Полигон-2

После того, как я поигрался со своим тестовым проектом, неожиданно появилось желание сделать что-то общественно-полезное, но при этом в интересующем меня ключе - на базе FPGA.

Вообще, конечно, что такое FPGA (или ПЛИС по-русски) лучше читать на специализированных ресурсах, но совсем на пальцах (если кто не знает) - это микросхема, внутренности которой можно практически произвольным образом менять путем изменения прошивки. Причем ресурсы современных FPGA такие, что туда с потрохами может поместиться целиком что-то типа PC XT со всей периферией. Единственное, обычно внутренняя RAM ограничена, особенно на младших моделях FPGA, поэтому в таких случаях ставят внешнюю память.
Прошивки для FPGA пишутся на языках с общим именем HDL, при этом в интернете есть куча готовых модулей или заготовок, на базе которых можно реализовать все, что придет в голову (если нет желание писать с нуля)

Хотелось бы понять, будет ли интересно для общественности 8-битная (принципиально хочу, чтобы работало с ISA 8) карта, в которой будет, например:

- CF слот (IDE CF)
- IDE разъем
- видеоадаптер (практически любой)
- расширение памяти (как основной, так и EMS)
- что-то для аудио (Covox делается за 5 минут программирования плюс микросхема ЦАП, но что-то типа Sound Blaster'а вызовет проблемы - я не знаю готовой реализации SB на HDL, а сам написать не потяну. Можно, конечно, поставить пару специализированных микросхем и сделать Adlib / CMS, но это уже не очень элегантное решение).
- контроллер дисковода однозначно потребует установки дополнительной специализированной микросхемы
- индикатор POST кодов
- почти все (в рамках разумного), что придет в голову

Вообще, рамки проекта ограничиваются следующим:
- наличие места под разъемы, особенно те, которые должны торчать наружу. Я с удивлением обнаружил, что после установки разъема для CF карты реально остается место только еще под один небольшой разъем (максимум, VGA). Понятно, что IDE наружу выводить не нужно, но вот с остальным могут быть проблемы...
- наличие желающих написать отсутствующие модули на HDL. В принципе, прелесть FPGA в том, что продукт можно допиливать постепенно, без модификации железа. Например, сейчас у меня написан только CGA контроллер, да и то не совсем полноценный. Но ничто не мешает либо написать свой, либо адаптировать уже имеющийся VGA контроллер (например).

Собственно говоря, хотелось бы услышать мнение общественности по вышенаписанному...

Разъяснение - данная деятельность для меня является (одним из многих других) развлечением, причем далеко не основным. Соответственно, никаких обязательств с точки зрения разработки и сопровождения моих устройств я на себя не беру вообще ни в какой форме. В большинстве случаев, если проект более-менее приведен в порядок, я выкладываю все материалы по нему в открытый доступ, и не более того. Никаких попыток "коммерции" (типа продажа готовых устройств или частей для изготовления) с моей стороны никогда не будет. При этом желающие (если таковые найдутся из-за специфики проектов) могут свободно пользоваться моими наработками в своих "коммерческих" целях (желательно, но необязательно ссылаясь на меня).

Tronix написал:

[q]

Хотелось бы уйти от CF в сторону SD

[/q]

Так у меня в XTC3 SD давно сделан, только BIOS допиливать нужно - я сляпал под конкретный образ диска, который у меня был (нет нормального пересчета CHS - LBA). А CF мне понравился тем, что:
1. Есть готовый, вроде нормально работающий BIOS
2. Все равно IDE контроллер может понадобиться


Tronix написал:

[q]

Но хочется нативно SD. Но ставить для этого MAX10 - из пушки по воробьям

[/q]

Так никто не говорит, что плата должна только одну функцию выполнять - наоборот, я как раз и хочу услышать идеи, что туда можно напихать (с учетом высказанных мною в первом сообщении ограничений).

justontime написал:

[q]

принципиально хочу, чтобы работало с ISA 8

[/q]

Интересно было бы платку наоборот иметь, чтоб не современные фичи в ISA8 подключать, а в pci-express древние устройства...

Anonymous написал:

[q]

Интересно было бы платку наоборот иметь, чтоб не современные фичи в ISA8 подключать, а в pci-express древние устройства...

