Recenzja MiST FPGA

[Fenio 1708]

Witam

 

Mała recenzja MiST'a - sprzętowego emulatora FPGA. Opis głównie dla tych co nie wiedzą czym to właściwie jest i jak wygląda używanie takiego sprzętu w porównaniu z oryginalnymi retro komputerami.

 

Obudowa i złącza

 

Obudowa jest wykonana z metalu i sprawia wrażenie bardzo solidnej. Na pewno nie można jej nic zarzucić pod względem wytrzymałości i praktyczności. Co do wyglądu to już kwestia gustu i jak zawsze zdania są podzielone. Według opinii jakie można przeczytać w internecie dla niektórych taki styl zalatuje tandetą przez przesadną prostotę ale i nie brakuje opinii pozytywnych z argumentami że taka bryła pasuje do stylu urządzeń retro.

 

http://oi62.tinypic.com/33xggzo.jpg

 

Na przednim panelu umieszczono trzy małe otwory za którymi znajdują się trzy diody LED. 

Zielona - świeci się gdy urządzenie jest zasilane.

Żółta - której funkcja jest programowalna i steruje nią procesor FPGA. Ma więc taką funkcją jaką ustalił programista danego rdzenia.

Czerwona - informuje o działaniu kontrolera I/O. Czyli funkcja taka sama co diody HDD na obudowach współczesnych komputerów PC. Dodatkowa funkcja diody czerwonej to informowanie w kodach błyskowych o błędach i awariach sprzętu.

 

Po prawej od LED'ów mamy czytnik kart pamięci SD. Mist obsługuje karty SDHC oraz teoretycznie również SD (2GB i mniej). Teoretycznie ponieważ nie udało mi się uruchomić ani jednej z trzech kart SD, testowałem na 512MB, 1GB oraz 2GB i efekt zawsze był ten sam. Sprzęt nie widział systemu plików na karcie pamięci co objawiało się czarnym ekranem i miganiem odpowiedniego kodu błędu przez czerwoną diodę. Nie ma za to żadnego problemu z kartami SDHC.

 

Po prawej od czytnika kart SD znajdują się trzy plastikowe przyciski.

Od lewej: reset , wyświetlenie menu rdzenia, przycisk programowalny spełniający różne funkcję w zależności od używanego rdzenia.

 

http://oi62.tinypic.com/2d1sg80.jpg

 

Na prawym boku znajdują się porty dla klasycznych joysticków i gamepadów potocznie zwanych "typem atari" dla złącza DB9. Złącza obsługują do 2 przycisków fire oraz tryb autofire. Złącza te jednak nie obsługują myszek, pistoletów świetlnych ani analogowych pokręteł sterujących.

 

http://oi59.tinypic.com/289zbzd.jpg

 

Z tyłu urządzenia znajdziemy (od strony lewej zdjęcia):

- Włącznik w formie metalowego przełącznika. Pojawił się od wersji 1.3 urządzenia.

- Złącze Mikro USB przez które urządzenie jest zasilane. Niestety jest to bubel - konstrukcja złącza jest tak słaba że jego uszkodzenie pozostaje tylko kwestią czasu. Dlatego polecam wpiąć kabel przedłużający lub bezpośrednio od ładowarki i zalać wtyczkę klejem na gorąco. Wada że kabel będzie przyczepiony na stałe, zaleta że złącze nie odmówi posłuszeństwa a w razie potrzeby kleju na gorąco można się łatwo pozbyć (np. w razie reklamacji sprzętu).

 

Zaleca się używanie zasilaczy o prądzie nie mniejszym niż 800mA. Co prawda sam MiST uruchomi się nawet przy 500mA zasilaczu ale podłączone do niego urządzenia USB i DB9 mogą powodować problemy z niedostatkiem energii. Ja używam zasilacza Sony Ericsson 850mA i nie ma problemów przy 2x joystick + myszka USB + klawiatura USB. 

