Разработка платы FPGA Специалиста

Вид для печати

25.04.2025, 17:19
CityAceE

Разработка платы FPGA Специалиста
Ведётся разработка некоей платы, в основе которой будут Tang Nano 20K + RP2040.

Основная цель - сделать не просто симулятор, а полноценную замену реальному Специалисту со всеми необходимыми аналоговыми входа-выходами. Чтобы можно было подключить, например, к RGB-монитору и загрузить в него программу с кассеты.

Вот здесь список пожеланий и общая концепция: https://docs.google.com/document/d/1...k/edit?tab=t.0

А это то, что есть на текущий момент:

https://pic.maxiol.com/thumbs2/17455...0425090429.jpg https://pic.maxiol.com/thumbs2/17455...0425090429.jpg

Схема: https://disk.yandex.ru/d/ZYG2yxbkGon51A
Плата и BOM: https://disk.yandex.ru/i/z9w55IbHvWP8Ow

Чисто теоретически на этой плате возможны:
- Специалист в разных модификациях и с разной периферией. Например, есть Специалист с GeneralSound.
- ZX Spectrum Cпектрум 48 с магнитофоном
- ZX Spectrum+
- MSX (VDP от MSX взлетел, есть пруфы, в теории можно ОСМ или что-то похожее)
- Aleste 520EX (Пока ещё не доведена до ума, но кое-что уже запускатся)
- Галаксия (запускается, но не доделана)
- NES (уже есть)
- SNES (уже есть)
- Atari ST (уже есть)
- Amiga (уже есть)
"Ну, много чего можно утолкать по идее... Было бы желание!"

Пока не запустили плату в производство, хочется послушать умные советы и рекомендации. Примем их или нет, это вопрос второй, но вдруг кто-то заметит какие-то реальные ошибки или недоработки.

Также формируем список желающих.
25.04.2025, 19:04
ivagor

Прошу прощения за праздное любопытство. Почему в качестве аппаратной платформы не взяли например MISTer? Цена? Или главное - радость технического творчества?
25.04.2025, 19:19
Mick

Цитата:

Сообщение от ivagor

Почему в качестве аппаратной платформы не взяли например MISTer?

Неправильный вопрос, надо так - почему в качестве аппаратной платформы не взяли PC, один фиг нет тут ничего лампового, а значит - эмулятор. А на ПЦ можно сэмулировать многоядерный Специалист. :)

Цитата:

Сообщение от ivagor

Или главное - радость технического творчества?

Похоже тут это на первом месте.
25.04.2025, 22:58
CityAceE

Цитата:

Сообщение от ivagor

Почему в качестве аппаратной платформы не взяли например MISTer? Цена? Или главное - радость технического творчества?

Да прежде всего хочется получить доступную, недорогую и компактную полноценную замену Специалисту со всеми аналоговыми интерфейсами, включая магнитофонные вход и выход. Да и не только их - вообще всю аналоговую обвязку. Насколько я знаю, в MiSTer этого нет. Изначально я думал в силу своих скудных возможностей как-то на макетке распять аналоговую часть для Tang Nano 20K, но потом RW9UAO выдал первый прототип платы. Я за это зацепился и тут уже пошёл полёт фантазии. Ну и мало того, что MiSTer не предоставляет всего, о чём мечтается, он ещё и дороже в несколько раз, даже в относительно недорогой китайской реализации. А разрабатываемая плата по моим расчётам в готовом виде по стоимости не должна превышать 5000 руб., ну или самую малость дороже.

Цитата:

Сообщение от Mick

один фиг нет тут ничего лампового, а значит - эмулятор.

Можно сколько угодно спорить о ламповости, но по мне, если есть потранзисторная реализация КР580ВМ80А для FPGA, то это значит что перед нами полноценный компьютер в удобном форм-факторе, куда без необходимости тыкать паяльником можно добавить и GS, и AY, и прерывания, и VGA-экран (шутка!), и много чего ещё. И, самое главное, откатиться к стандартной конфигурации. А многие ли сейчас полезут с паяльником в свой комп, чтобы запустить всё то, что с таким трудом было спасено с кассет SP-580? Да никто не полезет! А я на этой плате совершенно спокойно смогу всё это загрузить и запустить. И послушать ВИ53, которого у меня не было на ЛИКе. А то, что это будет реализовано в FPGA, а не в чипах, произведённых в 90-х годах, меня, честно говоря, мало беспокоит.

