Компьютер "Агат-7": Реализация на ПЛИС (DE1)

[b2m]

АГАТ? Не вывалится, если сброс не нажать.

Не, не Агат, я про свою Башкирию. Просто, если моя версия 50Гц работает, то это не является невозможным

[Advertiser]

[KALDYH]

1) Только что попробовал уменьшить частоту развертки до 50 Гц путем изменения клока с 32.5 до 25Мгц. Ни ACER, ни Samsung LCD этого не поняли.

То есть частота строк при этом тоже поменялась? Мониторы к ней гораздо более критичны, если что.

[GARNIZON]

{у меня не получается зарегистрироваться здесь - письмо не приходит, поэтому пишут от Garnizon'a.
Voldemar0}

1) тут его вроде все активно уже обсудили

2) "надо ли делать возможность работы сразу с двумя флопами". Тут всё толсто зависит от задачи. Если хочется иметь Крутейшую тачку, то два одновременно - обязательны даже для семёрки . Но в реальности, это нужно, конечно, только если копировать файлы с одного формата на другой. Больше ни для чего. У девятки имело смысл два флопаря для работы с неадаптированным эпловским софтом, но на семёрке, без ячейки-121, смысла вроде бы нет.

Нужна ли 140ка вообще ? Зависит опять от задачи:

- Бейсик-60, хотя и существует в версии для 800ки, но ты его ещё попробуй найти - это редкая вещь. Да и с записью его на физическую дискету есть тонкости. Но ничто не мешает использовать ИКП-бейсик - его навалом в любой коллекции, хоть для 800ки , хоть для 140ки.

- Некоторые редкие игры, например, resraider - не помню их для 800ки, хотя может и есть.

- ШКОЛЬНИЦА с красивой цветной заставкой - тоже для 140ки. Хотя никто, опять же, не мешает запускать её главные части (РАПИРу и ДОК) из состава ИКП-800.

- Alv Graf - редактор графической. Вероятно, в дальнейшем его разработку забросили из-за выхода Mouse Graf, но MG существует только для девятки,
к тому же обвешан защитами.

и т.д. Т.е. когда появились 800ки, конечно, большинство прог были так или иначе для них адаптированы (иногда именно адаптированы, а иногда выпущены новые - расширенные версии, как часто бывало с системным софтом). Но если важна полнота охвата - то 140ка всё таки нужна.

Адаптировать можно, конечно, но это называется "новодел". Тут актуальным становится вопрос - проще адаптировать в другому дисководу или вообще сразу к PC ? Или вообще пользоваться эмуляторами.

"но отсутствие механики должно ускорить его работу до приемлемого уровня"
Этого не стоит особенно ожидать. 800ка и так работает близко к физическому пределу процессора, а у 140ки драйвера тормозятся не столько специальными задержками (хотя есть там и такое.... весьма хитрое... можно попасть на них, можно миновать - зависит от особенностей эмуляции... но до этого тебе пока далеко), сколько необходимостью выполнять групповое кодирование/декодирование байт.

Ну и задержки на движение головки, но это-то на практике не особенно ускоришь - за раз читается дорожки 2-8 - больше просто в память не войдёт - а это всего 8 * 20 мс (в идеале)... Чистый произвольный доступ к файлам на агате хотя и поддерживался некоторыми ОС, на практике редко использовался.

Задержек на ожидание нужного сектора тоже не много - после появления 800ок все драйвера (даже для 140ок) стали поддерживать режим "ленивого доступа" - это когда команды кешируются и сектора читаются в порядке появления под головкой, а не в арифметической последовательности.

3) Если alex не отзовётся - напиши почтой (см на deka.ssmu.ru, внизу), я сделаю их снова.

4) Пульты - две коробочки. Внутри резистор и кнопка. Так по инструкции. Т.е. для двух игроков. Есть даже игры именно для такого режима - balls, например (типа тениса двумерного).

Но на практике многие эпловские игры (и не только игры) снимают данные с пультов, но используют их как две координаты одного датчика. Кроме того, были фотографии агатов с джойстиками. Отсюда вывод: если на две оси джойстика нацепить те же два резистора (с меньшим рабочим углом, разумеется) и две кнопки - получается аналог какого-то ещё, реально существовашего и популярного, устройста. Например, в игре HERO (но там данные с пультов используются дискретно - вправо/центр/влево, вверх/центр/вниз). В resque raider тоже только пульты, вроде бы и тоже именно как один датчик с двумя координатами. В мультсистеме FantaVision (на семёрку её не портировали, но для девятки она есть и для эпла) - там прям курсор мыши так бегает - по данным с пультового входа. Если поковыряться, можно, найти и много других (но это пусть Garnizon подсказывает, он в играх лучше меня разбирается).

