سلام

  من از عید سال 1393 در حال توسعه ی یک امولاتور میکرو هستم . سورس کد امولاتور رو روی گیت گذاشتم .  از آدرس زیر میتونید دسترسی داشته باشید:

تقریبا هسته امولاتور انجام شده و کامله، ولی نیاز به بهینه سازی هایی داره تا روی سیستم های ضعیف تر هم کار کنه.

قصدم از انجام این پروژه این بود که اون رو روی یک پردازنده ارزون قیمت پورت کنم و یک کنسول بازی قابل حمل و دستی درست کنم. تا اینجا ی کار تونستم روی یک برد مبتنی بر ARM Cortex-M3 اون رو پیاده کنم. البته برد های قوی ترهم هست که بالطبع گرون تر هم هستند. میشه با هزینه 50 تا 100 هزار تومن یک نمونه اولیه ازش ساخت.


از ویژگیهای این امولاتور اینه که روی چندین پلتفورم اجرا میشه از جمله Windows , Linux, ARM .  یعنی شما میتونید اون رو روی تمام این سیستم عاملها و سخت افزارها اجرا کنید. روی دیگر پلتفورم ها آزمایش نکردم ولی امولاتور رو طوری نوشتم که میشه با کمترین تغییرات اون رو روی پلتفورم های دیگه هم برد و اجرا کرد.

این امولاتور در موارد زیر نیاز به کار داره

• الان نیاز به یکسری بهینه سازی داره تا بتونه روی بورد STM32F103ZET6  سریع کار کنه. روی سیستم های PC مشکلی نداره و به خوبی کار میکنه.
  
• نکته بعدی تعداد mapperهاست. فعلا تعداد کمی از مپرها رو پشتیبانی میکنه و نیاز داره که بشتر بشن
  
• یک سری باگهای کوچیک هم داره و همینطور هنوز APU به طور کامل پیاده سازی نشده که اگه وقت بزارم حل میشه
  
• وبالاخره طراحی و ساخت برد نهایی هست
  

اگه کسی دوست داره که در توسعه اون کمک کنه خوشحال میشم از کمکش استفاده کنم

پروژه خیلی خوبی هست
سطح این پروژه خیلی خیلی بالاست
سواد من هم خیلی خیلی کمه
ولی با توجه به مهارت هایی که دارم اگه کاری هست که بتونم انجام بدم خیلی خوشحال میشم که کمک بکنم

کارهایی که بلد نیستم :
متاسفانه من زبان سی بلد نیستم
در مورد ساختن شبیه ساز اطلاعاتی ندارم
در مورد مدارهای آنالوگ اطلاعاتی ندارم

کارهایی که بلدم :
بیشتر تخصص و مهارت من در مورد هک و ویرایش بازی های میکرو با استفاده از برنامه های هگزادیتور هست
زبان های اسمبلی 6502 و ویژوآل بیسیک 6 بلدم
در مورد سخت افزار هم فقط در حد ساختن نوارهای بازی میکرو تخصص دارم
مدارهای ساده با آی سی های TTL میتونم بسازم
با نرم افزار پروتوس هم میتونم مدار طراحی بکنم

به طور خلاصه حاصل مهارت هایی که دارم این پروژه هست : Famicom TXROM PCB

سطح پروژه خیلی هم بالا نیست، سیستم نینتندو نسبت به خیلی از کنسولهای دیگه ساده تره. من از زمانی که شروع به کد زدن کردم تقریبا سه یا چهار ماه طول کشید که هسته اولیه رو زدم و به جایی رسوندم که تونستم ازش خروجی بگیرم. بقیه وقتم هم صرف رفع ایرادات و اضافه کردن قسمتهای دیگه شد. البته مدتهایی هم بود که سراغ پروژه نمیرفتم . تقریبا یک سال طول کشید که به اینجا رسیده. میشه گفت که سریع انجام شده.

بهترین مرجع زبان C همون کتاب استاد دنیس ریچی مرحوم هست به نام The C Programming Language که با سرچ در گوگل میشه دانلود کرد. یا از اینجا دانلود کنید.

از روش ساده ای برای شبیه سازی استفاده کردم. اول CPU یک دستور رو از ROM میخونه و اجرا میکنه و بعد سه برابر تعداد سیکل هایی که طول کشیده تا دستور اجرا بشه، PPU رو شبیه سازی میکنه، چون هر کلاک CPU برابر با 3 کلاک PPU هست.

توی مدار بخش آنالوگی وجود نداره، بغیر از خروجی صدای کنسول (هنوز پیاده سازی نشده) که اونم بسیار ساده هستش.

