Karabas Go a Karabas Mini: Nové FPGA klony ZX Spectra od Andyho Karpova

Když jsem včera publikoval porovnání Karabas Pro se ZX Evolution, nečekal jsem, že se v komentářích ozve přímo autor projektu — Andy Karpov. V jeho komentáři jsem se mimo jiné dozvěděl, že aktuální (a pokročilejší verze) počítače Karabase je: Karabas Go a Karabas Mini. Pojďme se na ně podívat blíže.

Karabas Go

Karabas Go je vývojová deska postavená na čipu Spartan-6 FPGA, navržená k emulaci různých počítačů. Oproti předchozím projektům Andyho Karpova jde o výrazně ambicióznější hardware.

Srdcem celé desky je FPGA Spartan-6 s 25 000 logickými elementy, doplněné mikrokontrolerem RP2040. Paměťová výbava je velmi štědrá: dvě 2MB SRAM s přístupovou dobou 10 ns a 32MB SDRAM. Pro připojení periferií slouží čtyři USB porty a dva joystickové porty kompatibilní s formátem Sega/Atari (DB9).

Video výstup zajišťuje VGA v plném rozlišení 8:8:8 bitů, přičemž na desce je integrován video procesor FT812. Zvukově je deska vybavena 16bitovým audio DAC a MIDI syntezátorem SAM2695.

Pro ukládání dat jsou k dispozici slot na CF kartu a dva sloty na microSD kartu. Nechybí ani rozhraní Tape In/Out pro načítání programů z kazet, port pro disketovou mechaniku (FDD) a modul ESP8266 pro Wi-Fi připojení. Součástí je i RTC obvod DS3221 pro udržování reálného času a 1kB EEPROM.

Jednou z největších předností Karabas Go je bohatá nabídka emulačních jader. Mezi dostupnými najdeme emulaci TS-Conf, ZX Spectrum Next, Karabas Pro, PC XT, NES, sovětského počítače Radio RK86 a dalších. Každé jádro je vyvíjeno v samostatném repozitáři a projekt tak tvoří modulární ekosystém.

Aktuální revize plošného spoje je Rev.B4. Andy upozorňuje, že tato revize může být částečně nekompatibilní s 3D modely krytu kvůli posunutým slotům na microSD karty.

Karabas Mini — kompaktnější sestra velkého bratra

Karabas Mini je kompaktní varianta vývojové desky Karabas Go, rovněž postavená na čipu Spartan-6 FPGA s 25 000 logickými elementy. Přestože sdílí základ s větším modelem, liší se v několika důležitých oblastech.

Hardwarové rozdíly oproti Go

Základní paměťová výbava je stejná — dvě 2MB SRAM a 32MB SDRAM. Namísto VGA výstupu používá Karabas Mini rozhraní DVI. To je pro moderní monitory pohodlnější, ale zároveň to znamená, že nelze přímo připojit starší CRT monitory s VGA vstupem.

Oproti Go chybí 16bitový audio DAC — zvuk zajišťuje ESP32-S3 jako dedikovaný čip VDAC32 — a také nejsou přítomny joystickové porty DB9. Na druhou stranu deska disponuje rozšiřujícím konektorem uBUS pro případné budoucí moduly.

Zachovány zůstaly čtyři USB porty, MIDI syntezátor SAM2695, dva sloty na microSD, CF karta, Wi-Fi modul ESP8266, rozhraní Tape In/Out a RTC obvod DS3221.

Přehledné srovnání obou desek

Obě desky jsou open-source projekty šířené pod licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0, takže si je každý může prohlédnout, postavit nebo na jejich základě stavět vlastní projekty — samozřejmě pro nekomerční účely.

Karabas Go míří na ty, kteří chtějí maximum — VGA výstup, joystickové porty, FDD rozhraní a bohatou zvukovou výbavu. Karabas Mini nabízí kompaktnější provedení s DVI výstupem a rozšiřujícím konektorem uBUS, vhodné spíše tam, kde na místě záleží nebo kde DVI připojení dává větší smysl.

Zdroje: GitHub — karabas-go | GitHub — karabas-mini