[/q]

Такое устройство по сложности будет сравнимо с материнской платой XT, если не сложнее. Кроме того, в большинстве случаев я даже не представляю, зачем это - какой софт и под какой ОС это будет использовать ?

Tronix написал:

[q]

555АП6

[/q]

А это зачем ?

SPI есть для 6502 в исходниках VHDL.
Только надо фазу Ф2 оторвать в исходниках.
http://6502.org/users/andre/spi65b/index.html

justontime написал:

[q]

Хотелось бы понять, будет ли интересно для общественности 8-битная (принципиально хочу, чтобы работало с ISA 8) карта, в которой будет, например:

- CF слот (IDE CF)
- IDE разъем
- видеоадаптер (практически любой)
- расширение памяти (как основной, так и EMS)
- что-то для аудио (Covox делается за 5 минут программирования плюс микросхема ЦАП, но что-то типа Sound Blaster'а вызовет проблемы - я не знаю готовой реализации SB на HDL, а сам написать не потяну. Можно, конечно, поставить пару специализированных микросхем и сделать Adlib / CMS, но это уже не очень элегантное решение).
- контроллер дисковода однозначно потребует установки дополнительной специализированной микросхемы
- индикатор POST кодов
- почти все (в рамках разумного), что придет в голову

[/q]

И двух лет не прошло, как вернулись ко старой моей идее!

Разовью мысль:
1) видеоадаптер нужно делать аппаратно отключаемым. Для совместимости с другим дискретным адаптером, коий физически невозможно отключить от мамки. В брендовых ХТ-шках - весчь часто встречающаяся.
2) контроллер IDE и на него "дочку-конвертер" в sata. Для подключения 2,5" винчей и SSD-шек. Выпускалась ранее куча переходников IDE-sata на чипах Sil-xxxx, просто повторить ту схему.
3) Слот под CF. Можно его тож "загнать" в виде дочки на IDE, но тогда он не будет выведен наружу корпуса через планку. Продумать сей вопрос: сделать переключатель, назначающий либо гребёнку IDE, либо слот CF главным, он-же primary, каналом IDE.
4) часы реального времени, они-же "таймер". Пусть биос платы самостоятельно читает "часы" и правит "чмос" мамки (для 286++), для ХТ - своя прожка в автоэкзек.
5) Индикатор пост-кодов. Если не будет мешать шине, шунтировать её...
6) Набортный config-RAM, NVRAM или его аналог: там хранятся и "часы", и конфа по включению/отключению отдельных блоков-контроллеров, и лог пост-кодов по мере их появления (дамп)...
7) Флопоконтроллер, хотя-бы его биос с поддержкой форматов 1.44 и 2.88. Если удастся соорудить аппаратный аналог 800.сом/pu1700, будет вообще здорово.
В перспективе - выделить часть CF (или HDD/SSD) под хранение флопообразов и программно "эмулировать" дискету на базе этих образов. Желательно эмулировать сразу ДВЕ дискеты. Сделать переключатель "опознавать дискеты как 1 и 2 или как 3 и 4", это даст возможность подключить до 4-х флопов к мамке, ибо встречаются встроенные и неотключаемые флопоконтроллеры, а также флопоконтроллеры на платах scsi, весьма своенравные (перехватывают номера 1 и 2 при любых обстоятельствах, но сами не умеют 1.44).

Для начала - достаточно.

Звука НЕ нужно, ибо он пойдёт отдельной платой: 3 "миниджека" на входы-выходы и разъём гейм-порта займут всё место на крепёжной планке.
Для справки: перечислен существующий функционал платы на чипе Creative 1350B.
К тому-же, ещё нет определённости, какую из тысяч звукарточек стоит повторить, во 8-битном варианте железа...

С дополнительной памятью будет много проблем: её нужно размещать как можно ближе к шине, обеспечивать наименьшие задержки и аппаратно поддерживать силами самой карты. Снова непонятно, какой вариант выбрать: ХТ не держит много памяти, а 286-му и новее - оно не надо в 8-битном варианте. Да и почти вся верхняя память будет забита кодом из ПЗУ отдельных контроллеров... Даже если и виртуальных.


