Es handelt sich dabei um einen Spiele Adapter für das Arduino System. Wie alle Shields, wird auch das Gameduino einfach auf das Arduino Board gesteckt. Diese Erweiterung ermöglicht die Ausgabe von Bild und Ton auf einem herkömmlichen VGA Monitor. Damit ist es quasi zugleich eine Grafik- und eine Soundkarte für das Arduino.

In Wirklichkeit ist es aber viel leistungsfähiger als der Arduino selbst. Das Gameduino kann nicht nur ein Bild produzieren, sondern unterstützt den Controller mit vielen weiteren Möglichkeiten wie Sprites und Grafik Layer. Es erinnert stark an die Möglichkeiten einstiger Homecomputer und lädt den Software Entwickler ein, alte Erinnerungen als reelle Retro Träume wieder auferstehen zu lassen. Das Gameduino bietet alles, um darauf alte Spiele und Demos neu entstehen zu lassen.

Ermöglicht wird das durch den Einsatz eines FPGA. Ein FPGA ist der große Bruder eines CPLD, das diesen aber von der Komplexität bei weitem übertrifft. Neben dem FPGA sitzt auf dem Gameduino auch noch ein superschnelles SRAM mit einer Größe von 32KB.

Aus Sicht des Arduino ist das Gameduino ein 32K großer RAM Speicher, der über SPI angesprochen wird. Die verschiedenen Speicherbereiche in dem RAM sind unterschiedlichen Funktionen zugeordnet.

Das Gameduino bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten:

• ein virtueller Grafik Bereich von 400 x 300 Pixel mit 512 Farben
• kompatibel mit einem Standard VGA Monitor (800×600 @ 72Hz)
• 512 Sprites mit 16 x 16 Pixel
• Kollisionen zwischen den Sprites werden erkannt.
• 64 unabhängige Stimmen für die Sound Ausgabe (10-8000 Hz)
• jede Stimme kann Sinus oder weißes Rauschen erzeugen (Musik)
• es können Samples abgespielt werden (Geräusche)
• der FPGA bildet eine eigene CPU ab, die in Forth programmiert werden kann.

Auf der Gameduino Seite sieht man eine Vielzahl von Demos samt zugehörigen Arduino Sourcecode. Die vielen Screenshots sind mit kurzen Filmsequenzen hinterlegt, welche die Leistungsfähigkeit eindrucksvoll beweisen. Im Abschnitt ‘Hardware Technical Reference‘ bekommt man einen Einblick, wie man das Gameduino programmieren kann. Als Retro Fan bekommt man richtig Lust sich hinzusetzen, und das Lieblingsspiel aus Jugendzeiten neu zu designen …

Das Amani 64 ist ein Arduino Shield, das einfach auf die Arduino Platine aufgesteckt wird. Wenn man bereits mit Arduino Hardware zu tun hat, ist das Amani 64 der  ideale Einstieg in die Welt der CPLD. Aber auch jedes andere AVR Board kann mit dem Amani 64 verbunden werden.

Der CPLD auf dem Amani 64 ist ein Altera EPM-3064-ALC. Dieser CPLD hat 64 Makrozellen, damit kann man schon recht umfangreiche Logik Schaltbilder abbilden. Neben den CPLD von Altera können auch die Pin kompatiblen Typen von Atmel (ATF-1504) verwendet werden.

Die Programmierung der Logik in den CPLD erfolgt über JTAG. Der Entwickler des Amani 64 arbeitet jedoch auch an einer Lösung, mit der man den CPLD direkt über das Arduino Board beschreiben kann (STAPL Player). Dadurch würde man sich den JTAG Adapter (USB Blaster) von Altera sparen. Für die Entwicklung der Logik dient das Programm Quartus II Web Edition, das man kostenlos von Altera herunter laden kann. Das Design wird in VHDL formuliert, und von der Quartus II Software für das CPLD übersetzt.

Wenn das Logik Design endlich in dem CPLD programmiert ist, muss es natürlich ausgiebig getestet werden. Nun kommt der Vorteil der Kombination des CPLD mit einem Arduino voll zum Tragen. Wo man mit einem herkömmlichen CPLD Entwicklerboard noch mit Taster, Schalter und LED hantiert, kann der Controller vollautomatisch seine Tests an dem CPLD durchführen. Die Testroutinen können bei jedem Redesign der Logik wieder verwendet werden, und dienen so auch der Qualitätssicherung. Zudem kann der Controller auch sehr schnelle Ereignisse und Signale simulieren, was bei einem manuellen Test unmöglich wäre.