 

Nie polecam używania Chińskich nie markowych zasilaczy (jak na zdjęciu poniżej) nawet jeśli ich deklarowany prąd jest teoretycznie wystarczający. Nie warto ryzykować spalenie sprzętu wartego co najmniej 200 Euro. Takie zasilacze często mają realne parametry znacznie gorsze od deklarowanych, generują niestabilne napięcie co przekłada się na niestabilną pracę a pod obciążeniem przekraczającym 500mA mogą się przegrzewać.

http://oi58.tinypic.com/15n585v.jpg

 

Kolejne złącza na tylnej ściance to cztery porty USB 2.0 do których możemy podłączyć współczesną klawiaturę, joystick lub gamepad oraz myszkę. Co do klawiatur i myszek to praktycznie wszystkie standardowe konstrukcje działają bezproblemowo. Z joystickami i gamepadami sprawa wygląda nieco gorzej. Na stronie producenta możemy znaleźć krótką listę urządzeń przetestowanych w działaniu z Mistem, nie jest to jednak pełna lista. 

 

http://code.google.com/p/mist-board/wiki/Peripherals

Marka   -    model

iBuffalo - SNES classic controller

Buffalo  - 'Famicom' classic controller

Retrolink -NES gamepad replica (rectangular case)

Retrolink -GameCube gamepad replica

Retrolink -N64 gamepad replica

Retrolink -Atari2600 joystick replica

Speedlink -Competition Pro USB

(unbranded) -Cheap SNES gamepad

 

Na prawo od portów USB mamy wyjście dźwięku poprzez złącze mini-jack oraz wyjście obrazu D-SUB VGA.

 

Obraz i dźwięk

 

MiST'a możemy podłączyć przez klasyczny port VGA do komputerowego monitora dla PC lub przez kabel zakończony z jednej strony złączem VGA a z drugiej SCART do telewizora. Jednak nie każdy monitor nadaje się do współpracy z MiST'em. To z jakiego trybu graficznego będzie korzystał MiST zależy od używanego rdzenia. Przykładowo dla rdzenia Atari-ST są to tryby:

 

monochrome 640x400 at 72Hz (HIREZ)

color 640/320x200 at 60Hz (NTSC),

color 640/320x200 at 50Hz (PAL), and

color 640/320x200 at 56Hz (modified PAL).

 

Dla Minimig'a dostępne są dwa tryby wyświetlania obrazu:

PAL - 720x576p 50hz

NTSC - 720x480p 60hz

 

Co do podłączenia poprzez VGA-SCART to niektóre rdzenie jak np. Minimig'a posiadają opcję wyłączenia scandoublera co umożliwia zachowanie kompatybilności ze standardami PAL lub NTSC niezbędne dla prawidłowego działania ze znaczą większością telewizorów.

 

Dźwięk to stereofoniczny analogowy sygnał który musimy podłączyć pod jakieś urządzenie z własnym wzmacniaczem. Np. zestaw głośniczków komputerowych, do wejścia mini-jack w monitorze lub pod wzmacniacz i kolumny.

 

Rdzenie, firmware, rom'y - co to takiego ?

 

Firmware / oprogramowanie wewnętrzne - oprogramowanie w pamięci flash które zarządza działaniem sprzętu i peryferii do emulacji sprzętowej. Nie bierze jednak udziału w samej emulacji. Dzięki firmware działają porty I/O, działa karta pamięci SD i co najważniejsze działa procesor FPGA. Jednak procesor FPGA sam w sobie jest układem "pustym", bezużytecznym. To co pozwala zmieniać się procesorowi FPGA w inne procesory i układy to...

 

Rdzenie / wsady /ang. core - jest to program dla procesora FPGA definiujący wszystkie jego cechy po "transformacji" czyli odpowiada bezpośrednio za emulację. Rdzeń jest wgrywany do pamięci RAM przy każdym uruchomieniu MiST'a. Na karcie pamięci w katalogu głównym musi znajdować się rdzeń podstawowy który musi nosić nazwę core.rbf Ten rdzeń wgra się automatycznie po uruchomieniu MiST'a. Niektóre rdzenie (Minimig, Atari-ST, Atari 8bit, NES) pozwalają na załadowanie innego rdzenia.

