Minimig

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Minimig
Minimig rev 1.0
Minimig rev 1.0
TípusEgykártyás számítógép
FejlesztőDennis van Weeren
Forgalomban2007
ProcesszorMC68SEC000 3,3 V,
7.09[1]-58 MHz[2]
MC68HC000 3,3 V,
7,09-32 MHz[2]
Memória2-6 MB RAM
Operációs rendszerAmigaOS
KapcsolódásVGA kimenet;
2× egér/joystick csatlakozó;
RS-232 soros port
Bevitelegér, billentyűzet
Energiaellátás+5V DC / ATX PSU
AdattárolásSD kártya
Kijelző320x256 / 320x512 / 640x256 / 640×512i (PAL) (16/32/64/4096 szín)
Alaptípus ára350 $[3]
Minimig weboldala
A Wikimédia Commons tartalmaz Minimig témájú médiaállományokat.
Minimig alaplap

A Minimig (a Mini Amiga rövidített formája) az eredeti Amiga 500-as személyi számítógép FPGA-alapú és GNU GPL, azaz nyílt forráskódú újra-implementációja.[4][5]

Történet[szerkesztés]

A Minimig 2005 januárjában indult és a holland villamosmérnök, Dennis van Weeren elképzelésén alapszik. Élénk vita folyt akkoriban az Amiga közösség fórumain arról, hogy vajon lehetséges-e FPGA-val megvalósítani az Amiga custom chipsetet. Ez a vita indította arra Weeren-t, hogy hobbiprojektként belefogjon a megvalósításába.[5]

A munka első része az eredeti chipek és az egész chipset működésének a visszamodellezése (reverse engineering) volt, majd a felhasználás helyén programozható logikai kapumátrixszal (FPGA) való megvalósítása következett. Az áramkörtervezés Verilog hardverleíró nyelvvel történt. Körülbelül egy évbe telt, mire a Minimig prototípus bebootolt és futtatni volt képes az első programot (mely egyébként a Lemmings videójáték volt).[5]

A Minimig első változata a Digilent, Inc. Spartan-3 FPGA starter áramköri lapja köré épült, melyet a fejlesztő egy Motorola 68000-es CPU-val, egy VGA-kompatibilis fejlesztett videókimenettel és egy PIC mikrovezérlőn alapuló floppy-vezérlővel egészített ki. Ezek után helyezte át az egész dizájnt egy saját maga által tervezett 12x12cm-es nyomtatott áramköri lapra (NYÁK, vagy PCB). Ez lett a Minimig rev 1.0.[5]

A projekt forráskódja és áramköri rajzai GNU GPL 3 licenc alatt kerültek közzétételre 2007. július 25-én.[4]

A projekt alapján az ACube Systems sorozatban gyártott Minimigeket.[6]

2022. február 10-én Ranko Rodic fejlesztő közzétette a Minimig v1.8-as változatát,[7] melynek legfontosabb fejlesztései a következők:

  • Gyári Motorola 68000 és kompatibilis processzorok támogatása (CMOS/NMOS; 5V és 3,3V)
  • PiStorm gyorsítókártya támogatása
  • 4MB SRAM, melyből 2MB chipram, 512kB ROM és 1,5MB slow ram
  • megnövekedett alaplap-méret, egy oldalra rendezett portokkal
  • 4-rétegű nyomtatott áramkör[8]

A további tervek között szerepel az AGA chipset támogatása, az SRAM-ok cseréje DDR SDRAM-ra, hajlékonylemezes (FDD) és merevlemezes (HDD) meghajtó csatlakozó integrálása a lapra, stb.[7]

Műszaki leírás[szerkesztés]

A Minimig rev 1.0 egyetlen 12x12 cm-es NYÁK-lapon valósult meg és minden olyan elemet tartalmaz, amely egy teljes értékű Amigát jellemez. Nincs ugyanakkor sem floppy-meghajtója, sem pedig merevlemeze, hanem ezek helyett egy MMC memóriakártya-olvasóval lett felszerelve és egy PIC vezérelte floppy-emulátorral. A memóriakártya hordozza a floppy-lemezképfájlokat (ADF), melyek egy erre szolgáló képernyőmenüből (OSD) "tölthetők be" a Minimig-be. Négy fő fizikai része van a hardvernek:

A lapka 1.1-es revíziója minimális hibajavításokat tartalmaz, új funkcionalitást nem ad az 1.0-ás rendszerhez, mellyel teljes mértékben kompatibilis.[5]

Processzor[szerkesztés]

