maverick-shark / dvk-fpga_mist

FPGA-Конструктор для сборки эвм ДВК и Электроника-60

dvk-fpga

FPGA-версия старых советских микро-ЭВМ ДВК-1, ДВК-2, ДВК-3, Электроника-60

Этот проект является моей попыткой создать FPGA-версию советских микро-ЭВМ, основанных на процессорных ядрах от уважаемого VLSAV, полученных им путем реверса схемы кристаллов. Проект основан на wishbone-версии процессоров. Вся внутренняя шина получившейся схемы - это тоже wishbone, а не асинхронная МПИ. в данный момент реализованы следующие процессорные платы:

Плата	Процессор	ЭВМ	Тактовая частота
МС1201.01	К1801ВМ1	ДВК-1,ДВК-2	100 Мгц
МС1201.02	К1801ВМ2	ДВК-3	100 Мгц
МС1260	М2 (LSI-11)	Электроника-60	75 Мгц
МС1280	М4 (LSI-11M)		50 МГц

Как и в оригинальных ЭВМ, на верхнем уровне схемы находится соединительная корзина, в которую вставляется одна процессорная плата и несколько плат периферийных устройств. На данный момент реализованы следующие устройства:

• ИРПС, контроллер последовательной передачи данных, используется в том числе для подключения консольного терминала
• ИРПР, контроллер параллельной передачи, для поключения принтера
• КСМ, терминальный моудль, работает с VGA-мониторами и PS/2 клавиатурой.
• КГД, графический контроллер, работает в паре с КСМ
• Контроллер RK11 (RK:) с подключенными у нему 8 дисками RK05
• Контроллер RK611 (DM:) с подключенными у нему 8 дисками RK07
• Контроллер HDD RD50C (DW:) в варианте ДВК с подключенным к нему виртуальным HDD объемом 64 Мб.
• Контроллер RX11 (DX:) с подключенными к нему двумя дисководами RX01 (наш аналог - ГМД70)
• Контроллер КГД (MY:) с подключенными к нему двумя сдвоенными дисководами НГМД-6121
• Контроллер синхронной динамической памяти SDRAM
• ПЗУ эмулятора пульта/загрузчика, аналогичное DEC М9312
• ПЗУ пользователя размером 8К (в ДВК-1 там размещался резидентный Бейсик или Фокал).

Все дисковые контроллеры хранят свои данные на единой SD-карте, но можно разнести их и по отдельным картам. Карту распределения блоков под дисковые массивы также можно менять как угодно.

Кроме вышеуказанных модулей, в схему можно добавлять и свои самодельные модули с wishbone-интерфейсом.

Проект реализован на FPGA серии Altera Cyclone-4. В полной конфигурации вмещается в EP4CE10, но при отключении части устройств может уместиться даже в младшую EP4CE6. Из аппаратных особенностей этих FPGA используется только PLL и внутренняя память Altsyncram, поэтому проект должен легко портироваться на другие семейства FPGA Altera, и чуть сложнее - на FPGA других производителей. В данную разработку уже заложена возможность создания портов для различных плат, каждый порт в виде самостоятельного проекта хранится в отдельных подкаталогах boards/. Также выполнен порт проекта на плату Sipeed TANG PRIMER, основанной на китайской FPGA EG4S20BG256 фирмы Anlogic.

Эта разработка с середины лета 2020 года успешно трудится в лаборатории в качестве контроллера испытательного стенда и показала полную работоспособность. Все, кому надо заменить устаревшее оборудование, основанное на плате МС1201, МС1260, МС1280,могут доработать схему под свои конкретные нужды.