AVR Spielekonsole Kapitel 2

[junk_sandy]

Naja ich bin mir vor einem Projekt immer ein wenig unsicher.
Deswegen brauch ich immer etwas Feedback.
Ich werd erst einmal mit einem kleinen 72 Cell CPLD so ein Grafikdingens bauen nach meinem jetzigen Konzept.
Die Ergebnisse werd ich dann natürlich öffentlich stellen und ihr müsst euch das dann alle nachbauen und spiele dafür entwickeln

[NanoTom]

Ich hab mir grad noch den alten Thread von Dir angeschaut, da stand das ja alles schon drin - inklusive der Grafikkarte von Ulrich Radig...
Nur hattest Du damals wohl noch eine gewisse Abneigung gegen CPLDs oder generell SMDs...


Ach ja, zum Thema was man noch so alles machen kann...

Die komplette Amiga-500-Hardware in einem FPGA:
http://en.wikipedia.org/wiki/Minimig
http://home.hetnet.nl/~weeren001/

Gruß,
Tom

[robo.fr]

Also ich persöhnlich finde die Lösungen ohne FPGA und nur mit Atmels ( vielleicht 1-2 ) besser, da man keinen spezielen Programmierer für das FPGA braucht.
Der Aufbau des Basic Computers aus den obigen Links find ich nicht schlecht: den kann jeder innerhalb von wenigen Stunden auf einer Lochrasterplatine aufbauen. Vielleicht lassen sich mehr Mitprogrammierer begeistern, wenn die Hardware sehr einfach und billig ist.

Gruß,
robo

[junk_sandy]

Da ich mich gerade im Ideenrausch befinde, kam in mir ein weiterer Gedanke. Eine gescheite Konsole braucht eine gute CPU. Das ganze soll noch Lötbar sein und es gibt schöne PLCC-ICs wie z.B. den Motorolla 68000. Zwar würde man dann wohl Fädeltechnik nutzen müssen, aber immerhin ist es machbar. Ich bin immer ein wenig abgeneigt gegenüber SMD. Ich will immer alles auf Lochraster aufbauen, außerdem find ich sehen SMDs einfach doof aus wenn man ne Retro-Like-Sache macht Achso...den 68000 kann man mit GCC programmieren, ist eine 16bit-CPU und läuft bei 10Mhz. Ihr kennt den IC bestimmt aus dem Sega Mega Drive oder dem Amiga. Grafikausgabe kann man mit kleinen CPLDs realisieren, die auch im PLCC-Gehäuse kommen. Auf das Board müssten nur noch ein paar RAM- und Cache-Bausteine und ein UART.

[junk_sandy]

Achja in Sachen Kosten ist die idee mit dem 68000 natürlich mist. Die Dinger sind teuer. Eventuell wäre ein Z80 eine alternative. Der ist billig und verlässlich. Aber egal, ist ja nur der Ideen Rausch In wie weit eine Grafikkarte mit einem oder 2 AVRs möglich ist weiß ich gar nicht. Ich kenne kein ähnliches Projekt. Wenn man nur 4 Farben statt 16 verwendet wäre man bei 3 kb pro bild. Ein Mega644 könnte damit umgehen. Allerdings sind 4 Farben etwas mikrig

[junk_sandy]

Nach einem entspannenden Wochenende ist die Idee nun komplett, und geht jetzt in die heiße Phase

Hautpkern der "Konsole" wird ein CPLD. Dieser soll ähnlich funktionieren, wie die PPU im alten NES. In einem RAM werden Daten für Kacheln und Sprites hinterlegt.
Die CPU muss nur noch Daten für die Tile-Karte und positionen der Sprites an die GPU übermitteln. Da reicht ein I²C BUS aus, oder man nehme den SPI und hat immernoch viele IOs frei für jedweiligen Blödsinn \/

Wenn man sieht wie die alten Konsolen funktioniert haben, ist ein AVR schon fast zu viel für eine CPU Wirklich.
Ein bisschen Reverse Engeneering kann manchmal nicht schaden.