یک پوشه در پروژه هست به نام TestROM که میخوام یک بازی بنویسم. شما با بلد بودن اسمبلی 6502 میتونید توی این بخش کمک کنید.

در نهایت برای طراحی بورد میشه از پروتئوس هم استفاده کرد. نرم افزار پروتئوس که نصب میشه یه ابزار همراهش هست به نام ARES.EXE که میشه باهاش بورد طراحی کرد. یا با پروتل هم میشه طراحی کرد. توی تهران با پروتوس مدار چاپی درست نمی کنن بیشتر با پروتل سفارش میگیرن. ولی روشهایی برای تبدیل مدار چاپی پروتئوس به پروتل وجود داره. منم با پروتئوس کار کردم و به اون بیشتر واردم.

پروژه هایی که شما انجام دادین هم فوق العادست. یه سوال اون آِی سی مپری که برای کارتریج استفاده کردین از کجا تهیه کردین؟

اگه چند نفر جمع بشن و باهم همکاری کنن میشه پروژه رو با سرعت بیشتری به پایان رسوند. الان من یک نفری دارم روش کار میکنم . اگه پروژه FCEU رو نگاه کنین میبینین حداقل 10 نفر دارن روش کار میکنن یا کار میکردند. با این حا امکاناتی که در Windows داره توی Linux نداره.

Quote :

بهترین مرجع زبان C همون کتاب استاد دنیس ریچی مرحوم هست به نام The C Programming Language که با سرچ در گوگل میشه دانلود کرد. یا از اینجا دانلود کنید.

خیلی ممنون بابت معرفی کتاب
C Programming Language
ولی یاد گرفتن یه زبان برنامه نویسی کار یکی دو روز نیست
ضمنا باید انگیزه کافی واسه یاد گرفتن یه زبان برنامه نویسی جدید داشته باشم که فعلا ندارم!
فعلا همین ویژوآل بیسیک 6 کارم رو راه میندازه

Quote :

یک پوشه در پروژه هست به نام TestROM که میخوام یک بازی بنویسم. شما با بلد بودن اسمبلی 6502 میتونید توی این بخش کمک کنید.

از کدوم اسمبلر استفاده کردی؟
من از NESASM3 استفاده میکنم.
چه نوع بازیی میخواهی بسازی؟
ساختن یه بازی کامل کار بسیار مشکلی هست.

Quote :

ولی روشهایی برای تبدیل مدار چاپی پروتئوس به پروتل وجود داره.

کار کردن با پروتل خیلی عذاب آور هست
منم اول با پروتوس مدار رو طراحی میکنم بعد تبدیل میکنم به پروتل

Quote :

اون آِی سی مپری که برای کارتریج استفاده کردین از کجا تهیه کردین؟

من آی سی های نایاب مورد نیازم رو مستقیم از چین میخرم
یه آی سی NOAC دارم که داخلش CPU + PPU + APU هست :

Quote :

ضمنا باید انگیزه کافی واسه یاد گرفتن یه زبان برنامه نویسی جدید داشته باشم که فعلا ندارم!

اگر تمایلی به توسعه امولاتور ندارید اشکال نداره. کسان دیگه ای رو که میشناسید انگیره دارند دعوت کنید که در توسعه شرکت کنند.

Quote :

از کدوم اسمبلر استفاده کردی؟

از DASM32 استفاده کردم. ولی برام مشکلی نیست که از اسمبلرهای دیگه استفاده کنم.

Quote :

چه نوع بازیی میخواهی بسازی؟

یه بازی ساده بسازیم کافیه. من مدنظر یه بازی شبیه Contra بود. تمام مقاله های Nerdy Nights رو مطالعه کردم. میشه از تکنیکهایی که آموزش داده استفاده کرد. مثل اینکه شما هم چندتاش رو ترجمه کردید. اگه بخوایم میتونیم از کامپایلر cc65 هم استفاده کنیم که در این صورت با زبان C میشه بازی رو توسعه داد و سرعت نوشتن بازی خیلی بیشتر میشه. 

Quote :

کار کردن با پروتل خیلی عذاب آور هست

من اصلا با پروتل کار نکردم. بیشتر بچه های برق و الکترونیک استفاده می کنند و همین طور توی بازار استفاده میشه. فکر میکنم چون خروجی پروتل رو به راحتی به دستگاههای تولید مدار چاپی میدن اینقدر استفاده میشه.

