Современный "Спектрум"

[PegasResearch]

Законченый аналог проекта: http://groups.google.com/group/arm9f...on-board?hl=ru
================================================== ========
Попытаемся предположить, каким должен быть современный Спектрум. Чем он должен отличаться от моделей 80-х годов?

Сначала попробуем выделить сильные стороны Спектрума, обобщить накопленный опыт.
1. Дешевизна. Это собственно и было целью Клайва Синклера -"компьютер дешевле 100 фунтов".
2. Нацеленность на телевизор. Экономия на мониторе и возможность подключить спек практически везде (особенно при наличии RF-out). Впрочем, хорошо иметь возможность подключаться и к (S)VGA монитору.
3. Небольшие размеры. Оригинал, да и многие клоны, размещаются в корпусе клавиатуры. Это не только удешевляет компьютер, но и делает его "полумобильным" - телевизор есть почти везде, есть переносные телевизоры... на форуме уже рассматривалась идея ноутбука.
4. Простота конструкции. Многих привлекает возможность покопошиться в железе, расширить свои знания и умения, модифицируя Спек. Как было сказано на форуме, РС не очень-то попаяешь...
5. Красивые (читай оптимальные) решения. Ограничения в количестве микросхем, быстродействии, объёме памяти заставляют (т.е. требуют) наличия "красивых" решений - иначе просто-напросто ничего работать не будет.
6. Real time. Несомненный плюс - все программы работают в режиме реального времени, что позволяет создавать различную управляющую аппаратуру, интересные демки (в виде текста по бордюру для Пентагона).
7. Наличие большого количества ПО. Это и игры, и специализированные программы (RTTY-терминал, например).

Для многих на форуме Спек - это школа повышения квалификации, для кого-то - привычный инструмент. Однако, известны и минусы Спектрума. Попытаемся их перечислить.
1. Низкое разрешение экрана (не говоря уж о способности управлять цветом). В настоящее время на большинстве даже старых телевизоров вполне сносно (т.е. можно разобрать буквы ;-) ) смотрится 800х600, не говоря уж о 640х480. И это без учёта возможности подключения к монитору.
2. Невысокая производительность. Её не хватает для мультимедиа, качественной графики, 3D графики. К этому же пункту можно отнести и объём памяти. Даже 1Мб - мало для многих вещей. Тем более, при нелинейной адресации.
3. Отсутствие поддержки сети. Отсутствие реализации интернет-браузера (возможно, мне просто неизвестно о такой программке). Туда же входит и стек желательных протоколов (TCP, UDP, IP, Ethernet...) да и сами "девайсы" - ethernet, ADSL... Для Спека слишком велики скорости этих каналов.
4. Отсутствие ёмких накопителей. Стандартный Спек не поддерживает HDD. Также, как и USB-flash.
5. Отсутствие USB. Это мешает подключать стандартные устройства - мыши, клавиатуры, принтеры... внешние накопители...

С некоторыми минусами (отсутствие накопителей, многозадачности, вообще каких-либо портов общения с внешним миром) научились успешно бороться.

Добавлено через 2 минуты
Теперь подумаем, как нам оставить плюсы Спектрума и убрать минусы. Все минусы "завязаны" на небольшую производительности процессора и на отсутствие операционной системы (которая принесла бы браузер, стеки протоколов - включая USB стек, поддержку прочего софта). К сожалению, производительность 8-разрядного Z80 (даже 21МГц) невысока. Кроме того, на 8-битный процессор (подерживающий максимум 16 бит) сложно портировать 32-битные ОС и приложения. Вывод здесь очевиден (хоть и печален) - необходим 32-х разрядный процессор, недорогой, но достаточно производительный. К сожалению, в таком случае мы лишимся программной совместимости с ПО. Однако, производительность процессора позволит эмулировать Z80 (а заодно и другие специализированные микросхемы Спектрума). Предвижу, что многие не согласятся с таким подходом - "резиновый спек" и т.п. Однако, если нам удасться сохранить совместимость со всем ПО (включая реал-тайм) и оставить выше перечисленные плюсы платформы, то созданная платформа ничем хуже Спека не будет. Это уже не просто программный (писюковый ;-) ) эмулятор Спеки, это эмулятор платформы. На такой платформе возможны специальные режимы эмуляции - в виде реал-таймовой эмуляции. Плюс возможность железа установить Спектрумовский видеорежим - дорогого стоит ;-). Пусть даже железо содержит 10% от спека: главное, сохранены все преимущества Спека и совместимость с существующим ПО. На форуме уже не раз обсуждалась тема присоединения Z80 к быстродействующему CPU, который будет "сопроцессором" либо "эмулятором железа". На мой взгляд, куда выгодней эмулировать Z80 при наличии производительного процессора. Всегда можно создать 100% эмулятор (если таковых ещё нету).