Так что желательно иметь оба варианта. Но для начала, конечно, хватит и просто разъёма. А там по вкусу доделаешь.

---------- Post added at 12:02 ---------- Previous post was at 11:29 ----------

ЗЫ Прошивка системного монитора из досовского эмулятора, которая пишет "APPLE 11" вместо "** АГАТ **" отличается не только надписью, но и (ради чего её и делали) поведением после УПР-СБР: если нажать их после сброса модуля ЭмПЗУ, происходит нормальный полный сброс, а не попытка восстановить последнюю живую ОС (jmp $3f2). Это изменение было нужно для того, чтобы для полной перезагрузки машины не нужно было щелкать питанием: на корпус ставилась кнопка обнуления регистров состояния памяти и для перезапуска достаточно было нажать её и затем УПР-СБР.

[Santechnik]

С дисководами понятно. Буду делать один, но с возможностью выбора 140/840.
Я сейчас активно дисковод делаю, так что пока эти программы не срочно. Задача большая и займет некоторое время. Наверняка будут еще вопросы по форматам образов и протоколу.
Так же сделаю возможность подключения пультов/джойстика, но потом.
Прошивку оставлю "родную" - выключить DE1 не проблема, а память SRAM и кнопки сброса на плате не предусмотрено.
Спасибо, Voldemar0.

[Santechnik]

Обдумав различные варианты исполнения дисковода, остановился на варианте внешнего микроконтроллера. Преимущества такого решения: наглядность работы, отсутствие необходимости использования дисплея компьютера для интерфейса выбора образов, гибкость работы с наборами образов и папками на SD карте. Кром того, потенциально такую схему можно будет установить и в настоящий Агат. Недостаток - для запуска компьютера на DE1 потребуется изготовить простую плату расширения. Хотя, вероятно, я попробую в дальнейшем уложить этот микроконтроллер внутрь ПЛИС для тех, кто не хочет паять.
Схема состоит из микроконтроллера ATMega644, LCD дисплея 20х4, нескольких кнопок управления и SD слота. Причем вместе с DE1 можно будет использовать встроенный слот просто перенаправив сигналы. Так как конечной целью является изготовление "железной" версии Агата, то такой экранчик над клавиатурой будет достаточно удобен.
Заказанный из Китая программатор для ATMega все еще в пути, так что пришлось пока делать проект в Протеусе. На данный момент работают интерфейсы с SD картой и LCD дисплеем, т.е. читается структура директорий и файлов с карты и выводится на экранчик. По этой структуре можно перемещаться, заходить в директории и т.д.
Также я разобрался с работой контроллера 140К. Собираюсь использовать NIB файлы как наиболее универсальные. На данный момент мне нужны спецификации и структура этого формата. Не подскажете, где это можно почитать? Если есть Си библиотеки для всего этого, то было бы здорово их посмотреть тоже.

[AlexBel]

Посмотри проект Алекса Фрида - http://alexfreed.com/FPGApple/revisited.html
Зачем использовать лишний дисплей, когда можно воспользоваться существующим видеоконтроллером с небольшими доработками? Зато получится значительно информативней. Не поленись, собери проект Алекса и посмотри.

[AlexBel]

Ну, хозяин - барин

[Santechnik]

Программатор из Китая дополз-таки ко мне. Так что удалось собрать "дисковод" на макетке. Пока осваивал программатор запорол фьюзы Предположил, что записались нули в источник клока, что означает внешний источник. Написал простенький генератор частоты 10Мгц на DE1, вывел его на внешний порт и подключил к контроллеру. Контроллер завелся и дал переписать себя нормальными значениями Так что если у кого-то валяются "запоротые" ATmega, то можете попробовать их оживить таким способом.
Пока "дисковод" работает сам по себе и не общается с DE1. DE1 выступает пока лишь в роли блока питания Но зато он уже читает содержимое карты и отображает его на дисплее. При помощи кнопочек можно перемещаться по каталогам вверх и вниз, а при выборе файла можно испытать время чтения/записи сектора 512 байт в/из этого файла. Фотку прилагаю.
Благодаря Voldemar разобрался с файлами NIB. Так что следующий шаг - подружить этот дисковод с моим Агатом на DE1, чем сейчас и занимаюсь. И еще планирую задействовать SD ридер с DE1 вместо того, который воткнут на макетке, чтобы упростить немного задачу тем, кто захочет повторить. Пока все

