Реверс-инжиниринг УКНЦ (1515ХМ1&2, 1801ВП1, 1801ВМ2)

[yu.zxpk]

Вижу я противоречивые требования:
- жирная FPGA, но
- старые 5В микросхемы
- видео выход новомодный, но где же video ram? SDRAM? DDR?

[Advertiser]

[AFZ]

- жирная FPGA, но - старые 5В микросхемы

Это, как раз, мелочи. Это же n-МОП, а не КМОП. И полная ТТЛ-совместимость. А, значит, этим микропроцессорам достаточно 2.4 В лог. 1, т.е. 3.3 В лог. 1 от ПЛИС однозначно годится. И наоборот, выходная лог. 1 от микропроцессора около 4 В с очень хилым выходным током и, если она (лог 1) попытается стать выше, защитные диоды ПЛИС ее благополучно и безболезненно просадят. Вот с МП серии 1806 - да, будут сложности, а 1801 - без вопросов.

Конечно, про ВМ2 - это мои теоретические измышления, но с ВМ1 всё так. Мы с СуперМаксом сейчас работаем над контроллером AZ для БК 0010/0011, так EP2C8Q208 весело работает прямо на шине БК-шки, которая идет прямо с 1801ВМ1.

- видео выход новомодный, но где же video ram? SDRAM? DDR?

Зачем? Видео-RAM лежит на борту у ПП УКНЦ, там ей и место. Это ведь не GE Force и не Radeon. А быстрой двухпортовой памяти для преобразования формата изображения и непосредственного видеовыхода хватит той, что есть на борту у Циклона.

[Vslav]

так EP2C8Q208 весело работает прямо на шине БК-шки

Есть мнение что CycloneII - "крепкий", при перенапряжении повреждается заметным током.
А следующие CycloneIII+ - "хлипкие", повреждаются просто напряжением.
И там это, защитные диоды на входах катодом на питание стоят. Если вдруг тактирование остановится, циклон перестанет жрать и Uпит может через диоды вырасти до входных напряжений, зарядить конденсаторы по питанию, а там если пробой какой - то энергии в конденсаторах как раз хватит чтобы побежать за новой ПЛИС.

[yu.zxpk]

Зачем? Видео-RAM лежит на борту у ПП УКНЦ, там ей и место. Это ведь не GE Force и не Radeon. А быстрой двухпортовой памяти для преобразования формата изображения и непосредственного видеовыхода хватит той, что есть на борту у Циклона.

Тут еще один момент про память.
* имеем 2 отдельных микросхемы DRAM (16bit, вестимо), каждая на своем CPU
* значит, надо делать в FPGA два независимых SDRAM контролера, каждому CPU свой.
* SDRAM контролер в FPGA съедает достаточно много места, насколько я помню. В старый Spartan с 4-6K LUT может не поместится все, но это не точно.
* для видео-контролера буферизировать в FPGA sram строку из (медленной) памяти ПП - вариант.

[AFZ]

И там это, защитные диоды на входах катодом на питание стоят. Если вдруг тактирование остановится, циклон перестанет жрать и Uпит может через диоды вырасти до входных напряжений, зарядить конденсаторы по питанию, а там если пробой какой - то энергии в конденсаторах как раз хватит чтобы побежать за новой ПЛИС.

Я этого не знал. Тем не менее, эта проблема легко обходится. Никто не мешает прицепить параллельно питанию Циклона-3+ банальный стабилитрон на 3.6 В (или на сколько надо, подобрать по характеристикам, чтобы при 3.3 В он подгружал источник миллиампер на 5-10, а выше 3.6 не пустил не щадя живота своего ). Или не банальный, а специальный, защитный. Как ставят в HDD на +5 и +12. Это не считая вопроса: с чего бы это вдруг остановится основной тактовый генератор?

* имеем 2 отдельных микросхемы DRAM (16bit, вестимо), каждая на своем CPU
* значит, надо делать в FPGA два независимых SDRAM контролера, каждому CPU свой.
* SDRAM контролер в FPGA съедает достаточно много места, насколько я помню. В старый Spartan с 4-6K LUT может не поместится все, но это не точно.

Зачем SDRAM? Это же не GE Force и не Radeon, нам не нужны бегамайты! Сколько там? 64+192К, да? Да туда можно поставить любую статику. А, чтобы не нарушать УКНЦовые времянки, добавить в цикл обращения к ней холостых тактов, сколько надо. Или не холостых - лишнее свободное время этой памяти можно использовать для переноса очередной графической строки из нее в память FPGA. Или вообще поставить не два чипа памяти, а один, достаточной емкости, и мультиплексировать его между ПП и ЦП, это позволит сэкономить ноги FPGA.

И эти ноги - единственная проблема, которую я вижу. Кажется их потребуется столько, сколько бывает только в кузове BGA, а, значит, печатка потребуется многослойная, читай дорогая. Что понижает и так невысокую вероятность реализации подобного проекта, практически, до нуля.

- - - Добавлено - - -

Vslav, собственно, никто не мешает и добавить штук несколько 74LVC245 и им подобных, для согласования 5-вольтовых 1801/06 и FPGA, на цене изделия это почти не отразится, на сложности печатки тоже. То есть, это ни разу не проблема.

[Titus]

Сколько там? 64+192К

Не надо рассматривать память УКНЦ таким образом. С точки зрения контроллеров памяти - это 3 банка по 64К. И никак иначе. И обращение к ним идет синхронно.

- - - Добавлено - - -

И вообще, я вижу УКНЦ с применением FPGA так: плата, на которой два "теплых ламповых" микропроцессора К1801ВМ2, одна "жирная" FPGA

Нет смысла в лампоых ВМ2, если Verilog-модель полностью соответствует оригиналу. Процессор по сути ничем не отличается от тех же 1515, за исключением того, что в разы больше.

- - - Добавлено - - -

И вообще, обратитесь к опыту @Ynicky, который уже сделал FPGA-версию, которая в значительно мере уже работает.

[Vslav]

Я этого не знал. Тем не менее, эта проблема легко обходится. Никто не мешает прицепить параллельно питанию Циклона-3+ банальный стабилитрон на 3.6 В

ИМХО, если поделка только для себя любимого, то можно рискнуть, хотя лично мне свое время жалко было бы, если вдруг откажет. А если тиражировать - то лучше не нарушать рекомендации производителя. Тем более это будут втыкать в БК, где плата двухслойная, без нормальных опорных слоев и большая - "выбросы" наверняка будут. Ну, дело твое - рискни, посмотрим как оно в серии будет

[Hunta]

Ну, дело твое - рискни, посмотрим как оно в серии будет

Как написано в электричках в Одессе - "Высунь, высунь голову в окно - посмотрим, что обратно засунешь"

[LeoN65816]

И эти ноги - единственная проблема, которую я вижу. Кажется их потребуется столько, сколько бывает только в кузове BGA, а, значит, печатка потребуется многослойная, читай дорогая. Что понижает и так невысокую вероятность реализации подобного проекта, практически, до нуля.

164 копыта хватит?
Есть и на 187 копыт.

[andreil]

а, значит, печатка потребуется многослойная, читай дорогая. Что понижает и так невысокую вероятность реализации подобного проекта, практически, до нуля.

На JLPCB 4-х слойки очень дешёвые получаются - $7 за 5шт + доставка. До РФ доставка дешёвая доступна, так что вообще никаких проблем.