Из операционных систем наиболее подходит Linux - ввиду её доступности, разнообразия решений, открытости и дешевизны (т.е. бесплатности). Использование столь серъёзной ОСи сразу решит все проблемы стандартов (так как ОСь поддерживает почти все стандарты - файловые системы, протоколы, процессоры, ...) и проблемы ПО для новой платформы (начиная от терминала и заканичивая Оперой и OpenOffice). Под Linux существуют эмуляторы Спека (хотя, возможно, не реал-таймовые). Кроме того, существуют и эмуляторы других платформ (той же Денди), режимы которых также могут поддерживаться.

[Advertiser]

[PegasResearch]

Попытаемся сформулировать ТЗ на вышеуказанную платформу. В ТЗ заложим также возможности расширения.
1. Платформа должна быть построена из общедоступных и недорогих деталей и иметь открытую архитектуру [возможность расширения].
2. Процессор - 32 разрядный с производительностью от 200MIPS (что позволит реализовать в т.ч. просмотр видео до определённого качества). Должна иметься возможность замены процесора на более производительный [возможность расширения]. Подойдёт панелька ZIF ;-)
3. Видеоконтроллер - поддержка различных разрешений. Желательно иметь программно выставляемые счётчики строк/столбцов, задающего генератора и синхроимпульсов - это позволит реализовать любой режим перепрограммированием счётчиков. Но можно использовать и матрицу разрешений. На видеоконтроллер требуется отдельное ТЗ, хотя тут уже ясно, что при использовании ОС необходимость в каждой модели Спека повторять железо видеоконтроллера отпадает. К видеоконтроллеру также предъявляется требование выдавать не только RGB+HV сигнал, но и PAL/NTSC/(SECAM) сигнал. Как дополнительная фича может быть реализован ввод видеоинформации (например, для реализации TV-приёмника). При реализации в ПЛИСе сделать это несложно (несколько доп. счётчиков), а пользы - много. Впрочем, всему может помешать отсутствие (дороговизна) АЦП. Однако, видеоадаптер должен предусматривать хотябы подключение такого устройства извне. Видеоконтроллер можно реализовать и в виде второго, менее мощного, процессора (как у Конана в компьютере).
4. Аудиопроцессор - думаю, что вполне достаточно будет реализовать лишь хороший DAC плюс DMA из буфера в памяти.
5. Наличие портов USB (желательно 2.0). Идеально иметь 4 и более портов (принтер, флешка, клавиатура, мышка).
6. Наличие встроенного ёмкого накопителя.
7. Достаточный объём памяти (для экономии разделяемой между всеми устройствами - видео, аудио, ЦПУ).
Опционально:
8. Канальный процессор - DMA позволит серъёзно разгрузить центральный процессор.
9. Наличие Ethernet.Это опционально т.к. USB позволяет подключить внешнюю сетевую карту.


Вариантов реализации предложенного ТЗ массы. Однако, на чём-то надо остановиться.
Мне видится такая возможная реализация. Я не великий специалист по современному железу, поэтому наименований микросхем не привожу.
Характеристики.

Процессор - ARM от 200MHZ в панельке ZIF, со встроенным flash-ROM.
Видеоконтроллер, контроллер шины - ПЛИС + PAL/NTSC/(SECAM) кодер.
Аудиопроцессор - качественный DAC + усилитель на наушники
Порты USB - ПЛИС.
Накопитель - flash-память от 1Гб в виде флеш-карты с возможностью замены (либо параллельного подключения дополнительных). ОС должна иметь возможность монтировать ФС с внешних накопителей.
Память - микросхемы DRAM от 16Mb с возможностью замены/установки на плату м/с бОльшей ёмкости
DMA - простейший, на ПЛИС, если ПЛИС позволяет.
Ethernet - на ПЛИС, если ПЛИС позволяет.
Наличие шины расширения и возможности перепрошивки CPU ROM и ПЛИС "на лету".

Конструктив.

Внешние порты: 4xUSB (miniUSB), VGA (+переходник под Scart), S-Video (+переходник на тюльпан), AudioOut, AudioIn, PhonesOut, MicIn, card reader.
Корпус: клавиатура от ПК (плата по размерам вполне подойдёт); возможен носимый вариант (в виде крупноватого MP-3 плейера c OLED дисплейчиком)

Цена.

Минимальна - порядка 100...200$ в сборе.

Возможности.

