální - Minimig

Minimální deska plošných spojů 120 x 120 mm (Nano-ITX velikost)^[1]

Minimální (zkratka pro Mini Amiga) je open source re-implementace Amiga 500 používat pole programovatelné brány (FPGA).

Minimig začal kolem ledna 2005 jako důkaz konceptu od nizozemského elektrotechnika Dennise van Weerena. Mínil Minimig jako odpověď na probíhající diskuse v rámci Amiga komunity o implementaci Amiga vlastní chipset pomocí FPGA. Zdrojový kód a schémata projektu byly vydány pod verzí 3 GNU General Public License dne 25. července 2007.

Původní prototyp

Původní prototyp Minimig je založen na základní sadě Xilinx Spartan-3 Starter Kit Originální čipset Amiga je syntetizován v FPGA. Dvě desky s plošnými spoji jsou připojeny přes rozšiřující porty sady FPGA. První z nich obsahuje 3,3 V procesor typu Motorola 68000. Druhý má MultiMediaCard slot s malým mikrokontrolérem PIC fungujícím jako diskový řadič, který podporuje FAT16 souborový systém a pracuje za běhu Amiga disk Dekódování (ADF).

     VGA - + - PS2 (joystick atd.) | CPU <-> FPGA <-> Mikrokontrolér <-> Flashmemory | RAM

Ukázal se prototyp^[2] na setkání v Amize a načtení většiny programů Amiga, přestože chyby skutečně existovaly. Van Weerenovy osobní preference vedly k použití verilog namísto VHDL na PC pomocí softwaru Xilinx Webpack pro vývoj kódu.

Hardware

Plošina

Od desky Minimig rev1.0:

• Xilinx Spartan-3 400k brána (XC3S400-4PQ208C) FPGA s využitím 82% kapacity.
• Freescale MC68SEC000, 3,3 V, při 7,09 379 MHz. Neexistuje však žádný „E“ hodiny, MOVE sr, je privilegovaný a neexistuje žádná skutečná náhradní instrukce. Zdá se, že to zatím neovlivní žádné programy.
• Amiga Čip RAM autobus a Pomalá RAM sloučeny do jediné synchronní sběrnice běžící na 7,09 379 MHz.
• 2 MB 70 ns asynchronní SRAM organizováno jako 2x 524 288 x 16 bitů banky.
• MCU PIC 18LF252-I / SP^[3] (Alternativou je Atmel AVR ) implementuje rozložení disku FAT16 a zpracovává načítání konfigurace FPGA a Kickstart. Simuluje disketu pro Amigu pomocí průběžného kódování ze souborů ADF.
• MMC Flash paměťová karta načíst konfiguraci FPGA, kickstart a software pro implementovaný počítač.
• 3 × LED pro zobrazení aktivity disku, hlavního napájení a stavu zapnutí Amigy (žádný existující audio filtr!) LED kontrolka zapnutí Amigy změní intenzitu a zobrazí stav audio filtru.
• Video D / A se skládá ze 4 rezistorů pro každou barvu červenou, zelenou, modrou (4 bity / barvu) a výstup přes VGA konektor.^[4]
• Zvuk z 8bitového rozkladu sigma-delta převodník s analogovým filtrem 2. řádu.
• + 5 V DC hlavní napájení (~ 200 mA).

Přístavy

• Náhradní 3x generický I / O z FPGA (GPIO )
• JTAG pro programování čipů (TMS, TDI, TDO, TCK)
• RS232 sériový port
• 2x Joystick z Atari 2600 DE9M typ.
• DE15F VGA video (které může na výstup připojit signály kompatibilní s PAL SCART ).
• MMC Flash paměťová karta slot.
• PS / 2 konektor Klávesnice + myš
• 3,5 mm audio jack
• + 5V DC 2,1 mm válcová DC zástrčka vstup napájení.

Implementace

• Motorola 68000 typu CPU.
• Hardware OCS a ECS, KAMARÁD & NTSC video přepínatelné přes OSD.
• 512 kB SRAM pro Kickstart použit jako ROM.
• 0 .. 1536 kB Pomalé rozšiřování RAM (původně 512 kB).^[5]
• 512 .. 2048 kB Čip RAM (původně 1024 kB).
• Zobrazení na obrazovce nabízí výběr obrazů disků ADF z karty SD / MMC pomocí klávesnice nebo joysticku.

Cestovní mapa

Problémy

Několik otázek přetrvává. Potřebuje to binární kopie z Start programu AmigaOS ROM od skutečného Amiga 500 nebo bezplatná opětovná implementace AROS-68k který ještě není plně kompatibilní, ale který se neustále vylepšuje.^[6][7]Aktuální firmware pro načítání ROM a disketových obrázků je omezen na jeden root adresář a 8.3 Názvy souborů.

Použité vývojové nástroje

Počítač: Shuttle barebone, Prescott Pentium 4 (L2-cache 1024 kB, 533 - 800 MT / s) 3 GHz, 1 GB RAM,

Software: Xilinx Webový balíček verze 6.3.03i (2007-07-22 9.1). Čas od HDL zdroj do nahratelného konfiguračního souboru (.bit) = 2 minuty. Mezipaměť CPU a rychlost paměti je pro Synthesis + Place & Route zásadní Překladač křemíku v softwaru pro generování FPGA.