Es ist das Nachfolgemodell des XUM-1541 von Nate Lawson, und es ersetzt alle X Kabel die es bisher gab (X-1541, XE-1541, XM-1541, XA-1541, XU1541, XAP-1541).

Das ZoomFloppy vereint alle Vorteile der Systeme, die bisher im Einsatz waren. Es werden alle Floppy mit seriellem IEC Bus unterstützt und auch Floppy mit Parallelkabel Erweiterung (Speed-DOS). Die Hardware unterstützt auch kommerzielle Commodore Floppys mit IEEE-488 Bus.

Die bewährte Software für den Betrieb des ZoomFloppy ist OpenCBM, wie auch schon bei allen anderen X-Kabel. Damit können einzelne Dateien oder ganze Disketten (Disk-Images) am PC eingelesen oder geschrieben werden. OpenCBM ist quelloffen und hat eine aktive Projekt Entwicklung.

Zudem unterstützt das ZoomFloppy dank superschneller USB Hardware (USB-AVR) nun aber auch Nibblecopy (MNIB). Damit werden exakte (bit genaue) Abbilder einer Diskette gewonnen. Dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass ein Disk-Image auch in einem Emulator richtig funktioniert.

Durch den USB Anschluss kann man das ZoomFloppy auch an einem modernen PC verwenden, wo oft weder serielle (COMx) noch parallele (LPTx) Anschlüsse vorhanden sind. Zudem bietet der USB auch die Stromversorgung für die Elektronik, sodass kein zusätzliches Netzteil erforderlich ist.

Erhältlich ist das ZoomFloppy im Shop von Jim Brain, der neben anderem Commodore Zubehör auch das erfolgreiche µIEC (SD2IEC) anbietet. Erfreulicherweise handelt es sich dabei um ein Fertiggerät, nicht wie sonst üblich, um einen Bausatz. Trotzdem ist auch die Hardware des ZoomFloppy offen. Die Pläne und Spezifikation sind verfügbar, sodass es auch nachgebaut werden kann.

Weitere Informationen dazu gibt es hier (englisch).

Neben der Funktion als DSO kann das Gerät auch als Logicanalyzer mit einer Abtastrate von bis zu 16 MS/s verwendet werden. Auch ein Mischbetrieb bei halber Bandbreite ist möglich.

Eine selbst entwickelte PC Software stellt die erfassten Daten sehr anschaulich dar.

Das CPLD Board von Pollin bietet einen Xilinx CPLD mit 128 Makrozellen und dazu ein 128KB großes SRAM. Es ist gedacht um den Umgang mit der CPLD Technik zu erlernen. Aber damit hat man schon den größten Teil der Hardware, die man für schnelle Datenerfassung benötigt.

Mit der richtigen Logik (VHDL Design) schreibt der CPLD Daten mit hoher Geschwindigkeit in das SRAM. Damit ist die Grundfunktion eines Logic Analyzer schon erfüllt.

Mit Hilfe eines HiSpeed-ADC werden 8 digitale Kanäle zu einem 8-Bit Analogeingang. Damit hat man die Grundfunktion eines DSO.

Technische Daten

• Drei Messmethoden in einer Box (Scope, Probe und Recorder)
• Scope mit 8-Bit bis 16 MS/s Abtastrate (Bandbreite 60MHz)
• 8-Bit-Probe mit 8-Bit bis 16 MS/s Abtastrate
• Recorder mit 8 Analogen Eingängen 1ms bis 60s
• Speichertiefe 8kB bis 128kB
• Parallel-Betrieb von Scope und Probe bei halber Bandbreite
• Zwei Trigger-Methoden an Probe mit Scnc-Signal und Trigger-Signal
• Scope mit verschiebbarem Nullpunkt
• Status über Anzeige-LED’s an der Box-Oberseite
• Datenübertragung mit Kompression an PC-Soft per COM (USB mit Adapter)
• Auswertung und Bedienung/Parametrierung der Box per PC-Soft
• Versorgung 9 bis 30V DC und ca.330mA über Steckernetzeil

Super CPU für Commodore PET

André Fachat hat ein großartiges Retro Computer Projekt am Laufen:

Commodore PET 65816 CPU card

Diese Erweiterung wird einfach anstatt der 6502 CPU eingesteckt. Dazu ist es natürlich günstig, wenn die CPU gesockelt ist.

Die Karte kann in jedem 6502 System eingesetzt werden, dazu muss allerdings das Design des CPLD an die Zielhardware angepasst werden. Damit kann jeder PET, CBM, VC-20 oder z.B. auch ein Apple-2e aufgerüstet werden.