Работа: OpenOffice, Opera, SMTP.
Игры: ZX, денди, linux-игрушки.
Творчество: шина расширения, смена конфигурации ПЛИС "на лету", простота повторения.

Предлагаю обсудить расписаный вариант "реинкарнации" Спектрума. Пусть у машины будет новое лицо - главное, чтобы она смогла занять нишу Спека но уже на качественно новом уровне, с поддержкой современных решений. Можно будет даже попытаться занять нишу на рынке (Спринтеры же вроде до сих пор продают) - главное, обеспечить поддержку пользватаелей. Но и как платформа для творчества, "привинчивания" различных фич, программирования "железа" (с уклоном в реально используемую ОС).

Я не силён в современном железе, мне нужна чья-то помощь, совет, какие микросхемы лучше использовать. Нужна помощь в программировании ПЛИС. Как программист могу предложить свои услуги по портированию Linux на такую платформу, портировании-доработке эмуляторов и т.п. Думаю, что только объединившись втроём-вчетвером можно создать интересное решение и достаточно быстро. При этом платформа сможет развиваться и дальше - можно использовать более производительные процессоры (TI 1,5тыс.MIPS), устанавливать несколько процессоров параллельно (например, добиваясь от малогабаритной платформы себестоимостью 300$ производительности, недостижимой обычными писюками - за счёт отказа от унификации, распараллеливании), и вообще ставить недостижимые на ПК в любительских условиях эксперименты.

Вообщем, интересна ваша реакция.

[stop-7]

велком

[CityAceE]

Если бы всё получилось так, как описано выше, то я бы с удовольствием приобрёл и, по мере своих возможностей, поддержал бы эту новую платформу. Но, как ни крути, массовой такая вещь стать уже не сможет... Посмотреть хотя бы в сторону Спринтера... Предложеный вариант - это конечно же не Спринтер, но аналогию провести вполне можно.

В своё время я для себя пытался найти альтернативу Спектруму. Почти был уверен, что Palm - это именно то, что я ищу. Я даже попытался написать эмулятор Спектрума на нём, используя чисто спектрумовский подход (чистый ассемблер, посылание самой оси куда подальше и программирование устройств [экран, звук] напрямую). В городе я организовал пальмовки вместо загнувшихся сборищ спектрумистов. Но прошло немного времени и стало понятным, что как ни крути Спектрум ничто заменить не сможет... Того чисто Спектрумовского интереса уже не удостоится ни одна платформа... Уже давно понятно, что Спектрум - это не железяка и не софт, а прежде всего люди, которые крутятся вокруг этих железяк и программ...

Дай Бог, если я ошибаюсь!

[Mikka_A]

Дай Бог, если я ошибаюсь!

Идея хорошА,но ,Стас,я думаю ты не ошибаешься.

Это реально, но...

Но производство , да и разработка , будет стоить денег...

Если конечно найдется фанат который способен спонсировать данное мероприятие... По моим прикидкаи это как минимум четырехзначное баксовое число будет стоить.

И потом,но это чисто мое имхо, не спектрум это... спектрум должен стоить ( по нынешним ценам ) не меньше 100 фунтов,а меньше ( многим ) ста баксов.

Ленинград 1 - Вот "идеальная" модель на мой взгляд. Ленинград и "классический" BDI.

А это все в 1000-1500 рэ вписать мнно как дважды-два.

Но это мое имхо, и оно может быьть ошибочным.....

ЗЫ. Но для разнообразия парка спектрумов ,эээ....спектрумосовместимы� �,так будет правильнее таки,машин я бы преобрел сей девайс.

[Mikka_A]

Подход коллекционера? А вот если я программировать хочу на Спеке, то, естественно, набитые мною тексты нужно куда-то сохранять, да и вообще загружать откуда-то свой любимый ассемблер.. 5-дюймовые дискеты умерли лет 15 назад, а современные трёхдюмовки слишком ненадёжны. С другой стороны, жесткий диск - слишком громоздкое средство хранения информации (да и с установкой не всё так просто), лишающее напрочь Спек одного из своих преимуществ - мобильности.. Вот так и мечемся между двумя огнями. imho всё это, конечно..

А что мешает при таком раскладе писать на дискеты,а потом их архивировать на ПЦ?

Это раз.
Второе - всетаки есть NEMO + копировщик от Budder.

Так что вот так чтобы вот все потерялось.... Скорее ПЦ умрет скорее, чем те объемы,что имеют место быть на спектруме.

А я не коллекционер... Я маньяк паяльщик ... Готового мне его не надо .. Мне надо в виде конструктора...

[spensor]

Вообщем, интересна ваша реакция.

