Мой ВУЗ

Voland

Краткая предыстория
Был такой советский бытовой компьютер БК0011М, выполненный на процессоре 1801ВМ1 (16-разрядный, система команд PDP-11) и контроллерах 1801ВП1-037 (регенерация ОЗУ, функции видеоадаптера), 1801ВП1-014, ПЗУ - 5 штук КМ1801РР1 (или 1801РЕ2Б), ОЗУ 128 Кб (16 штук 565РУ5). К нему был подключен спектрумовский музыкальный сопроцессор AY-3-8910 (напаивался на проводах, схема в наличии), а также имелся подключаемый отдельным блоком SMK64-512 - контроллер дисковода-винчестера, построенный на базе 1801ВП1-128, имеющий доп. ОЗУ 64-512 Кбайт. Было много других устройств, подключаемых отдельными блоками, но менее актуальных.
Изображение с компьютера выводилось посредством RGB-сигналов.

Задачи на сегодня
Каждая последующая включает в себя предыдущую:
1. Вариант Basic.
Перепроектирование печатной платы БК0011М с заменой ОЗУ (и его расширением до 4 мб), ПЗУ современными, дешевыми и доступными компонентами (по возможности поверхностного монтажа), интеграция на основную плату AY-3-8910 (согласно имеющейся схемы подключения), SMK64-512 (с разводкой 34-pin под дисковод, разъема под CompactFlash, параллельно c разъемом IDE-40 pin). Процессор и контроллеры 1801ВП1-ххх остаются оригинальные, хотя доступность в продаже 1801ВП1-128 под вопросом. Мелкую логику и регистры по возможности следует по максимуму заменить на что-то более современное, чтобы они не мешали будущему (теоретическому) разгону системы по тактовой частоте. Следует также интегрировать на плату RGB2VGA-конвертер (с выходами VGA + композит), для возможности подключения к современным мониторам и выполнить буферизацию шины МПИ, для возможности одновременного подключение нескольких устройств. Плата разводится под два формата:
• старый, "винтажный" формат, с совместимостью по всем размерам, разъемам и т.п.
Разъемы VGA и композит выводится над разъемом МПИ. На плате сохраняется оригинальный бипер (динамик).
• формат Mini ATX.
Разъемы МПИ и УП заменяются на EC-64. Для гурманов сохраняем возможность загрузки с магнитофона, но через аудиовход звукового АЦП.

Главное требование - сохранение 100% программной и аппаратной совместимости с оригинальной БК0011М.

2. Вариант Extended
Интегрируются USB, Ethernet 100 Мбит, LPT, com (совместимый с реализацией на 1801ВП1-065, стандартно определяемый в ОС БК) и современный ЦАП с аппаратной поддержкой mp3. Выход звука AY и нового звукового чипа объединяются в один.
Новые разъемы располагаются на плате БК (старого формата) следующим образом: LPT, com, Ethernet располагаются над разъемом УП; VGA, композит (тюльпан), PS/2 (2 шт), сдвоенный USB - над разъемом МПИ.

Схема проектируется с расчетом на как можно более высокую тактовую частоту ЦП.

3. Вариант Advanced
К расширенному варианту добавляется:
- реализация логики 1801ВП1-037 внутри ПЛИС/микроконтроллера. Добавляются графические режимы 512*256, 640*480, 800*600, 1024*768 с опциональной цветностью 8/16/24 бит.
- реализация контроллера клавиатуры, альтернативного 1801ВП1-014, с поддержкой как старой клавиатуры, так и PS/2, состояние которой следует отображать в новый регистр и дублировать в старый согласно заданного соответствия. Соответствие клавиш за основу можно взять отсюда:
http://www.asvcorp.ru/darch/tools/emustudio-bk0010/index.html
- реализация подключения мыши PS/2 с отображением её состояния в новом регистре и дублированием состояния на порт УП аналогично подключенной к БК мыши "Марсианка".

4. Вариант Complete
Дополнение варианта Advanced аппаратной FPGA-эмуляцией процессора 1801ВМ1 pin-2-pin с возможностью работы полученного процессора на как можно более высоких частотах при сравнительной доступности такого чипа по цене (не более 500 руб).

В качестве отдельных задач предлагается:

5. Реализация графического контроллера, альтернативного 1801ВП1-037, с поддержкой помимо стандартных разрешений режимов 512*256, 640*480, 800*600, 1024*768 с опциональной цветностью 8/16/24 бит.

6. Реализация контроллера клавиатуры, альтернативного 1801ВП1-014, с поддержкой как старой клавиатуры, так и PS/2, состояние которой следует отображать в новый регистр и дублировать в старый согласно заданного соответствия.
Реализация подключения мыши PS/2 с отображением её состояния в новом регистре и дублированием состояния на порт УП аналогично подключенной к БК мыши "Марсианка".
7. Аппаратная FPGA-эмуляция процессора 1801ВМ1 pin-2-pin с возможностью работы полученного процессора на как можно более высоких частотах при сравнительной доступности такого чипа по цене (не более 500 руб).

8. Аппаратная pin-2-pin эмуляция контроллеров 1801ВП1-xxx с возможностью работы полученного чипа на как можно более высоких частотах при сравнительной доступности такого чипа по цене (не более 500 руб). Чип должен иметь максимально возможный запас по тактовой частоте, не ограничивая таким образом разгон ВМ1 (FPGA).

Требования к проекту

• Выбор по-возможности микросхем в планарных корпусах для поверхностного.
• Максимально возможная элегантность и простота нового схемотехнического решения, доступность элементной базы.
• Ценовая доступность компонентов нового БК по цене. Предполагается упор на продажу в виде недорогих комплектов для самостоятельной сборки (конструкторов).
• Полная открытость проекта.

Допускаются отклонения от ТЗ на усмотрение исполнителя в сторону более оптимальных решений, без ущерба ключевым требованиям.
Выбор элементной базы - на усмотрение исполнителя.

Цели проекта
• Удовлетворение интересов коллекционеров и фанатов БК.
• Поддержка системы команд PDP в современном формате.
• Реализация нативного бытового компьютера в современном формате в виде конструктора, что позволит привлекать к нему интерес начинающих схемотехников. Возвращение интереса начинающих программистов к реальному железу, которое не скрыто высокоуровневыми абстракциями.

ЖДУ ЖЕЛАЮЩИХ ВЗЯТЬСЯ ЗА РЕАЛИЗАЦИЮ КАКОЙ-ТО ИЗ ПУНКТОВ ЗА СОГЛАСОВАННУЮ ОПЛАТУ И СРОКИ.