Als Herz des Zielsystem schlägt nun ein 65816,  auch bekannt als Super CPU. Diese CPU ist kompatibel zum 6502, bietet aber eine drastische Leistungssteigerung durch ihre stark verbesserte 16 Bit Architektur.

Folgende Verbesserungen erreicht man durch die Karte in einem Commodore PET:

• eine Taktrate von bis zu 12,5 MHz (vorher 1 MHz)
• der Arbeitsspeicher erweitert sich um 1 MB RAM
• zusätzlicher Flash Speicher in der Größe von 512 KB

Der 65816 kann den zusätzliche Speicher dank seines erweiterten Adressraum auch elegant nutzen. Der Flash Speicher kann auch zum Booten benutzt werden. Die hohe Taktrate von 12 MHz ermöglicht bei Benutzung des internen RAM eine enorme Leistungssteigerung. Die restliche Hardware außerhalb der Karte kann natürlich weiterhin nur mit einem Takt von 1 MHz betrieben werden.

Der 65816 hat erweiterte Register, die mit 16 Bit Breite arbeiten können. Es existieren auch eine Reihe von neuen Befehlen (OP Codes), unter anderem werden damit relative Sprünge im 64K Adressraum möglich. Bei Programmen die speziell für den 65816 entwickelt wurden, erreicht man dadurch eine weitere, enorme Leistungssteigerung.

Alles in allem wäre diese Karte in der Zeit der 8 Bit Prozessoren bestimmt der Traum eines jeden Software Entwicklers gewesen. Aber auch heute noch lässt die Karte die Herzen so mancher Retro Freaks höher schlagen …

Dieses Foto zeigt die Karte in einem Commodore 8296: 

Bumble-B

Die AVR Controller von der Firma Atmel (Atmega und ATTiny) sind ein Universal Werkzeug für Hobby Elektroniker. Sie sind einfach zu programmieren, preisgünstig und äußerst robust.

Seit einigen Jahren gibt es die AVR Controller auch mit integriertem USB 2.0, die sowohl als Client wie auch im Host Modus arbeiten können. Mit den USB Controllern hat man entscheidende Vorteile, die man für viele Anwendungsfälle gut nützen kann:

• die Stromversorgung
• die Kommunikation zum PC
• kein Programmiergerät nötig
  

Leider werden die USB Controller nicht im DIL Gehäuse angeboten, was den Gebrauch im Hobby Bereich erschwert hat. So haben die USB Controller die erste Zeit ein Schattendasein geführt.

Die Popularität der USB Controller kam mit den ersten erhältlichen Prototyp- und Entwicklerboards. Die Firma Fletchtronics hat mit dem Produkt Bumble-B ein äußerst preisgünstiges USB Board (14$) angeboten und damit einen Ansturm auf diese Technik ausgelöst.

Bumble-B

In Fletcher’s BLOG zum Bumble-B sieht man zahlreiche Anwendungsbeispiele zu den nützlichen USB Controllern. Zudem zeigt Fletcher in seinem Blog mit mehreren kurzen Video Sequenzen die Produktion seiner ersten Serie. Es hat mich sehr erstaunt, wie er mit relativ primitiven Methoden diese winzigen SMD Bauteile verarbeitet.

Das geniale am Bumble-B ist, dass die Anschlüsse so angeordnet sind, dass sie exakt in einen gewöhnlichen DIL Sockel passen. Dabei enthält das Board wirklich alles, was man zum Betrieb benötigt. Die Programmierung erfolgt dank Bootloader direkt über USB. Die notwendigen Tools für die Software Entwicklung sind kostenlos erhältlich, wenn man C als Programmiersprache akzeptiert.

Bei der ersten Serie verwendete Fletcher noch den älteren Controller AT90USB162. Die zweite Version ist mit einem Controller neuer Bauart ausgestattet, der zudem doppelt soviel Speicher bietet, dem Atmega32U2. Die PIN Belegung ist aber zum alten Bumble-B gleich geblieben. Statt eines Jumper für die Einstellung der Stromversorgung (USB, extern) ist nun ein kleiner Schalter eingebaut. Zudem kann man die USB Stromversorgung nun auch an die externe Schaltung weitergeben.

LUFA

Ein weiterer Punkt der die breite Akzeptanz der USB Controller ermöglicht hat, ist die Software Bibliothek LUFA. LUFA wurde von dem findigen Studenten Dean Camera entwickelt und stellt einen kompletten USB Stack für USB  AVR Controller zur Verfügung . Die Software ist frei für privaten Gebrauch, auch der Sourcecode und für den AVR-GCC Compiler gemacht. Es werden alle USB AVR Controller unterstützt. Zudem sind viele Boards vor konfiguriert, unter anderem auch das Bumble-B .

