Minimig - Minimig

Печатная плата Minimig 120x120 мм (Нано-ITX размер)[1]

Minimig (Короче для Мини Амига) - это повторная реализация Амига 500 используя программируемая вентильная матрица (ПЛИС).

Minimig был запущен примерно в январе 2005 года в качестве доказательства концепции голландского инженера-электрика Денниса ван Верена. Он задумал Minimig как ответ на продолжающиеся дискуссии в сообществе Amiga о реализации Пользовательский чипсет Amiga с использованием ПЛИС. Исходный код и схемы проекта были выпущены в рамках версии 3 Стандартная общественная лицензия GNU 25 июля 2007 г.

Оригинальный прототип

Оригинальный прототип Minimig основан на стартовом наборе Xilinx Spartan-3, Оригинальный чипсет Amiga синтезируется на ПЛИС. Две печатные платы подключаются через порты расширения комплекта FPGA. Первый из них оснащен процессором Motorola 68000 с напряжением 3,3 В. Второй имеет MultiMediaCard слот с небольшим микроконтроллером PIC, действующим как контроллер диска, который поддерживает FAT16 файловая система и делает на лету Файл диска Amiga (ADF) декодирование.

     VGA - + - PS2 (джойстик и т. Д.) | CPU <-> FPGA <-> Микроконтроллер <-> Flashmemory | баран

Был показан прототип[2] на собрании Amiga и загрузил большинство программ Amiga, хотя ошибки действительно существовали. Личные предпочтения Ван Вирена привели к использованию Verilog вместо VHDL на ПК с помощью программного обеспечения Xilinx Webpack для разработки кода.

Аппаратное обеспечение

Платформа

На плате Minimig rev1.0:

  • Xilinx Спартанец-3 ПЛИС 400k (XC3S400-4PQ208C) с использованием 82% емкости.
  • Freescale MC68SEC000, 3,3 В, при 7.09379 МГц. Однако нет Часы 'E', MOVE sr, является привилегированным и реальной инструкции по замене нет. Это пока не влияет ни на какие программы.
  • Amiga Чип RAM автобус и Медленная оперативная память объединены в единую синхронную шину, работающую на 7.09379 МГц.
  • 2 МБ 70 нс асинхронный SRAM организован как 2x 524 288 x 16 бит банки.
  • MCU ПИК 18LF252-I / SP[3] (Альтернативой является Atmel AVR ) реализует структуру диска FAT16 и обрабатывает загрузку конфигурации FPGA и кикстарта. Имитирует дискету для Amiga путем кодирования на лету из файлов ADF.
  • MMC Карта флэш-памяти для загрузки конфигурации ПЛИС, кикстарт и программное обеспечение для внедренного компьютера.
  • 3 светодиода для отображения активности диска, основного питания и состояния включения Amiga (звукового фильтра нет!) Индикатор состояния включения Amiga изменит яркость, чтобы показать состояние звукового фильтра.
  • Ц / А видео состоит из 4 резисторов для каждого цвета: красный, зеленый, синий (4 бита / цвет) и выводится через VGA разъем.[4]
  • Аудио из 8-битного дизеринга сигма-дельта преобразователь с аналоговым фильтром 2-го порядка.
  • Основное питание +5 В постоянного тока (~ 200 мА).

Порты

Выполнение

  • Motorola 68000 типа CPU.
  • Аппаратное обеспечение OCS и ECS, PAL & NTSC переключение видео через экранное меню.
  • 512 КБ SRAM для кикстарта, используемого как ПЗУ.
  • 0 .. 1536 Кбайт Медленное расширение ОЗУ (изначально 512 КБ).[5]
  • 512 .. 2048 кБ Чип RAM (изначально 1024 КБ).
  • Экранный дисплей предлагает выбор образов дисков ADF с карты SD / MMC с помощью клавиатуры или джойстика.

Дорожная карта

ДатаМероприятие
2005-03-06Началось кодирование исходников Verilog.
2005-12-05Анонс проекта.
2006 ВеснаИсточники Verilog завершены.
2006-06-11Опубликован скриншот схемы платы v1.0.
2006-10-15Схема платы v1.0 завершена.
2007-06-xxИсточники предсказывали, что они будут выпущены, но этого не произошло.
2007-07-04Последняя редакция исходного кода (ядро).
2007-07-13Занят создание сайта для проекта.
2007-07-24На официальном сайте выложено минимум исходников.