По сути, так получается, что я - основной заказчик данного устройства. Но я очень надеюсь, что это будет интересно не только мне, так как на данной плате можно будет запустить не только Специалист, но и много чего ещё.
26.04.2025, 07:11
ivagor

Цитата:

Сообщение от CityAceE

со всеми аналоговыми интерфейсами, включая магнитофонные вход и выход. Да и не только их - вообще всю аналоговую обвязку. Насколько я знаю, в MiSTer этого нет.

Платки АЦП для загрузки есть. Аналоговый выход есть, а если не устраивает качество, тоже можно подключить внешнюю штуку.

Цитата:

Сообщение от CityAceE

он ещё и дороже в несколько раз, даже в относительно недорогой китайской реализации

Это главный недостаток MISTer, но и возможности его FPGA намного больше. Другое дело, что тебе они не нужны, тут вопросов нет.
26.04.2025, 07:58
Mick

Цитата:

Сообщение от CityAceE

Можно сколько угодно спорить о ламповости, но по мне, если есть потранзисторная реализация КР580ВМ80А для FPGA, то это значит что перед нами полноценный компьютер в удобном форм-факторе, куда без необходимости тыкать паяльником можно добавить и GS, и AY, и прерывания, и VGA-экран (шутка!), и много чего ещё. И, самое главное, откатиться к стандартной конфигурации. А многие ли сейчас полезут с паяльником в свой комп, чтобы запустить всё то, что с таким трудом было спасено с кассет SP-580? Да никто не полезет! А я на этой плате совершенно спокойно смогу всё это загрузить и запустить. И послушать ВИ53, которого у меня не было на ЛИКе. А то, что это будет реализовано в FPGA, а не в чипах, произведённых в 90-х годах, меня, честно говоря, мало беспокоит.

Безусловно ты прав и это твое желание, никто собственно указывать как делать не собирается. Но все что описал тут делается и при живом ламповом процессоре в связке с FPGA - погляди на опыт ZX Evo. На мой взгляд это удачное скрещивание. Все плюшки, какие ты хочешь также можно впихнуть в FPGA. А то что говоришь о потранзисторной реализации КР580ВМ80А в FPGA - это лукавство. Ты же не знаешь как как компилятор сгенерит код для прошивки FPGA. О по транзисторной реализации можно говорить в том случае, если ты непосредственно вставляешь в чип в процессе производства FPGA. А так - это будет не точная копия процессора.
А так, считай это просто ворчание, ни на что не влияющее :)
27.04.2025, 22:54
andrews

Цитата:

Сообщение от Mick

КР580ВМ80А

если бы был произведен в достаточном количестве +5В вариант с частотой хотя бы 5 Мгц и адресуемой памятью 128кБ, а так...пусть лучше в относительно недорогом FPGA живет. Если у кого-то есть желание и возможности сделать в виде чипа, то кто ж будет возражать? Да, и лишь бы он не был в корпусе BGA и не стоил дороже $20.

По поводу магнитофона непонятно: где брать собираетесь?
28.04.2025, 13:45
svofski

Я бы предусмотрел перемычки для видео, чтобы его можно было напрямую к пипико подвести. Потому что для эмуляции Специалиста скорее всего tn20k не понадобится ;)
28.04.2025, 13:59
CityAceE

Цитата:

Сообщение от svofski

Потому что для эмуляции Специалиста скорее всего tn20k не понадобится

Тут как раз всё крутится вокруг Tang Nano 20K, так как именно в нём уже реализован Специалист, а всё остальное обеспечивает аналоговую обвязку, типа RGB-монитора и магнитофона.
28.04.2025, 14:08
andrews

Цитата:

Сообщение от andrews

По поводу магнитофона непонятно: где брать собираетесь?

с Алика простейшим плеером будет работать? Там выход на наушники. И записать ничего не удастся. Советские огромные агрегаты тоже не хочется юзать. Поэтому кто знает, подскажите что-нибудь малогабаритное, надежное, буржуйское.
29.04.2025, 11:34
Pyk

Цитата:

Сообщение от svofski

Я бы предусмотрел перемычки для видео

Кстати про видео. Не стоит ли предусмотреть дополнительные биты на цвет для поддержки в будущем Вектора?
29.04.2025, 14:05
CityAceE

Цитата:

Сообщение от andrews

Поэтому кто знает, подскажите что-нибудь малогабаритное, надежное, буржуйское.