Zahlreiche Beispiele und bestehende Projekte erleichtern den Einstieg in die Verwendung der LUFA und ermöglichen teilweise den sofortigen Einsatz des Code. Einige Projekte sind richtig spektakulär, wie zb. die Implementierung eines kompletten AVR Programmer der kompatibel zum Atmel AVRISP MK-II.

Die USB Schnittstelle ist sehr etabliert am PC. Es gibt inzwischen praktisch jede Hardware auch als USB Version. Dadurch sind viele Protokolle standardisiert und laufen auf den meisten Betriebssystemen ohne dass ein Treiber installiert werden muss. Die LUFA stellt alle gängigen Protokolle zur Verfügung:

• Audio In Device
• Audio Out Device
• Dual Virtual Serial Device
• Generic HID Device
• Generic HID Host
• Joystick Device
• Joystick Host
• Keyboard Device
• Keyboard/Mouse Device
• Keyboard Host
• Keyboard Host/Device Dual Mode
• Mass Storage Device
• Mass Storage/Keyboard Device
• Mass Storage Host
• MIDI Device
• MIDI Host
• Mouse Device
• Mouse Host
• Printer Host
• RNDIS (CDC) Ethernet Device
• RNDIS (CDC) Ethernet Host
• Still Image Host
• Virtual Serial Device
• Virtual Serial/Mouse Device
• Virtual Serial Host

Um zB. einen USB Joystick zu bauen, benötigt man dank LUFA nur ein Bumble-B, an dem direkt 6 Mikroschalter (Taster) angeschlossen werden. Genau so einfach kann ein virtueller COM Port, eine Maus oder ein Audio Gerät realisiert werden.

Die USB Controller können aber auch selbst als USB Host arbeiten und damit praktisch alle USB Geräte direkt ansprechen. So kann man alles mögliche am Controller anschliessen, zb. eine Tastatur, eine Maus oder einen USB Stick.

Damit eröffnen sich völlig neue und fantastische Möglichkeiten für jeden der sich mit AVR Controllern bereits gut auskennt und bisher in seiner kleinen AVR Welt gefangen war …

AVR Digitalspeicher Oszilloskop

Jeder Elektroniker hat sich schon mal ein Digitalspeicher Oszilloskop (DSO) gewünscht. Billige Scopes gibt es schon auf dem Markt für etwa 200€.

Ulrich Radig hat ein DSO auf AVR Basis entwickelt. Dabei hat er einen Preis von etwa 50€ bis 60€ anvisiert.  Dabei heraus gekommen ist das 40~50 Mega Sample/Sekunde AVR Digital Storage Oscilloscope kurz 40~50MS/s AVR-DSO.

Die analogen Eingänge des AVR wären zu langsam, deshalb wurde ein eigener (externer) ADC verwendet. Der AVR selbst wäre viel zu langsam um 50 Millionen Samples pro Sekunde zu lesen, deshalb wird diese Aufgabe von einem Xilinx CPLD übernommen. Der Xilinx liest die Daten vom ADC und schreibt sie direkt in das 32K große SRAM.

Technische Daten des 40~50MS/s AVR-DSO

• 1 Kanal mit einer Abtastrate von 40 ~ 50MS/s
• eine Analogbandbreite von 12Mhz
• Zeitbasis aufgeteilt in 15Schritten von 5ms/DIV bis 100ns/DIV
• der Triggerpegel ist einstellbar positive/negative Flanke
• 32kByte Signalspeicher
• die Auflösung beträgt 8Bit
• RS232 Schnittstelle oder mit USB-Adapter

Link zu Ulrich Radichs Projektseite:  AVR-DSO

• Erweiterung des Arbeitsspeicher (SRAM) um 512KB
• Ein 512KB großer Flashspeicher (EEPROM) für die Firmware und oft benutzte Programme
• Ein Massenspeicher als Floppy Ersatz auf Basis einer SD Karte (SD2IEC) für bis zu 2GB
• Eine Echtzeituhr und ein Anschluss für die LCD Display Erweiterung des SD2IEC

FE3-20 Platine

Die Final Expansion kann jede bekannte VC-20 Software starten. Das Starten der Spiele und Programme erfolgt bequem mittels Menü. Die FE bietet der Software die geforderte Umgebung und stellt diese automatisch ein (Speicherkonfiguration).

Mehr Infos zur Final Expansion.