Le projet : objectifs et phases
Un vrai 65816, des FPGA pour tout ce qui était autrefois des puces dédiées, et une règle de prudence : ne fabriquer une carte qu’une fois la précédente validée.
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Ce que le projet veut produire
Le Projet 816 est un micro-ordinateur 16 bits néo-rétro : rétro par son processeur, un vrai WDC W65C816S, néo par tout ce qui l’entoure. Le projet doit produire et maintenir :
- les schémas électroniques (KiCad) des cartes ;
- le code Verilog des deux FPGA ;
- le firmware du Pico 2 W ;
- les outils et la documentation.
La spécification (docs/SPEC.md dans le dépôt) est la source de vérité. Toute modification du
brochage, de la carte mémoire, du port d’extension ou de l’architecture y est d’abord proposée et
écrite, puis seulement appliquée aux schémas, au code ou au firmware.
Les grands choix
| Choix | Ce qu’il implique |
|---|---|
| Tout en 3,3 V | aucun convertisseur de niveaux sur la carte ; le 5 V ne sert qu’à l’USB et à l’alimentation des modules |
| Pas de ROM | toute la mémoire est faite de 16 Mo de PSRAM ; le programme de démarrage y est écrit avant que le processeur ne démarre |
| Le moins cher | 16 Mo de PSRAM pour environ 8 $, au prix de la vitesse : environ 6 MHz en moyenne (estimation, à mesurer) |
| Des FPGA | le contrôle du bus, le son et la vidéo sont décrits en Verilog, donc modifiables sans refaire la carte |
| Une fenêtre de registres | la vidéo et le Pico ne voient que 32 registres chacun ; le processeur accède à la mémoire vidéo indirectement, comme sur la VERA du Commander X16 |
| Le format Mini-ITX | une carte de 170 × 170 mm qui se loge dans un boîtier de PC standard |
Le démarrage
Au démarrage, le processeur est tenu en reset et hors du bus (broches RESB et BE à l’état bas). Pendant ce temps, la 9K se configure et écrit en PSRAM le code de démarrage fourni par le Pico. Puis la 9K relâche RESB et BE, et le processeur démarre sur ce code. Les vecteurs du 65816 (les adresses où il démarre et où il va en cas d’interruption) font partie de ce qui est chargé.
Trois phases
- Phase 1, la carte de validation. Un circuit imprimé de 2 couches, d’environ 100 × 100 mm, avec le processeur, la PSRAM et le FPGA du contrôleur système soudé (assemblage par JLCPCB), et des barrettes pour brancher le reste. Elle doit valider trois choses : la capture de la banque, les temps d’accès à la mémoire et le Verilog du contrôleur.
- Phase 2, la carte Mini-ITX. Un circuit de 4 couches, 170 × 170 mm, qui intègre toute la machine. Voir La carte Mini-ITX.
- Phase 3, le logiciel. Un moniteur, un BASIC ou un système, et des outils.
Le budget
La spécification estime la machine complète entre 250 et 450 €, circuit imprimé, boîtier et alimentation compris. Le détail des composants est dans La carte Mini-ITX.