Осталось подождать всеобщего порицания и тема заглохнет ещё года на 2, в надежде, что основательно позабудется за это время.



justontime написал:

[q]

Anonymous написал:

[q]

Интересно было бы платку наоборот иметь, чтоб не современные фичи в ISA8 подключать, а в pci-express древние устройства...

[/q]

Такое устройство по сложности будет сравнимо с материнской платой XT, если не сложнее. Кроме того, в большинстве случаев я даже не представляю, зачем это - какой софт и под какой ОС это будет использовать ?

[/q]

Стоит соорудить некий интерфейс двусторонний "шина PCIe >-> шина модуля". И сделать отдельные модули к ней (каждый со собственным питанием), реализующие какое-либо поколение компов:
1) Модуль ХТ на 8086-м камне
2) Модуль 286
3) модуль ZX на 8080-м камне
и т.п.
Все модули имеют собственную шину(ISA, или PCI, или MCA, или NUBUS, или какая там была в ZX и в ДВК), но обмениваются данными с основным компом по отдельной "шине модуля".

Преимущество: модуль может быть как отдельной машиной (ХТ), так и виртуальной машиной с аппаратной поддержкой (виртуал-ХТ, например, под тем-же ESXi).
Установить на такой комп старую звукарту, не имеющую дров новее чем под 98-ю - не проблема! Просто установить её в модуль "первопень" и накатить туда дрова.
И вести запись в течение долгого времени, не заботясь об наличии места на крошечном допотопном HDD - легко! Ибо запись складируется на винч основного, современного компа и со высокой скоростью, а не с черепашьими 60 байт/минуту...

Другого варианта "приколхозить" старое железо ко современному 64-х ядерному xeon-у мне не видится.

PS. Не пытайтесь возражать, мол "слишком сложно". Простоты вам никто и не обещал. Налепите хоть мильон дерьмоподелок, всё-равно придёте ко помянутой модульной схеме. Будет проще реализовать её с самого начала, не распыляясь на отдельные колхоз-потуги.

PPS. Почему-бы не заюзать USB... Лагает она сильно, много жрёт ресурсов (а их и так много в каждом модуле!) и трафик сквозь неё непостоянен. Реал-тайм организовать трудно, та-ж звукозапись получится прерывистой, с лакунами. Для ХТ мож и сойдёт, но речь-то об универсальной модульной шине...

А теперь добавляем сюда кроватку под проц... ну вы поняли )

Вот модули для аппаратной виртуализации всякой древности на современном железе - это уже интереснее.

[q]

Я так и не понял, а в чем, при таком раскладе, роль этого самого xeon'а ? И какой софт на нем будет крутиться ?

[/q]

Суть в том, что я не собираю три ящика для ХТ, 286 и 386, а имею некую pci-e карту, которая может брать под себя некоторые ресурсы основного железа, вроде памяти, i/o, накопителей, вывода (не формирования) видео и звука, но при этом аппаратно будет 100% вести себя как оригинал. На "зионе" крутится основная ось, а в окошке выводится видео из видеокарты на ХТ модуле, как-то так.

justontime написал:

[q]

Даже кроватка не нужна - вполне можно сгенерить 8088 внутри FPGA, есть несколько готовых модулей.

[/q]

Вот поэтому я считаю, что такая плата расширения в с интерфейсом ISA - бессмысленна, ибо по сути это целый компьютер, которому только процессора не хватает, и какой смысл цеплять всё это великолепие к обычной ХТ мамке, которая будет служить для мощного FPGA с периферией "всеголишьпроцессором"


justontime написал:

[q]

Даже не хочу вдаваться в технические подробности, почему это бессмысленно.

[/q]

Кто-то оправдывается, а кто-то делает! (не воспринимайте слишком серьезно)


justontime написал:

[q]

сделать материнскую плату на FPGA, на которой будет несколько процессоров, и плата будет превращаться из одного компьютера в другой по нажатию кнопки.

[/q]

Ок, и всё это в pci-e карточку, пожалуйста ))) В таком случае проще эмулятор запустить за современном пк, зачем FPGA сюда?


ИМХО стоит начать именно с проблемы накопителей, ибо тут у ХТ всё печально, оставив задел на реализацию других фич.