 

Romy - Kickstart (Minimig) / TOS (Atari ST) - Oryginalne oprogramowanie z oryginalnego sprzętu które pełni rolę systemu operacyjnego dla rdzeni które wymagają romów. Przykładowo aby uruchomić emulację Amigi potrzebujemy rdzenia Minimig oraz przynajmniej jednego pliku .rom z kickstartem oryginalnej Amigi. Np. Kickstart 3.1 oznaczony jako wersja 40.63 z Amigi 1200 który jest zalecany do Minimig'a. Kickstarty legalnie możemy tylko kupić ponieważ są objęte prawami autorskimi a ich właściciele nadal chcą czerpać zyski z oprogramowania do komputera którego nie ma już w sprzedaży od ponad 20 lat no ale cóż. Alternatywą jest "załatwienie" kickstartów z internetu. Nie ma żadnego problemu z ich zdobyciem jeśli ktoś wybiera taką drogę do ich posiadania. Kickstarty możemy przełączać w trakcie działania emulowanej Amigi co wiąże się z restartem.

Jak już o kickstartach mowa to warto wspomnieć że MiST z rdzeniem Minimig jest w stanie uruchomić tzw. tryb turbo dla romu z kickstartem. Powoduje on znacznie szybszy dostęp do jego zawartości co przekłada się na wyższą wydajność emulowanej maszyny.

 

Menu rdzenia Minimig

 

http://oi59.tinypic.com/2q9m7f8.jpg

 

Menu wywołujemy przyciskiem F12 na klawiaturze lub środkowym przyciskiem na obudowie MiST'a. Pierwsza strona menu Minimiga pozwala na wybór plików ADF do załadowania w wirtualnych stacjach dyskietek które mogą działać w trybie turbo czyli wydajnością nie ograniczaną do poziomu 20kB/s jaki występował w oryginalnej Amidze.

 

http://oi61.tinypic.com/of5xg9.jpg

Dyskiem twardym jest albo zawartość partycji na karcie SD albo (co jest znacznie wygodniejszym rozwiązaniem) plik .hdf będący emulowanym dyskiem twardym kompatybilnym z WinUAE. Jako że karty SD działają jedynie z systemem plików FAT16 lub FAT32 to maksymalny rozmiar jednego pliku .hdf to 4GB. Możemy mieć więc dwa dyski twarde po 4GB każdy.

 

http://oi59.tinypic.com/b66efk.jpg

 

Kolejna strona menu pozwala skonfigurować wirtualną Amigę i zapisać lub odtworzyć konfiguracje.

 

http://oi61.tinypic.com/szis5k.jpg

 

W podkategorii Chipset mamy możliwość wyboru emulowanego procesora, wyboru trybu turbo (turbo dla kickstarta, turbo dla pamięci chipram, turbo dla obu opcji jednocześnie, turbo wyłączone), wybór trybu graficznego (PAL, NTSC) oraz emulowanego chipsetu graficznego Amigi (od OCS do AGA).

 

http://oi57.tinypic.com/2m366hh.jpg

W zakładce Memory konfigurujemy pamięć ram wirtualnej Amigi oraz możemy wybrać plik .rom z kickstartem (domyślnie ładuje się plik o nazwie kick.rom). Kolejna opcja to możliwość włączenia Action Replay ( https://en.wikipedia.org/wiki/Action_Replay ) oraz wyboru romu z oprogramowaniem do niego.

