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26.06.2019, 13:34

FPGA

Wie ihr sicherlich noch wisst, bin ich von FPGAs ziemlich angetan. Vor einigen Monaten habe ich mir den Terasic De10-nano, ein dazu passendes AiO-Board und RAM gegönnt. Das Ganze nennt sich dann »MiSTer«. Der FPGA ist deutlich größer als der von »MiST«, von dem ich früher einmal berichtet habe.

(Die Größe / Kapazität wird in LUTs (= LookUp Tables) gemessen).

Damit kann sogar ein 486er nachgebaut werden, der allerdings noch recht langsam ist und noch einige Fehler hat (siehe https://github.com/MiSTer-devel/ao486_MiSTer

Viel habe ich damit noch nicht gemacht, weil ich das Teil erst mit einem Gehäuse so richtig in Betrieb nehmen möchte. In den nächsten Wochen wird ein solches Gehäuse ausgeliefert. Bestellt habe ich es auf retroshop.pt. Leider sind Bestellungen seit längerer Zeit nur über Facebook möglich.

Darüber hinaus beschäftige ich mich mit dem Go-Board, einem FPGA zum Lernen. Auf der Seite gibt es gute Videos und Tutorials zum Lernen von Verilog und VHDL. Das Setup für ein "Hello World" (d.h. LEDs leuchten bei entsprechender Taste) ist nichts für Ungeduldige. Aber als Kotlin/Spring-Boot-Programmierer bin ich zeitaufwendiges Einrichten einer Entwicklungsumgebung glücklicherweise gewöhnt. Die nächste Lektion wartet schon derweil auf mich…

Der Go-Board-Besitzer wird mit dem letzten Projekt, einem Pong-Nachbau, belohnt. Aber weil ich ja etwas lernen möchte, werden die Projekte schön der Reihe nach absolviert.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »technetikum« (26.06.2019, 16:50)


henrikf

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26.06.2019, 19:53

Ich finde FPGAs auch total spannend ... und zwar schon seit knapp 30 Jahren, als die Firma Xilinx anfing, damals den ersten FPGA herzustellen (irgend etwas mit 2000 oder 3000 oder so).

Vielleicht noch zur Erklärung: FPGAs (»Field Programmable Gate Arrays«) sind Logik-Chips mit einer großen Anzahl an vorgefertigten Schaltkreisen, die allerdings im Einschalt-Zustand des Chips nicht verbunden sind. Den Baustein muss man erst »programmieren«, also (nahezu) beliebige Verbindungen zwischen den Schaltkreisen herstellen. Das ganze ist so universell, dass zum Beispiel mit dem von technetikum erwähnten und berühmten »MistFPGA« alle möglichen Retro-Computer »nachgebaut« werden können. Das ganze ist dann keine »Emulation« mehr, sondern entspricht, je nachdem wie geschickt man den FPGA programmiert, tatsächlich der originalen Hardware. Sogar ganze Mikroprozessoren kann man damit nachbauen: 6502, Z80, usw.

Dass der erwähnte FPGA schon so leistungsfähig ist, dass man damit einen 486er nachbauen kann ... da bin ich jetzt aber doch ein wenig baff. Von Xilinx gibt es inzwischen schon FPGA, die selber mehrere Mikroprozessoren enthalten (nicht nachgebaut, sondern fertig im Silizium). Die Dinger sind dann allerdings auch sehr teuer.

Ich würde auch gerne etwas damit anfangen. Im Moment bin ich aber noch ganz zufrieden damit, dass ich endlich mal beruhigt einfach nur zum Spielen komme. :) Aber was nicht ist, kann ja noch werden.

Boa ... ich komme schon wieder ins Schwafeln ... mich interessiert das einfach. :)
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henrikf

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27.06.2019, 07:52

Hier noch ein spannendes Video zum Thema »MiSTer« (auf englisch und ohne Schreihals-Allüren, habe ihm auch gleich einen Daumen hoch gegeben):

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02.07.2019, 00:27

Wie ihr sicherlich noch wisst, bin ich von FPGAs ziemlich angetan. Vor einigen Monaten habe ich mir den Terasic De10-nano, ein dazu passendes AiO-Board und RAM gegönnt. Das Ganze nennt sich dann »MiSTer«. Der FPGA ist deutlich größer als der von »MiST«, von dem ich früher einmal berichtet habe.



Ich bin sehr interessiert. Ich habe den FPGA, aber keine add-ons. Welches AiO-Board und RAM hast Du denn gekauft? Ich habe immer tierische Schwierigkeiten, da die besten oder passenden Boards/Module zu finden.

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02.07.2019, 20:07

Welches AiO-Board und RAM hast Du denn gekauft?

Ich habe mir das AiO-Board mit Noctua-Lüfter inklusive RAM gekauft -> Direktlink zum Produkt bei RetroShop.pt

Ich musste nichts weiter kaufen.

Der ist zwar nicht ganz billig, aber der Lüfter ist so leise, dass deine Ohren dir danken werden.

Optional ist natürlich noch ein USB-Hub-Board möglich und sinnvoll. Ich werde allerdings den MiSTer Case kaufen, weil da alles drin ist, was ich brauche:

Zitat

- Stormtrooper Oficial MiSTer case
- New MiSTer Hub self powered and with microusb bridge
- ADC audio / tape input
- Accessories

Später werde ich mir das Board "LL Cool Joy" zulegen, wozu aber wieder ein neues (noch nicht angekündigtes) Gehäuse notwendig sein wird.

