Еще одна реализация компьютера Орион-128 на базе FPGA

[Alekcandr]

Сразу возникает вопрос зачем?

По моим наблюдениям за долгие годы так никто и не сделал в FPGA точной копии Ориона по времянкам совпадающей с оригинальным. Моя реализация, вероятно, тоже не идеал, но остальные по моим данным и до этого не дошли. Если это не так не стесняйтесь напишите.

Для решения этой задачи схема Ориона была перенесена в Quartus. Как результат ничего не работало. Продолжая работу, была сделана "странная" модель оригинальной схемы в Verilog-е и в последствии обкатанная в Modelsim.
И уже на базе модели был написан синхронный код для запуска в FPGA. Основной упор был сделан на повторение точного синхрогенератора от оригинала. Остальное было заменено на функциональные аналоги, как то ИР13 и т.п.

Ссылка на гитхаб прилагается - ori1fpga

[FizikS]

Для решения этой задачи схема Ориона была перенесена в Quartus. Как результат ничего не работало.

Провожу эксперименты с вашей схемой в Протеусе. Заменял ИЕ5 на 74LS393 - работает прекрасно. При замене счетчиков на синхронные возникли проблемы в формирователе 111 цепи. После задержки сигнала с 44-й цепи (один неинвертирующий вентиль) проблемы исчезли.

Думаю, что проблемы с переносом схемы в Quartus такие: модели микросхем в нем все синхронные, тогда как в схеме Ориона счетчики асинхронные и защелки представляют собой прозрачные D-триггеры. Схема синхрогенератора учитывает задержки в триггерах счетчиков ИЕ5. Я заменил в схеме защелки в видеоформирователе U47, U48 на 74LS374, которые срабатывают не по уровню, а по фронту сигнала CLK, пришлось менять схему записи в них (вместо NOR поставил OR элемент). Без этой замены схема не работала.
Сейчас счетчик U2, формирователь сигналов CLK, цепи 111, 66 запихнул в GAL22V10, счетчик кадровой развертки сделал на одной микросхеме 74HC4040. Планирую заменить на ГАЛку, туда же пойдет и формирователь кадрового импульса. Схема станет значительно проще. Еще один кусок схемы запихнул в ГАЛку - формирователь цепей 92-95 и 112. Могу сказать, что схема значительно "похудела".
Большим пока похвастать нечем. Экспериментирую дальше. Жаль времени мало свободного.

[Alekcandr]

Любопытно все это. У меня цели менее амбициозные. Заработало в Proteus и хорошо, что-либо менять в синхрогенераторе не планирую.

А в Quartus счетчики х93 асинхронные. Там такая лютая дичь происходила, что и вспоминать страшно. После долгих мытарств я эту модель обуздал. Поэтому я и назвал модель "странной", потому что такое делать в здравом уме никто не будет и работать такое сможет только в симуляторе Verilog. Мне от этой модели нужны были только времянки, вот и пришлось заняться такими странными вещами.

p.s. И латчи (Latch) Quartus на дух не переносит, ругается благим матом Все в Quartus должно быть синхроненько касательно регистров, тогда Quartus доволен.

[Alekcandr]

Думаю, что проблемы с переносом схемы в Quartus такие: модели микросхем в нем все синхронные, тогда как в схеме Ориона счетчики асинхронные и защелки представляют собой прозрачные D-триггеры.

Ну да, триггеры переключаются синхронно, просто что считать критерием синхронности. Дребезжит это все со страшной силой, а не щелк и готово. Схема в сборе работает асинхронно.