Ich werde den Aufbau so gestalten, dass wirklich jeder das Teil nachbauen kann. Bislang reichen 3 Chips. Der 1.AVR, ein schneller 2.RAM für den 3.CPLD. Die Adressierung für den VRAM kann der AVR selbst vornehmen, oder ich werde eine Routine dafür in den CPLD packen.
Die einzige beschränkung im Design für die GPU sind die 72 macrocells im größten lötbaren CPLD den es derzeit gibt. D.h. man hat gerade mal 9 8-bit Register zur verfügung.
Die PPU im NES hatte nur 8, aber ich werd wohl die 9 ganz verbrauchen.

Ein Grafikleistung wie die des NES sollte machbar sein. Ich schätze die gesamte Entwicklung wird ca. ein Jahr dauern, oder auch mehr, da ich nur am Wochenende Zeit dafür habe.

Die erste Zielsetzung für die Grafikleistung sieht wie folgt aus:

NES Auflösung 224x192 Pixel bei 16 - 64 Farben gleichzeitig. Eine hardware Palette von 256 Farben oder mehr ist aber ohne Probleme machbar. Der CPLD erzeugt ja jedes Signal das man haben will.
Ausgegeben wird das Signal per RGB+Sync. Ein FBAS Signal wäre auch möglich oder VGA.
Hintergrundscrolling wird ein Kernfeature der GPU.
Für Sprites könnte man einen extra Bereich im RAM festlegen.
Ein Sprite also ein bewegliches Objekt benötigt min. 3 Byte : 2 Byte Position und 1 Byte der Grafikkachel.
Die ganze Arbeit wird vom CPLD gemacht.
Empfängt er keine Daten von der CPU, malt er das Bild auf den TV.
Synchronisation mit der CPU kann über einen oder zwei einfache IO-Ports erfolgen.

Wenn ihr Anregungen habt bleibt nicht stumm. Ich werd jede Entwicklung der GPU hier im Board dokumentieren.

[junk_sandy]

http://www.innovativedevice.com/console/GameStation.asp

Witzig, aber immer wenn man denkt man hat eine gute Idee, kommt einem einer zuvor!!! >

[Phantomix]

Die Idee mit nem z80 halt ich persönlich für Rückschrittlich da ein z80 auch nicht schneller ist als ein atmega, eher langsamer (atmega ist ja ein RISC usw), außerdem braucht man beim z80 standardmäßig "externen" speicher dh viele adress- und Datenleitungen. Beim 68000er ist das sicher ähnlich, obwohl ich da nicht weiß wie schnell der ist im Vergleich zum atmega

[robo.fr]

So ist es, mit dem Z80 bewegt man sich 25 Jahre in die Vergangenheit ( Wahnsinn, schon ein viertel Jahrhundert! ). Die erreichbare Geschwindigkeit eines Z80 dürfte so ca. Faktor 5-10 unter einem Atmega liegen.

[junk_sandy]

Das mit dem Z80 war ja auch nur eine Idee zum Thema externe Programme.

Der AVR stellt schon die beste Wahl für eine CPU dar. Schnell, günstig und einfach zu programmieren.
Ich arbeite zur Zeit an einem Entwurfsmuster, bzw. 2 oder 3. Die werde ich hier vorstellen und hoffe, dass ihr dazu euren Senf gebt.

Wenn ich schon so ein Projekt mache, muss wohl auch noch nen batzen Software entwickelt werden, denn das soll nicht nur eine einfache Konsole zum vorzeigen werden, sondern ich hoffe darauf, dass es eine Plattform bilden wird. Darum muss es auch so einfach wie möglich aufzubauen sein und gut supportet, also werd ich noch eine Art Grafikeditor und Karteneditor schreiben müssen, Beispielsoftware und ne Internetpräsentation...ich denk gerade zu weit ich weiß

Kurz zur Planung : Anstatt eines SRAMs wird die Grafikeinheit mit 1 oder 2 schnellen Cache-Bausteinen versehen. Es gibt 64kb Typen noch ganz günstig, die 15ns schnell sind. Damit könnte man auch einen AVR als Grafikchip einsetzen, leider würden dann zuviele IOs für den Cache draufgehen, und es müsste noch ein Demultiplexer zwischengeschalten werden, aber eine Überlegung wäre es schon Wert.
Was meint ihr?