Мысли смежны с моим топиком: http://zx.pk.ru/showthread.php?t=869

Добавлено через 4 минуты
А еще с темой captain cobalt: http://zx.pk.ru/showthread.php?t=3816

[PegasResearch]

mig-95

1. Зачем это встраивать в пц-клавиатуру, когда они (клавы) на сегодняшний день и так есть практически в каждом доме?

Это я для примера - как уже готовый корпус. Кроме того, ностальгия.

2.1. Я понял, что делать этого у нас никто не будет.

В мою задачу как раз и входит понять, не перевелись ли ещё богатыри на земле русской? ;-)

2.2. (c)"Заграница нам поможет."

Заграница точно не будет на такое заморачиваться. Я работаю в западной компании - каждый день слышу "Java", "IP TV" и прочую лабуду. Никому неинтересен компьютер-конструктор с ограниченной и экономной архитектурой.

CityAceE

Если бы всё получилось так, как описано выше, то я бы с удовольствием приобрёл и, по мере своих возможностей, поддержал бы эту новую платформу.

Вот это хорошо. Но чтобы получилось, сил одного человека явно недостаточно. Особенно учитывая, что я - прежде всего программист. Хотя в своё время собирал и Ленинград, и Орион-128 - т.е. представление о железе имею.

Предложеный вариант - это конечно же не Спринтер, но аналогию провести вполне можно.

Спринтер плох тем, что маломощен. Я предлагаю не повторить архитектуру Спека, а повторить его дух. На новой элементной базе.
Насчёт массовости - тут всё зависит от менеджмента. Машина по характеристикам вполне приравняется к писюку при цене в разы меньше.

Уже давно понятно, что Спектрум - это не железяка и не софт, а прежде всего люди, которые крутятся вокруг этих железяк и программ...

Я потому и заинтересовался форумом. Ещё раз повторю, что основная идея - сохранить дух Спека, то есть выполнить указанные в самом условия.

Mikka_A

Но производство , да и разработка , будет стоить денег...

Сделать макет под силу любому без особо серьёзных затрат. Макет может быть сделан почти без документации, на макетной плате, с глюками... Главное, чтобы работало ;-) А потом можно на основе данного макетика и спонсоров поискать. В любом случае, спонсировать покупку микросхем я готов - так что если есть железячники из Питера, добро пожаловать! Ты вроде как очень подходящий человек для этого. Так что можем обсудить варианты сотрудничества - микросхемы и ПО с меня, проектирование, пайка и отладка железа с тебя ;-)

spensor

Мысли смежны с моим топиком

Я не говорю о попытке переиспользовать архитектуру Спека, я даже выступаю против использования Z80. Я говорю о воссоздании духа Спекки. Это, на мой взгляд, в нём самое важное. То, что платформа получиться переносимй - побочный эффект ;-) Как и использование флешки в виде накопителя.

А еще с темой captain cobalt

Отлично, но главное - не замена процессора - чем тогда Спек будет отличаться от большинства наладонников? Главное - сохранить дух Спека. Да и как было сказано на форуме - ARM+архитектура Спека == Z80+архитектура спека.

Дело не в мощном процессоре или продвинутой архитектуре (это всё есть и на писюке), а в духе Спека - в тех самых 7-ми пунктах.

Вообщем, если кто готов взяться за разработку железа - я готов проспонсировать покупку микросхем и помогать по мере сил.

[Mikka_A]

..........Ты вроде как очень подходящий человек для этого. Так что можем обсудить варианты сотрудничества - микросхемы и ПО с меня, проектирование, пайка и отладка железа с тебя ;-)................

Пайка и отладка. НО не проектирвание. В проектировании я пока что ноль.

[maximk]

до тех пор, пока кто-нибудь не решит затачивать его (сабж) под Линукс

Хе-хе. А если делать на современном распространенном процессоре, то никуда не денешься. Или многозадачную ось с пара энтузиастов за несколько вечеров напишут?

Как уже было сказано, спек -- это в многом софт. Под новое железо написать софт можно только демонстрационный (читай дему), чтобы показать, что мы такие вот крутые. Вариант 2 - юзать имеющийся софт, хотя бы базовые вещи, как то ядро ОС. Тут, имхо, без линукса никуда.

Да и зачем тогда вообще делать очередную железку со своей архитектурой? Сейчас линукс ставят на все, на наладонники, сотовые телефоны и даже ТВ-приставки (свичи, adsl-модемы - этим уже никого не удивишь).

Ну а если хочется покопаться в железе, то тогда вовсе не обязательно отходить от 8 битной платформы и в этом плане one-chip-msx я тоже поддерживаю.