Всегда есть смартфон под рукой в качестве замены магнитофону.

Цитата:

Сообщение от Pyk

Не стоит ли предусмотреть дополнительные биты на цвет для поддержки в будущем Вектора?

Достоверно не скажу, что Сергей вроде бы предусмотрел, чтобы потом тут можно было запускать и компьютеры с более сложной графикой.

Но если даже и не сделал, то теперь уже в следующей партии, так как первая партия плат из 5-ти шт. ушла в производство.
29.04.2025, 14:30
ivagor

Цитата:

Сообщение от Pyk

для поддержки в будущем Вектора?

Если у автора не возникли вопросы по изображению даже амиги, которая уже есть, то по вектору вопросов точно не будет. Или пользователи многоцветных компов будут подключать через hdmi.
29.04.2025, 15:35
andrews

Цитата:

Сообщение от CityAceE

Всегда есть смартфон под рукой в качестве замены магнитофону.

и на чтение, и на запись? Интересно, а где почитать про это?
29.04.2025, 15:58
CityAceE

Цитата:

Сообщение от andrews

и на чтение, и на запись?

У смартфона на 3.5мм джеке есть выход стереосигнала и вход моно (микрофон). Спаивается нужный кабель, на смартфоне запускается софт для записи звука, например, стандартным диктофоном, и готово. А воспроизводится тем же диктофоном или любым доступным аудио-проигрываетелем.
29.04.2025, 16:12
andrews

А я думал через USB смартфона что-то придумали и с образами кассет как-то управляться.
21.05.2025, 11:39
CityAceE

Пришли заказанные платы:
https://pic.maxiol.com/thumbs2/17478...0521183459.jpg https://pic.maxiol.com/thumbs2/17478...0521183502.jpg

Один экземпляр уже почти собран:
https://pic.maxiol.com/thumbs2/17478...0521183619.jpg https://pic.maxiol.com/thumbs2/17478...0521183622.jpg

К сожалению, VGA-разъём не попал...
28.05.2025, 11:16
CityAceE

Вот так выглядит картинка с FPGA Специалиста, подключенного по композиту (аналог):

https://pic.maxiol.com/thumbs2/17484...384.spets1.jpg https://pic.maxiol.com/thumbs2/17484...384.spets2.jpg https://pic.maxiol.com/thumbs2/17484...384.spets3.jpg

Есть идеи что можно подкрутить, чтобы изображение было почётче?
28.05.2025, 13:02
Serg6845

Цитата:

Сообщение от CityAceE

Вот так выглядит картинка с FPGA Специалиста, подключенного по композиту (аналог):

Вполне обычная картинка для композита. телевизор отфильтровывает несущую цвета, отсюда мазня.

Цитата:

Есть идеи что можно подкрутить, чтобы изображение было почётче?

если есть вход S-Video - подать на него (на яркостный вход), должно быть заметно лучше. если нет - с большой вероятностью только заменой телевизора на тот где он есть (или который умеет отключать фильтрацию на ч/б картинке)
28.05.2025, 13:04
CityAceE

Цитата:

Сообщение от Serg6845

Вполне обычная картинка для композита. телевизор отфильтровывает несущую цвета, отсюда мазня.

Мой Лик при аналогичном подключении даёт куда более приличную картинку.
28.05.2025, 16:29
Serg6845

Цитата:

Сообщение от CityAceE

Мой Лик при аналогичном подключении даёт куда более приличную картинку.

в теме сходу не нашел - композит физически как реализован? с VGA берется? тогда R113,115,117 заменить на 200 Ом, с выходов Rout, Bout, Gout на землю по 100 Ом добавить, иначе слишком большой размах видеосигнала получается. амплитуду Csync тоже возможно подбирать придется. но это так, навскидку. не видя схемы композита - конкретнее не скажу.

кстати в первом сообщении ссылки на схему и плату поменяны местами.
02.07.2025, 16:40
CityAceE

У RW9UAO осталась последняя собранная плата:

https://pic.maxiol.com/thumbs2/17514...0702123051.jpg https://pic.maxiol.com/thumbs2/17514...0702123107.jpg
03.07.2025, 07:06
CityAceE

Всё, последняя плата ушла Pyk.