вопросы

Остается несколько вопросов. Ему нужен двоичная копия из Кикстарт AmigaOS ПЗУ из настоящего Амига 500 или бесплатная повторная реализация, например АРОС-68к который еще не полностью совместим, но постоянно улучшается.[6][7]Электрический ток прошивка для загрузки ПЗУ и образов дискет ограничен одним корнем каталог и 8.3 имена файлов.

Используемые инструменты разработки

Компьютер: Shuttle barebone, Prescott Pentium 4 (L2-кеш 1024 КБ, 533-800 МТ / с) 3 ГГц, 1 ГБ оперативной памяти,

Программного обеспечения: Xilinx Webpack версия 6.3.03i (2007-07-22 9.1). Время от HDL источник загружаемого файла конфигурации (.bit) = 2 минуты. Кэш процессора а скорость памяти жизненно важна для Synthesis + Place & Route Силиконовый компилятор в программном обеспечении генерации ПЛИС.

Будущее

Возможные разработки включают более быстрый процессор, ECS чипсет AGA графика (требуется новая плата FPGA), жесткий диск, Ethernet, небольшое ядро ​​RISC для расширенных функций AROS и т. д.

Использование замены свободного кикстарта (например, AROS ).[8]

Сетевая версия устранит необходимость замены флэш-памяти.

Обновления

Поддержка чтения / записи

03.09.2008 новое ядро ​​FPGA обеспечивает поддержку чтения / записи, а также некоторые улучшения набора микросхем.[9]

Обновление платы контроллера ARM

22.12.2008 заменена плата, которая подходит к PIC (MCU ) сокет контроллера. Это делает возможными жесткий диск, 4 гибких диска и поддержку записи.[10] Ядро FPGA одинаково для новой прошивки ARM и PIC, но только ARM имеет достаточно ресурсов для поддержки четырех дисков. PIC поддерживает только два. Обновление также позволяет выбрать увеличение скорости ЦП с 7,09 до 49,63 МГц с 4 КБ кэша ЦП с нулевым состоянием ожидания. Но для этого требуется ядро ​​FPGA (которое работает с чипами 68SEC000 16 МГц).[11]Поддержка жесткого диска доступна виртуальным A600 /A1200 стиль ГЕЙЛ параллельный ATA интерфейс. До 551 кБайт / с[11] возможно с незначительной модификацией оборудования. В противном случае возможно только ~ 300 кБайт / с.[12]

Периферийные устройства USB и MIDI

Порт Minimig для платы MiST поддерживает периферийные USB-устройства, включая USB-мыши, USB-клавиатуры и USB-мыши, а также физический интерфейс MIDI.[13]

Дополнительные 2 МБ ОЗУ

22 декабря 2008 года модификация оригинальной печатной платы путем совмещения другого набора микросхем SRAM позволила получить в общей сложности до 4 МБ ОЗУ.[10]

Поддержка AGA

Порт Minimig для платы MIST был обновлен для поддержки основных функций AGA, позволяющих запускать многие игры AGA. Бинарный выпуск, а также полный исходный код доступны под лицензией GPL.[14][15][16][17]

Невыпущенное ядро ​​Minimig было модернизировано 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

Джери Эллсуорт, который разработал C64 Direct-to-TV Коммодор 64 на чипе ASIC В 2003 году на прототипе микросхемы была работающая Amiga. За исключением процессора 68000 и дискового интерфейса, все было эмулировано внутри FPGA. Однако проект так и не был завершен и превращен в ASIC.[21]

Иллуватар, небольшой частный разработчик оборудования из Швеции, реализовал Mini-ITX версия Minimig в форм-факторе по лицензии Open Source Design License.[22] Эта аппаратная версия помещается в стандартные корпуса Mini-ITX и имеет размеры 17 см x 17 см. Порты подключения в этой версии были перенесены на заднюю часть материнской платы, чтобы соответствовать требованиям Mini-ITX.