Как по мне - так PCI-E здесь вообще ни к месту.
У меня вот например вообще нет ни одной платы с PCI-E.

А вот идея платы с несколькими процесорами отличная!
При смене 8088-286 будет меняться и часть эмулируемой
архитектуры, тк XT отлична от 286 (клавиатура, один DMA,
один IRQ cnt итп)?

Я правильно понял, трудности с 386 из-за защищенного режима? А на 286 предполагается работа protected mode?

А ещё можно не ставить загрузочное пзу, а к fpga добавить cpld небольшую, которая бы была видна на шине регистром для загрузки fpga нужным кодом из программы пользователя, без подключения jtag'ов...

Tronix написал:

[q]

Идея платы с несколькими процами - называется эмулятор, к примеру PCem. Меняется одной кнопкой (лдадно, парами кликами мыши), отличается архитектурой. С точки зрения эмуляции не отличается от FPGA, и там и там - программный код

[/q]

Я имел ввиду совершенно другое - типа моей XTC3, но еще и с 80286 плюс основная обвязка для него. Т.е. полноценный "железный" компьютер, у которого чипсет реализован в FPGA, и при этом легко перестраивается между моделями.


i8088 написал:

[q]

Я правильно понял, трудности с 386 из-за защищенного режима?

[/q]

Лично для меня в 386 и старше слишком много непонятных моментов - я закончил серьезно заниматься компьютерами, когда 386 только стали массовым явлением. Также я мало работал с не-ISA шинами.


Fasterpast написал:

[q]

Ок, и всё это в pci-e карточку, пожалуйста

[/q]

Я так и не понял, какие именно ресурсы современного компьютера и каким образом можно так задействовать. В любом случае, там будет мощная программная прослойка, которая весь смысл "железной" платы уберет - тогда действительно проще запустить эмулятор.

justontime Вы как будто не понимаете. "Типовая" отладочная плата, хоть та же самая, хоть DE0/DE1 дает повторяемость и "комьюнити" т.к. купить готовую плату сильно проще чем паять BGA.

А из Multicom-а сделать много чего нельзя. Например нельзя сделать БК-0010.

justontime Ваша железка хороша, но трудноисполнима в домашних-любительских условиях.

Multicomp вызвал некоторый резонанс (целых полтора гика! ) именно потому, что что плата довольно типовая. Оригинальный производитель у нее - LC Technology и куча клонов. http://www.chinalctech.com/

justontime написал:

[q]

сделать материнскую плату на FPGA, на которой будет несколько процессоров, и плата будет превращаться из одного компьютера в другой по нажатию кнопки. В принципе, я даже начинал делать "хамелеон" c 8088 и 80286 процессорами

[/q]

Не думаю, что мысль соорудить платку-хамелеон удачная. Ибо есть такое понятие, как апгрейд.
Поясню. Нет смысла для ХТ зацикливаться на 5МГц, когда есть процы на 8, 10 и даже 16 МГц. Увы, для 286-го даже 8 МГц бессмысленны, из него можно выжать все 25МГц. Для 386-го планка поднимется до 40МГц. Для 486-го до 180МГц. Первопень закончился на 266МГц... А теперь соберём отдельный "хамелеон" для AMD: к6+к7+атлоны+...
Видна несуразица?
То-то! Проще каждое поколение выполнять отдельным модулем, с собственной ISA шиной, и по дополнительной шине подключать к "хеону", используемому как блейд-корзина и дисковая полка одновременно.
Количество ISA слотов в модуле можно ограничить числом 3, ибо видимокарта будет единственная и вшита в плисину, винчи тож либо вшиты, либо проброшены в хеон, остаются порты, звукарты и что-либо совсем специфическое. Аккурат три слота.