[Santechnik]

За прошедшую неделю пришлось пересобрать схему на макетке (первая фотка).
Изначально планировалось запускать всю схему на 3.3V. Но потом я понял, что 12Мгц может не хватить, а чтобы запустить контроллер на 20Мгц надо 5V. Тогда в качестве временного решения я начал использовать ПЛИС на DE1 в качестве преобразователя уровней. Изначальное размещение на макетке не предусматривало этого и кончилось все пучками проводов. Во время прошивки контроллера где-то что-то отошло и он прошился криво и перестал отзываться на любые попытки, включая внешний генератор.
Был заказан новый контроллер (2 на всякий случай ) и кое-что еще, чтобы сделать все по уму. В итоге на макетке поставил регуляторы напряжения LV7805 для 5V и LD1117V33 для 3.3V, сделав таким образом независимое от De1 питание.
Кроме того, пришлось сделать согласование уровней 3.3V <-> 5V. Для LCD требуется 6 однонаправленных сигналов 5V -> 3.3V и один двунапрвленный 5V <-> 3.3V. Для SD карты требуется 3 сигнала 5V -> 3.3V и один 5V <- 3.3V (последний можно подключить и без преобразования). Таким образом надо 9 однонаправленных 5V -> 3.3V, один двунапрвленный 5V <-> 3.3V и один необязательный 5V <- 3.3V.
В качестве решения использовал преобразователь SN74LVC4245 (тот что побольше на второй фотке), который позволяет передавать 8 сигналов из 5V в 3.3V или наоборот в зависимости от состояния одной из ножек. Чип достаточно дешев ($1.86 в розницу с бесплатной доставкой) и позволяет решить проблему для 8 из требуемых 9 однонаправленных преобразований.
Для остальных сигналов был использован двунаправленный преобразователь TXB0104 (тот что поменьше на второй фотке). Он позволяет передавать только 4 сигнала, но зато каждый из сигналов автоматически и независимо передается в любую сторону. Учитывая, что этот чип может передавать вдвое меньше сигналов, чем предыдущий, его цена достаточно высока ($2.49 в розницу), поэтому его нецелесообразно было использовать для однонаправленной передачи. К этому чипу был подключен оставшийся девятый однонаправленный сигнал, двунаправленный сигнал для LCD и, так как все равно оставались две свободные ноги, то и сигнал с 3.3 на 5V для SD карты.
Оба чипа я не нашел в DIP, поэтому пришлось изготовить платку для макетки (вторая фотка).
Теперь, когда все надежно собрано и работает автономно от DE1, наконец-то приступаю к соединению моего "дисковода" с DE1. Продолжение следует

[Santechnik]

Так как на последние мои апдейты никаких комментариев не последовало, то можно сделать вывод, что читателем это очень интересно, но нечего добавить, или всем наплевать Видимо я по натуре оптимист, потому предполагаю первое , следовательно очередной апдейт
Сейчас у меня не очень много свободного времени для проекта, но он все же двигается, хоть и медленно. За это время был доделан "дисковод". На данный момент он может работать только в режиме чтения и только с дисками 140к. Кроме того имеются некоторые шероховатости в его ПО и требуется его интенсивное тестирование с разными программами. Очередное спасибо Voldemar за консультации, связанные с работой дисковода и его отладкой.
Кроме того, были доделаны модули ДопОЗУ (32 кб) и ЭмПЗУ (32 Кб). Таким образом, на данный момент компьютер имеет свои полные 96 кб памяти. Работа всех модулей памяти была успешно протестирована с помощью штатного теста памяти, который, в свою очередь, был загружен из образа при помощи моего "дисковода". На прилагаемых фотках работа "ТЕСТА ПАМЯТИ" и дисплей "дисковода" во время работы (прошу прощения за качество фото).
Следующие шаги - тестирование и отладка "дисковода" с различными образами и добавление остальных графических режимов (если помните, сейчас работает только режим АЦР-32).
Пока все