 

http://oi57.tinypic.com/2mgty0.jpg

 

Kolejne podmenu to Video. Ustawiamy tu dodatkowe filtry graficzne pozwalające na emulację niedoskonałego obrazu starych telewizorów kineskopowych które nie wyświetlały tak wyraźnie każdego piksela jak współczesne monitory, szczególnie LCD. Efekt rozmycia jest jednak w mojej ocenie wyraźnie sztuczny i zbytnio psuje ostrość obrazu, ja tą opcję mam zawsze wyłączoną. Scanlines czyli przeplot oraz dither czyli Dithering

 

http://oi61.tinypic.com/33w2hs8.jpg

Ostatnia zakładka to Misc w której możemy zresetować rdzeń, wgrać inny rdzeń lub wgrać inne firmware. 

 

http://oi58.tinypic.com/2nuhyww.jpg

 

Aby możliwe było wgranie firmware na karcie pamięci musi znajdować się plik firmware.upg Należy pamiętać że kompatybilność rdzeni do firmware jest ograniczona. Nie możemy np. używać najnowszego rdzenia Minimig z bardzo starym firmware.  

 

Adresy, forum, pobieranie plików.

 

Zarówno rdzenie jak i firmware można pobrać ze strony 

https://github.com/mist-devel/mist-binaries/tree/master/cores

https://github.com/mist-devel/mist-binaries/tree/master/firmware

lub na starej nie aktualizowanej już googlecode.com

http://mist-board.googlecode.com/svn/trunk/bin/

 

Niestety MiST nie ma własnego forum, do komunikacji ze społecznością używany jest jeden z działów na angielskojęzycznym forum Atari

http://www.atari-forum.com/viewforum.php?f=101

 

Jeśli chodzi o polskie fora na których możemy porozmawiać o MiST i innych emulatorach FPGA to polecam forum ppa.pl

http://www.ppa.pl/forum/amiga/kategoria/minimig

 

Dla użytkowników rdzenia Minimig niezbędną stroną będzie blog jednego z jego autorów Rok Krajnc'a kryjącego się pod nikiem Chaos 

http://somuch.guru/minimig/minimig-mist/

 

Błędy w działaniu rdzenia Minimig możemy zgłaszać zarówno na forum Atari jak i poprzez Github

https://github.com/rkrajnc/minimig-mist/issues

 

Stara, nie aktualizowana już strona MiST'a

https://code.google.com/p/mist-board/

 

Gdzie to kupić i za ile ?

 

Najtaniej kupić od polskich dystrybutorów jak np. RetroAmi który wycenił MiST'a na 799zł

http://retroami.com.pl/index.php?id_category=29&controller=category&id_lang=6

Można również składać zamówienia bezpośrednio od producenta którym jest Polak o niku Lotharek. MiST'y kosztują u niego 200€ przy zakupie 1 sztuki.

http://lotharek.pl/product.php?pid=96

[tomek11 178]

Dobra robota Fenio Musiałeś dużo pracy włożyć w tą recenzje. Dla mnie trochę wadą jest brak złączy HDMI , ale rozumiem że w celu maksymalnej kompatybilności producent zastosował takie rozwiązanie.. Można tak ustawić klawiaturę w ustawieniach aby emulowała pada lub joystick?

[Fenio 1708]

Tak można emulować joystick lub myszkę na klawiaturze. Brak HDMI to faktycznie wada ale koszty produkcji wzięły górę. Porównując ten projekt do konkurencji jak FPGA Arcade przewagą MiST'a jest niższa cena. Za samą płytę główną FPGA Arcade trzeba zapłacić 300€ http://amiga.amedia-computer.com/index.php/catalogue/infos/3/10/TAK_FPGAARBOARD#

No i jeszcze jedna zaleta MiST'a - on jest realnie do kupna natychmiast w przeciwieństwie do FPGA Arcade który teoretycznie jest w sprzedaży ale w praktyce nikt go nie ma na stanie. Organizuje się zapisy i klienci czekają po kilka lat (naprawdę) licząc że być może kiedyś jedna sztuka zostanie do nich przydzielona. Jeden z forumowiczów PPA zapisał się w 2012r i nadal czeka Link1 Link2

 

Dobra robota Fenio Musiałeś dużo pracy włożyć w tą recenzje.

 

Dzięki