A Minimig a Motorola 68000-es CPU egy speciális változatát, a Freescale gyártmányú MC68SEC000-t használja.[5] Ez egy 3,3 és 5,0V-on egyaránt működő alacsony fogyasztású processzor, mely bináris kód kompatibilis a Motorola korábbi MC68EC000 típusú gyártmányával. Elődjéhez hasonlóan ez a CPU is maximum 16 MB memóriát képes címezni, ugyanakkor 10/16/25 MHz-en működik.[1]

FPGA[szerkesztés]

Ez az elem képezi a Minimig lelkét, mely egy Xilinx gyártmányú, 400 ezer logikai kapuáramkört tartalmazó Spartan-3 programozható logikai kapumátrix. A többi fő rendszerelem (CPU, RAM) közvetlenül kapcsolódik ehhez az FPGA-hoz, mely lényegében az eredeti Amiga custom chipjeit valósítja meg, úgymint: Denise, Agnus, Paula, Gary és mindkét 8520-as CIA (Complex Interface Adapter). Megvalósítja továbbá az Amber chip egyszerűsített változatát, így VGA-monitorok is csatlakoztathatók. Ezeken túlmenően az FPGA végzi az automatikus joystick/egér átkapcsolást, a PS/2-ről Amiga-billentyűzetre, illetve egérre való konvertálást, továbbá az OSD-menü generálást. Ezek a funkciók nem léteztek az eredeti Amigákban, de jelentősen megkönnyítik a használatot. A Spartan-3 egy RAM-alapú FCPGA, melynek rendszermagját a rendszerindulás során kell betölteni. Ezt a feladatot a PIC látja el.[5]

Memória[szerkesztés]

A Minimig 1.0-ás revíziójú lapkájára 2 MB 70 ns-os Chip RAM van forrasztva. Ez a RAM használatos mindhárom típusú memória, azaz a Kickstart ROM, a Chip RAM és a Fast RAM céljára. Minthogy a Minimignek nincsen Kickstart foglalata, ezért a korábbi ROM-tartalmat lemezképfájlból kell betölteni a bootolás során, mely feladatot a PIC végzi. Ennek az egyszer betöltött és a RAM megfelelő 512 KB-os helyére beírt tartalomnak a további felülírása bénítva van, így hasonlóan működik a ROM-hoz,[5] illetve még inkább az Amiga 1000 "writable control store" (WCS), vagy "write once memory" (WOM) megoldásához. A fennmaradó 1,5 MB RAM oszlik meg a Chip RAM és a Fast RAM között.[5]

Mikrokontroller[szerkesztés]

A Microchip Technology által gyártott 8-bites 18LF252/SP típusú PIC mikrovezérlő játssza a "BIOS" szerepét. A tápfeszültség megjelenése után ez a PIC tölti be az FPGA rendszermagját, a Kickstart image-t a RAM-ba és működik floppy-emulátorként. A PIC firmware-e tartalmazza az MMC kártya, illetve a FAT16 meghajtóprogramjait, továbbá OSD kezelőt.[5]

Specifikáció[szerkesztés]

Egy-két jellemző modell specifikációja
Jellemző Minimig v1.0 Minimig v1.8 Minimig v1.97itx
CPU Freescale MC68SEC000 3,3V, 7.09379 MHz[1] 5V NMOS/CMOS és 3.3V CMOS MC68000[8] Freescale MC68SEC000 3,3 V,
7.09[1]-58 MHz[2]
Freescale MC68HC000 3,3 V,
7,09-32 MHz[2]
RAM 2 MB 70 ns RAM[6] (512 KB "ROM" + 1,5 MB Chip RAM/Fast RAM) 4 MB SRAM (512 KB "ROM" + 2 MB Chip RAM + 1,5MB Slow RAM) 6 MB RAM
Chipset Original Chip Set (OCS) és Enhanced Chip Set (ECS) u.a. u.a.
Kép 12-bites színpaletta (4096 szín). 32, 64, (EHB) illetve 4096 (HAM mód) képernyőszínű grafikus módok:
  • 320×200 – 320×400i (NTSC)
  • 320×256 – 320×512i (PAL)

Grafikus módok 16 képernyőszínnel:

  • 640×200 – 640×400i (NTSC)
  • 640×256 – 640×512i (PAL)

Grafikus módok 2, illetve 4 képernyőszínnel:

  • 1280×200 – 1280×512i és 640×480p60 (VGA) 4 képernyőszínnel
  • 800×600i60 (Super72) 2 képernyőszínnel
 u.a. u.a.
Hang 4× 8-bites PCM csatorna (2 sztereó csatorna) max. 28-56 kHz mintavételi frekvencia; DMA támogatás u.a. u.a.
Cserélhető tároló SD kártya (floppy emuláció) u.a. u.a.
Audio/video kimenet VGA video kimenet (DE-15F)
Audio kimenet (3,5mm jack) 		u.a. u.a.
I/O portok 2× egér/játék port (DE-9M)
RS-232 soros port (DB-9F)
PS/2 billentyűzet port
JTAG debug port
GPIO port 		u.a. u.a.
Alaplap méretek 12x12 cm[5] 12x12 cm 17x17 cm (Mini-ITX)[9]
Rétegek 4 réteg 4 réteg 6 réteg
OS AmigaOS u.a. u.a.

Minimigen alapuló projektek[szerkesztés]

Mini-ITX MiniMig[szerkesztés]

A szintén GPL licenc alatt publikált projekt, a nevéből adódóan, egy áttervezett Minimig alaplapot takar, mely méretében (17x17cm) és elrendezésében megfelel az ITX-szabványnak. Ezen túlmenően azonban további fejlesztések is történtek, ezek:

  • Áttervezett, kapcsolóüzemű tápellátás normál PC tápegységhez való csatlakoztatás végett;
  • S-Video és kompozit video kimenet, TV-re való csatlakoztathatóság miatt;
  • RCA audio kimenet jack helyett;
  • Új PIC18LF452 típusú PIC és ICSP beépítése, a PIC firmware-ének soros porton keresztüli programozhatóságához;
  • Tűs csatlakozók a soros porthoz és a joystick/egér portokhoz, hogy szabadon kivezethetők legyen egy ITX-ház dizájnhoz illeszkedve.[10]

A legfrissebb alaplap revízió az 1.97itx, mely 2023. május 18-án jelent meg. Tűs csatlakozó szolgálja a LED, illetve a gombok kivezetéseit az ITX házba. Az alaplapra integrált fast ram 6 MB-ra emelkedett.[11]

MIST[szerkesztés]

A Till Harbaum által kifejlesztett rendszert a Minimig inspirálta, mely Atari ST-t és Amigát implementál FPGA-ba. Különbség a Minimighez képest, hogy a Motorola 68000 CPU szintén az FPGA része, tehát nem fizikailag különálló elem.[12]

MiSTer[szerkesztés]

A MIST inspirálta Alexey Melnikovot, aki egy Terasic gyártmányú DE10-nano fejlesztői készleten épített hasonló rendszert. Bővíthetőségével tűnik ki társai közül, mert legalább 5-féle "daughterboard" lapka áll rendelkezésre képességei gyarapítására.[13]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. ↑ a b c d Product Brief MC68SEC000 Microprocessor. Motorola, Inc., 1996. (Hozzáférés: 2020. március 30.)
  2. ↑ a b c d Enjoy Amiga with real DIP64 MC68000! (angol nyelven). minimig.ca . (Hozzáférés: 2023. május 19.)
  3. ↑ https://www.minimig.ca/
  4. ↑ a b SourceCode
  5. ↑ a b c d e f g h i j k MinimigPage
  6. ↑ a b Minimig (angol nyelven). www.acube-systems.biz . (Hozzáférés: 2020. július 21.)
  7. ↑ a b Minimig: Revision 1.8 (update) (angol nyelven). amiga-news.de , 2022. március 20. (Hozzáférés: 2022. március 29.)
  8. ↑ a b Minimig v1.8 (angol nyelven). minimig.ca , 2022. február 10. (Hozzáférés: 2022. március 29.)
  9. ↑ [https://linuxdevices.org/ldfiles/misc/Mini-ITX.pdf New Mini-ITX Mainboard Specification White Paper]. VIA. (Hozzáférés: 2023. május 19.)
  10. ↑ Mini-ITX MiniMig (angol nyelven). illuwatar.se . (Hozzáférés: 2020. március 30.)
  11. ↑ Minimig: Revision 1.97itx (angol nyelven). amiga-news.de . (Hozzáférés: 2023. május 18.)
  12. ↑ MiST (angol nyelven). harbaum.org . (Hozzáférés: 2020. március 30.)
  13. ↑ Welcome to the MiSTer wiki! (angol nyelven). github.com . (Hozzáférés: 2020. március 30.)

Források[szerkesztés]

Fordítás[szerkesztés]

  • Ez a szócikk részben vagy egészben a Minimig című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Minimig&oldid=27077871”