9 февраля 2008 г. Системы ACube объявила о доступности готовых плат Minimig v1.1.[23]

11 октября 2006 г. Йенс Шенфельд на Индивидуальные компьютеры показали, что они работали над коммерческой Amiga-in-FPGA в течение прошлого года под названием "Клон-А "который похож на Minimig. В отличие от Minimig, Clone-A для индивидуальных компьютеров был разработан командой разработчиков из трех человек, в которой использовались мощные логический анализатор. Система будет использовать клонированные чипы для замены ЦРУ, Паулы, Гэри, Агнуса и Дениз. Процессор будет оригинальным от Motorola. Последние чипы также будут включать AGA и рабочий параллельный порт для игр вчетвером.[24] По состоянию на 2015 год все еще не выпущен.

Вольфганг Фёрстер завершил проект Suska, который Atari ST -на ПЛИС.[25]

Вдохновленный Minimig Тилль Харбаум изобрел MIST,[26] открытая реализация Atari ST и Amiga на основе ПЛИС, предназначенная для невысокой цены и простой сборки дома. В отличие от Minimig, процессор 68000 не присутствует как физическое устройство, а реализован внутри FPGA.

Вдохновленный MIST Алексей Мельников изобрел MiSTer,[27] реализация Atari ST и Amiga на базе FPGA, основанная на коммерческой плате Terasic: DE10-nano. Существует как минимум пять так называемых «дочерних плат», расширяющих возможности MiSTer.

Vampire V4 Standalone, выпущенный Apollo Team в 2019 году, обеспечивает повторную реализацию набора микросхем ECS / AGA, а также процессор 68080 и ядро ​​SAGA, а также использует программируемую вентильную матрицу (FPGA).

Рекомендации

  1. ^ "Минимальная версия 1.0 PCB". Архивировано из оригинал на 2012-04-09. Получено 2009-06-29. 11 июня 2006 г. amiga.org
  2. ^ "Встреча HCC Commodore GG". Архивировано из оригинал на 2007-09-28. 060218 amigaroxx.zuurkool.com
  3. ^ «PIC18F252». 070715 microchip.com
  4. ^ Минимальные схемы v1 Стр. 3
  5. ^ "Amiga.org - Фотоальбом". amiga.org
  6. ^ «Операционная система AROS Research». aros.sourceforge.net.
  7. ^ «Замена ПЗУ кикстарта (этап II)». power2people.org.
  8. ^ «Награда за замену ROM для AROS Kickstart (фаза II)». Архивировано из оригинал 25 сентября 2008 г.
  9. ^ "Amiga.org - Новости". 090629 amiga.org
  10. ^ а б "Amiga.org - Форум". 090629 amiga.org
  11. ^ а б "youtube.com". 090629 youtube.com
  12. ^ "Amiga.org - Форум". 090629 amiga.org
  13. ^ "Минимальное воспроизведение MIDI на youtube.com".2014-11-25 youtube.com
  14. ^ "Lion King работает на ядре Beta Minimig AGA для MIST".2014-10-21 youtube.com
  15. ^ "Исходный код AGA на Github".2014-11-31 github.com
  16. ^ "Бинарные файлы ядра AGA".2014-11-31 google.com
  17. ^ "Тема AGA на форуме Atari".2014-10-28 atari-forum.com
  18. ^ "youtube.com".100221 youtube.com
  19. ^ "FPGAArcade | Программируемое игровое оборудование".
  20. ^ "Amiga.org - Форум". Архивировано из оригинал на 2011-07-17. Получено 2010-03-07.100221 amiga.org
  21. ^ Джери Эллсуорт (22 июня 2011 г.). «Проект Amiga на чипе - жаль, что он был отменен» - через YouTube.
  22. ^ «Mini-ITX MiniMig». www.illuwatar.se.
  23. ^ "ACube Systems Srl". www.acube-systems.biz.
  24. ^ Индивидуальные компьютеры на CeBit, презентация Clone-A 31 марта 2007 г. 2007-03-09 amigaworld.net
  25. ^ "Ein in VHDL modellierter Open Source IP-Core mit Atari ST (E) Funktionalität". www.experiment-s.de.
  26. ^ «MIST - ПЛИС на базе aMIga и ST». harbaum.org.
  27. ^ "Господин". github.com.

внешняя ссылка