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14.08.2019, 23:34

Case und Hub sind da

Gehäuse

Den USB-Hub und das "Stormtrooper"-Gehäuse habe ich inzwischen erhalten. Von dem Gehäuse bin ich doch etwas enttäsucht. Die 6 Platten sind aus dem Material, wie sie bei Platinen verwendet werden (Epoxidharz, nehme ich an). An den 4 Ecken sind kleine Bügel gelötet. Bei einer Platte (der Vorderteil) brach mir so ein Bügel viel zu leicht ab, weswegen ich heute ein Ersatzteil bekam, mitsamt den Seitenteilen, die der Händler vergaß, zuvor mitzuliefern.

Das Problem sind nicht nur die kleinen Bügel, sondern auch der Schnitt. Ich musste eine Schraube und ein Abstandshalter entfernen, damit ich das Gerät überhaupt "eingehäusen" konnte. Der Zusammenbau war insgesamt eine blöde Fummelei. Bei genauer Betrachtung fiel mir am Ende auch noch auf, dass ein Seitenteil recht schief geschnitten ist.

Ich hoffe, dass mit der Verbreitung von MiSTer bald bessere Gehäuse erhältlich sind. Zumindest habe ich wieder einen Use Case, um mir in nicht allzu ferner Zukunft einen 3D-Drucker zuzulegen.

USB-Hub
Der USB-Hub war definitv eine gute Investition. Ich muss nicht mehr mit einem OTA-Adapter und einem externen USB-Hub herumfummeln. Die Micro-USB-Buchse des Terasic DE10 Nano macht zudem nicht den Eindruck, als könnte sie ein paar hundert Mal Ein- und Ausstecken unbeschadet überstehen. Zudem habe ich ein Audio-In-/Tape-Adapter erhalten, mit ein externer Kassettenrecorder angeschlossen werden kann (für High-Quality-Audio ist es jedenfalls nicht geeignet). Welcher Core das unterstützt, muss ich noch in Erfahrung bringen.

Inbetriebnahme
Ich habe zum Prüfen einen älteren NES-Core geladen, mit dem ich ein paar Runden "Castlevania III" gespielt habe. Dabei bin ich ohne Probleme in den dritten Bildschirm von Level 3 gekommen, ohne dass ich mich nennenswert angestrengt habe. Weil ich es mit einem Emulator bis dorthin nie ohne Cheats geschafft habe und meine Reflexe sich definitiv nicht gebessert haben, vermute ich, dass die geringe Latenz gegenüber einer Emulation der Grund für ein lockeres Vorankommen war. Zur Ehrenrettung der Emulation sei aber gesagt, dass viele libretro-Cores unter RetroArch inzwischen die Latenz per CPU-lastigem "Run-Ahead Latency Reduction" soweit reduziert haben, dass sie echte Hardware sogar übertreffen.

Den Wohnzimmer-TV bereits auf "Gaming-Mode" eingestellt, wird MiSTer jedenfalls den Raspi 3B ablösen.

henrikf

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17.08.2019, 12:01

Das ist jetzt echt spannend. Bist Du sicher, dass Du den Software-Emulator nicht evtl. auf 60 Hz gestellt hattest, während Du jetzt auf der FPGA-Hardware evtl. auf 50 Hz spielst? Dann wäre das Spiel ein gutes Stück langsamer, so dass man nicht mehr ganz so gute Reflexe benötigen würde.

Wenn nicht ... tja, dann kann es eigentlich nur die Latenz sein. Das ist dann aber eine echt spannende Aussage.

Ansonsten ... »Run-Ahead Latency reduction« ... meine Fresse, was die nicht schon alles hinbekommen. Hut ab!
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18.08.2019, 15:07

Bist Du sicher, dass Du den Software-Emulator nicht evtl. auf 60 Hz gestellt hattest, während Du jetzt auf der FPGA-Hardware evtl. auf 50 Hz spielst?

Ja, da bin ich mir ziemlich sicher. Das gleiche Spiel (USA), die gleichen Einstellungen (NTSC), gleicher Controller (kabelgebunden), gleiches LCD (mit gleicher Refresh Rate, da 50 Hz per DVI bei dem Eizo-Monitor nicht machbar sind) am gleichen Framemeister. Einzig bei der Auflösung bin ich mir nicht sicher (und das könnte in Verbindung mit dem Framemeister noch das Zünglein an der Waage gewesen sein).

Der Emulator lief mit dem gleichen Spiel unter einem Raspberry Pi 3B (RetroPie). Die FPS habe ich mir allerdings nicht anzeigen lassen. Der Emulator dürfte aber ohne Frameskips laufen. Ich weiß allerdings nicht mehr, welchen libretro-Core ich verwendet habe (kann eigentlich nur NEStopia oder FCEUmm gewesen sein).

Es ist ja erst einmal eine Vermutung. Ich müsste mir die Zeit nehmen, dem messtechnisch auf die Spur zu kommen. Vielleicht finde ich ja die Zeit und Lust hierfür.

Vielleicht liegt es am Ende aber auch nur am Umstieg von Kaffee auf grünem und schwarzem Tee. Vielleicht war ich auch einfach nur gut drauf oder hatte ganz besonders viel Bock auf das Game...

henrikf

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18.08.2019, 20:38

[...] Vielleicht liegt es am Ende aber auch nur am Umstieg von Kaffee auf grünem und schwarzem Tee. Vielleicht war ich auch einfach nur gut drauf oder hatte ganz besonders viel Bock auf das Game...

*lach* :lol:

Ich persönlich weiß sowieso nicht, was die Leute immer an diesen nach »verbrannt« schmeckenden Bohnen finden. Ich bin seit Jahrzehnten Teetrinker. ;)
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