Budoucnost

Možný vývoj zahrnuje rychlejší CPU, ECS chipset, AGA grafika (je nutná nová deska FPGA), pevný disk, ethernet, malý RISC-Core pro vylepšené funkce AROS atd.

Použití bezplatného náhradního startu (např. AROS ).^[8]

Síťová verze by eliminovala potřebu výměny flash pamětí.

Aktualizace

Podpora čtení / zápisu

3. září 2008 umožňuje nové jádro FPGA podporu čtení / zápisu a také některá vylepšení čipové sady.^[9]

Aktualizace desky řadiče ARM

Dne 22.12.2008 byla náhradní deska, která se vejde do PIC (MCU ) byly oznámeny patice řadiče. Umožňuje podporu pevného disku, 4x diskety a zápisu.^[10] Jádro FPGA je stejné pro nový firmware ARM a PIC, ale pouze ARM má dostatek prostředků na podporu čtyř jednotek. PIC podporuje pouze dva. Upgrade také umožňuje zvolit zvýšení rychlosti procesoru ze 7,09 na 49,63 MHz s mezipamětí CPU nulového čekání 4 kB. K jeho skutečnému provedení však vyžaduje jádro FPGA (které pracuje s 16 MHz čipy 68SEC000).^[11]Podpora pevného disku je k dispozici prostřednictvím virtuálního počítače A600 /A1200 styl GAYLE paralelní ATA rozhraní. Až 551 kByte / s^[11] je možné s menší úpravou hardwaru. Jinak je možné pouze ~ 300 kByte / s.^[12]

USB periferie a MIDI

Port Minimig pro desku MiST podporuje USB periferie včetně USB myší, USB klávesnic a USB myší, stejně jako fyzické MIDI rozhraní.^[13]

Další 2 MB RAM

22. prosince 2008 umožňuje úprava původní desky plošných spojů přesunutím další sady čipů SRAM celkem až 4 MiB paměti RAM celkem.^[10]

Podpora AGA

Port Minimig pro desku MIST byl aktualizován, aby podporoval hlavní funkce AGA, což mu umožňuje provozovat mnoho her AGA. Binární vydání i celý zdrojový kód je k dispozici pod GPL.^{[14][15][16][17]}

Nevydané jádro Minimig bylo upgradováno s podporou AGA a rozšířeno o podporu alespoň 50 MiB paměti Chip na prototypové desce Replay navržené Mikem Johnsonem v FPGA Arcade.^[18][19][20]

Podobné projekty

Jeri Ellsworth, který navrhl C64 Direct-to-TV Commodore 64 na čipu ASIC, měl funkční Amigu na prototypu čipu v roce 2003. Kromě rozhraní 68000 a disku bylo vše emulováno uvnitř FPGA. Projekt však nikdy nebyl dokončen nebo se změnil na ASIC.^[21]

Illuwatar, malý soukromý návrhář hardwaru ve Švédsku, implementoval a Mini-ITX verze Minimig v provedení Open License pod licencí Open Source.^[22] Tato hardwarová verze se vejde do standardních pouzder Mini-ITX a má rozměry 17 cm x 17 cm. Připojovací porty v této verzi byly přesunuty do zadní části základní desky, aby vyhovovaly požadavkům Mini-ITX.

Dne 9. února 2008 Systémy ACube oznámila dostupnost hotových desek Minimig v1.1.^[23]

Dne 10.10.2006 Jens Schönfeld v Jednotlivé počítače odhalili, ze pracovali na komercnim Amiga-in-FPGA za posledni rok s nazvem "Klon-A „to je podobné jako u Minimigu. Na rozdíl od Minimigu byl Clone-A společnosti Individual Computers vyvinut vývojovým týmem tří osob využívajícím výkonnou logický analyzátor. Systém použije klonované čipy k nahrazení CIA, Paula, Gary, Agnus a Denise. CPU bude originál od společnosti Motorola. Finální čipy budou také obsahovat AGA a funkční paralelní port umožňující hry pro 4 hráče.^[24] Stále nevydaný od roku 2015.

Wolfgang Förster dokončil projekt Suska, který je Atari ST na FPGA.^[25]

Inspirován Minimig Till Harbaum vynalezl MIST,^[26] otevřená implementace Atari ST a Amiga založená na FPGA měla mít nízkou cenu a bylo snadné ji postavit doma. Na rozdíl od Minimig není procesor 68000 přítomný jako fyzické zařízení, ale implementován uvnitř FPGA.

Inspirován MIST Alexey Melnikov vynalezl MiSTer,^[27] implementace Atari ST a Amiga založená na FPGA, založená na komerční desce Terasic: DE10-nano. Existuje minimálně pět takzvaných „dceřiných desek“, které zvyšují schopnosti MiSTeru.

Upír V4 Standalone, vydaný týmem Apollo v roce 2019, poskytuje re-implementaci čipové sady ECS / AGA, plus 68080 CPU a jádro SAGA, také s využitím programovatelného hradlového pole (FPGA).

Reference

externí odkazy

• Zdrojový kód v Google Code
• Domovská stránka projektu (offline)
• Domovská stránka projektu (Mirror)
• Oficiální diskusní fórum