Модули объединять по 4 штуки в одном корпусе: "мамки" расположить крестом внутри, сходящимся во внешнюю шину (кабелем убегающую в "хеонку"), а вместе с картами расширения сей конструктив, в профиль, должен напоминать свастику. Аккуратный кубик корпуса вместит сразу 4 компа.

justontime написал:

[q]

Такое впечатление, что Вы не понимаете, о чем я говорю... Объясняю по другому - на плате есть панельки под 8088 и 80286 (плюс под некоторое количество микросхем обрамления, если для аутентичности захочется их поставить в "железном" виде, а не сгенерить внутри FPGA). Какого производителя и какой тактовой частоты процессоры ставить в эти панельки - дело исключительно желания (и, естественно, наличия этих процессоров). А далее легким движением пальца (загрузка прошивки в FPGA) устройство превращается в стандартную XT/турбо XT/супер-пупер-турбо-гипердрайв-плюс/и т.д.
Как раз с точки зрения апгрейда такой подход дает максимальную свободу (вообще-то именно с такой целью устройство и задумывалось).

[/q]

Вы планируете собирать наборы для сборки?

justontime написал:

[q]

В самое первое сообщение темы добавил разъяснение по этому поводу.

[/q]

Интересно то оно интересно, а показать вам есть что или это только идея?

Отлично, как по мне с этого и надо было начинать. Нам ведь красивая картинка готового устройства нужна
Как я понял, теперь вы хотите сделать плату по типу all inclusive под какой нибудь стандартный корпус типа Mini-ITX?

Ну тогда звуковуху all-in-one. Начиная с Covox и Tandy, заканчивая SB AWE 64 и GUS. Переключать программно.

Я точно не потяну что-то типа SB - цифровая обработка сигналов совсем не мое
А просто спаять отдельно взятый SB из готовых деталей - совсем не то, что хочется.

А может с синклера начать? Скажем, есть некая плата для PCI-E. При старте компа при нажатии определенной комбинации клавиш влетаем в менюшку этого синклера. На нем сразу SD, либо ридер на нативном usb. Остальные порты тоже или нативные или на самой плате. По принципу промкомпов, видимо.

Оффтоп, конечно, но все же мне не понятно, для чего все эти новшества, если никто в упор не пишет новый софт. А наличие интернета (текстового, вероятно) может оживить проект "XT" по типу BBS?

Это понятно. Просто старый софт не блещет разнообразием в отличие от того же синклера. Вероятно, он просто надоел за 40 лет.
Если бы железка под развитие была какая-то...
Видюха со своим процом или типа того... не буду лишнего фантазировать.

С одной стороны, не всем коллекционерам новодел интересен. С другой стороны, мне ( не коллекционеру) загрузить диггер с CF или SD и даже пусть с USB клавиатурой и остальными наворотами -на несколько раз и потом всё это надоест и будет стоять мертвым грузом.
При этом новодел не будет иметь даже никакой коллекционной ценности.
Все это можно сделать и с дискеты 3,5". Даже пусть с двух дискет.Что выглядит даже более аутентично.
Но удобнее, разумеется, с флешки. Но такой проект уже есть.
ИМХО, крутые новоделы прокатят с тем, где много софта. Опять же, с синклером, если рынок еще не съеден полностью.Может быть даже Commodore 64 c SID-ом. Вот это, наверное, я бы взял. А вот XT...
Манилов в ходу и в основном удовлетворяет рынок.

justontime написал:

[q]

Такое впечатление, что Вы не понимаете, о чем я говорю... Объясняю по другому - на плате есть панельки под 8088 и 80286 (плюс под некоторое количество микросхем обрамления, если для аутентичности захочется их поставить в "железном" виде, а не сгенерить внутри FPGA). Какого производителя и какой тактовой частоты процессоры ставить в эти панельки - дело исключительно желания

[/q]

Скажите, любезнейший, 80286-й будет в корпусировке DIP, LCC или PGA? Интересно, есть-ли в природе 286-й DIP на 25МГц?
И 8086-й тоже бывает и в DIP, и в QFP...
Так который-же ставить прикажете?

Исчо, немаловажно: 80287. Автокад, версий с 3 по 10, без сопроцессора не запускается вообще. На 286-м вполне работоспособен.

Логично оставить лишь кроватки под проц и под сопр, остальное собрать внутрь плисины, причём, сразу обе схемы ("чипсета"), объединив их только выходом на шину ISA и на внешний порт "до хеону".
Ну, дальше уже вариации прошивок "тормоз-ХТ" (4Мгц), "трубо-ХТ" и прочие.

Надеюсь, высветил некоторые камни спотыкания на этом тернистом пути...