PiZx: Clon barato de spectrum con FPGA (WIP)

[Hark0]

Cuando dices "y la pega es que el arranque sería un poco más lento de lo que es ahora"... estamos hablando de más/menos cuanto? La Rpi no arranca muy rápida que digamos... bueno depende de la distro...

[antoniovillena]

Cuando dices "y la pega es que el arranque sería un poco más lento de lo que es ahora"... estamos hablando de más/menos cuanto? La Rpi no arranca muy rápida que digamos... bueno depende de la distro...

Esto depende de la implementación, e implementaciones habrá muchas. Si por ejemplo la ROM se sintetiza en un bloque BRAM, la carga es instantánea. Aunque lo más práctico es cargar la ROM desde la Flash SPI, la forma más rápida posible sería a 66MHz. La ROM más grande 64K (la del +2A) a esta velocidad tardaría 8ms. Ahora bien, en la implementación que tengo hecha en el tutorial no lo hago a 66, sino a 7MHz y tarda 75ms. Lo que he propuesto es acceder a la Flash SPI como si fuera una segunda tarjeta SD, y la velocidad sería aún menor, 1.75MHz, con la ventaja de que prácticamente tenemos resuelto el tema de actualización del firmware. A esta velocidad tardaríamos 300ms en arrancar, cosa que tampoco me parece muy descabellada, teniendo en cuenta que luego podemos hacer resets instantáneos.

[JoJo]

¿Llego tarde para apuntarme?

Si no es asi, contad conmigo tb.

[antoniovillena]

Para ir concretando pongo estas dos listas.

Lo que incluiría:

• El tamaño de la placa será exacto a la RasPi.
• La distribución de los conectores será también muy parecida coincidiendo en SD, audio, video compuesto y alimentación.
• Habrá un conector PS/2 para el teclado en la huella de Ethernet.
• Habrá un conector de 7 pines para JTAG y EAR en la huella HDMI.
• Habrá un conector DB9 con 5 pines ruteados a la FPGA en la huella USB. Este conector tendrá la distribución norma Atari porque normalmente se empleará para enchufar un joystick allí, aunque podamos poner cualquier otra cosa, por ejemplo salida RGB.
• Habrá un sólo chip FPGA de 144 pines que sea el corazón de todo y que sea baratito.
• El resto de chip serán accesorios: un oscilador de 50MHz, una SRAM de al menos 256K, una SPI ROM de 4Mbit, un AD724 y dos reguladores de tensión.
• Habrá circuitería para adaptar los niveles del puerto EAR a la FPGA, preferiblemente el circuito EAR de Superfo.
• Un puerto de expansión que dé acceso al exterior al resto de los pines no usados de la FPGA.
• Al menos un LED.

Lo que descartaría:

• Microcontroladores o CPUs, la FPGA hará todo el trabajo. Esto haría la máquina "menos configurable" y encarecería la placa.
• Puertos USB, HDMI, VGA, Bluetooth, Ethernet. Algunas cosas se podrán sacar por los puertos de expansión o por el puerto de joystick, como tener salida VGA.

-- Actualizado 01 Ago 2013, 14:43 --

¿Llego tarde para apuntarme?

Si no es asi, contad conmigo tb.

Si te apuntas para echar una mano, has llegado a tiempo
Si lo que quieres es comprarte una placa, has llegado demasiado pronto. Ya lo ha dicho @jepalza antes, estamos en una fase muy temprana aún, puede que el proyecto no llegue a materializarse. Cuando llegue el momento, ya avisaremos y habrá una lista donde la gente pueda apuntarse.

[Hark0]

Cuando dices "y la pega es que el arranque sería un poco más lento de lo que es ahora"... estamos hablando de más/menos cuanto? La Rpi no arranca muy rápida que digamos... bueno depende de la distro...

Esto depende de la implementación, e implementaciones habrá muchas. Si por ejemplo la ROM se sintetiza en un bloque BRAM, la carga es instantánea. Aunque lo más práctico es cargar la ROM desde la Flash SPI, la forma más rápida posible sería a 66MHz. La ROM más grande 64K (la del +2A) a esta velocidad tardaría 8ms. Ahora bien, en la implementación que tengo hecha en el tutorial no lo hago a 66, sino a 7MHz y tarda 75ms. Lo que he propuesto es acceder a la Flash SPI como si fuera una segunda tarjeta SD, y la velocidad sería aún menor, 1.75MHz, con la ventaja de que prácticamente tenemos resuelto el tema de actualización del firmware. A esta velocidad tardaríamos 300ms en arrancar, cosa que tampoco me parece muy descabellada, teniendo en cuenta que luego podemos hacer resets instantáneos.

hmmm entiendo...

[radastan]

Con las últimas especificaciones dadas sería perfectamente posible meter un Sam Coupé en el bichito, y eso si que es un bombazo teniendo en cuenta que los Sam son prácticamente inalcanzables por eBay y otros sitios.

[flopping]

Con las últimas especificaciones dadas sería perfectamente posible meter un Sam Coupé en el bichito, y eso si que es un bombazo teniendo en cuenta que los Sam son prácticamente inalcanzables por eBay y otros sitios.

El problema no es que quepa un Sam, el problema es que no hay ninguna implementación de Sam para poder meterle, ¿o si?

[mcleod_ideafix]

El problema no es que quepa un Sam, el problema es que no hay ninguna implementación de Sam para poder meterle, ¿o si?

Ese es el menor de los problemas, sobre todo ahora que cada vez hay más gente que se ha pasado al lado oscuro . El problema es que no hubiera ningún tipo de documentación para empezar a hacerlo. No es muy diferente del Spectrum, y Simon Owen documentó algunas cosas, como el modelo de contención en el modo 1 de gráficos (el que es compatible con el Spectrum). Los modos gráficos del SAM se parecen un poco a los del Timex TC2068 por un lado, y a los de no-se-qué clon ruso por otro lado (uno que usa, igual que el SAM, 4 páginas de video para tener color en alta resolución).

Para las cosas que se desconocen, pues cuestión de coger un osciloscopio y hacer un poco de cábala. Por ejemplo, partiendo de la forma de la señal de video que genera un QL, se puede sacar información muy interesante...

[antoniovillena]

A falta de muchos detalles, entre ellos crear la librería de la FPGA XC3S200, estos son los esquemas preliminares:

[mcleod_ideafix]

Unas preguntas:
- ¿El clon no lleva salida RGB?
- La FPGA que se va a usar, no necesita tensión de 2.5V además de 3.3 y 1.2V ?
- ¿Para qué sirve el puente J11?

Y unos apuntes:
- En el esquemático usas R0,R1,R2, B0,B1,B2, etc. pero entiendo que R2 es por ejemplo, la componente de más peso de las tres que forman el rojo, ¿no? Si es así, debería estar conectada a la resistencia de 470 ohmios.
- Además, subir un pelín las dos resistencias de 240 ohmios en el circuito del teclado PS/2, y ponerlas a 270 ohmios. Esto es para cumplir con los requerimientos de Xilinx sobre hacer una GPIO tolerante a 5V
- Si se va a ofrecer la tensión de 3.3V para alimentar dispositivos externos vía el conector de expansión, sugiero que el regulador de 3.3V sea más grandecito, y no el pequeñito con encapsulado SOT-223 (si sólo se va a emplear para alimentar lógica interna, ese regulador sí va bien)
- Los reguladores agradecen que haya condensadores de desacoplo a entrada y salida, fisicamente muy cerquita del propio regulador. En el circuito por tanto sería conveniente añadir un condensador de 10uF a entrada y otro a salida de cada regulador.