Quote :

یه آی سی NOAC دارم که داخلش CPU + PPU + APU هست :

میکروجنیوس من از این آی سی استفاده می کنه. آیا برنامه ای داری ازش استفاده کنی؟

Quote :

اگر تمایلی به توسعه امولاتور ندارید اشکال نداره.

اگه به زبان سی مسلط بودم حتما واسه امولاتور کمک میکردم
تا بخوام زبان سی رو یاد بگیرم بعد بیام کمک تو خیلی طول میکشه

Quote :

کسان دیگه ای رو که میشناسید انگیره دارند دعوت کنید که در توسعه شرکت کنند.

توی انجمن Nesdev مطمئنا افرادی پیدا میشن که واسه توسعه امولاتور کمک بکنن

Quote :

مثل اینکه شما هم چندتاش رو ترجمه کردید.

لطفا اگه وقت کردی بخونشون و نظرت رو بگو
نظرت چیه مقالات این حوزه رو ترجمه بکنیم و یه کتاب در این مورد چاپ بکنیم؟

Quote :

میکروجنیوس من از این آی سی استفاده می کنه. آیا برنامه ای داری ازش استفاده کنی؟

متاستفانه نتونستم آداپتوری تبدیل SMD به DIP واسش پیدا بکنم.
مجبور شدم که خودم طراحیش بکنم ولی هنوز وقت نکردم بسازمش :

البته اگه بخواهی میتونم به صورت امانت بهت بدم تا تست بکنی

Quote :

نظرت چیه مقالات این حوزه رو ترجمه بکنیم و یه کتاب در این مورد چاپ بکنیم؟

چاپ کتاب ایده ی بسیار جالبی هستش.

Quote :

البته اگه بخواهی میتونم به صورت امانت بهت بدم تا تست بکنی

بدم نمیاد تست کنم.

یه نگاه به این پروژه بنداز اگه یه همچین چیزی بشه ساخت عالی میشه.

Quote :

چاپ کتاب ایده ی بسیار جالبی هستش.

تا حالا چیزی ترجمه کردی؟

Quote :

بدم نمیاد تست کنم.

پس یه کمی بهم فرصت بده تا تبدیلش رو هم درست بکنم
چون بدون اون تبدیل نمیشه تست کرد

Quote :

یه نگاه به این پروژه بنداز اگه یه همچین چیزی بشه ساخت عالی میشه.

اره قبلا دیدم
Kevin Horton معروف به Kevtris یا Mad Dumper واقعا رب النوع میکرو هست
من نقشه مدار رو هم دارم ولی در مورد صفحه نمایش نمیدونم چی کار میشه کرد

Quote :

تا حالا چیزی ترجمه کردی؟

در زمینه میکرو چیزی ترجمه نکردم ولی مقاله های تخصصی کامپیوتر ترجمه کردم. زمانی که دانشجو بودم یک وبلاگ داشتیم که توی اون یه سری مطلب ترجمه کردم. تمام بخش AVR رو من نوشتم. آدرسش :

https://tjs87.wordpress.com

Quote :

من نقشه مدار رو هم دارم ولی در مورد صفحه نمایش نمیدونم چی کار میشه کرد

میتونی از یکی از اینها برای صفحه نمایش استفاده کنی که هم ارزون قیمته و هم به راحتی میشه به این مدار وصلش کرد.

یادم میاد یکی از دوستانم میخواست یه نوار میکرو بسازه به طوری که بازی از روی Micro SD توسط ARM Cortex-M4 (STM32F405VGT6) خونده بشه و دیتای PRG و CHR بازی به داخل دو تا SRAM (IS61C5128AS) لود بشه.

ولی فکر میکنم به خاطر هزینه زیاد آی سی ها بی خیال شد.

حالا اگه بشه این رو ساخت و با NOAC (UM6561) و MMC3 (AX5202P) مخلوط کرد میشه یه کنسول دستی درست کرد که بازی های مپر 4 رو اجرا بکنه.

نظرت چیه؟

دقیقا منم میخوام همین کار رو بکنم.

من بجای Cortex-M4 از Cortex-M3 استفاده کردم و اونو روی STM32F103ZET6 اجرا کردم .

تنها مشکلی که داره اینکه سرعت اجراش روی این میکرو بسیار کمه. یعنی باید حداقل 10 برابر سریعتر بشه تا به سرعت واقعی نزدیک بشه.

بوردی که من استفاده کردم STM32F103 هست با کلاک 72MHz و RAM داخلی 64KB. بدون هیچ آی سی خارجی کار میکنه و تمام بازی رو توی RAM داخلی میکرو لود میکنه. قیمتش حدود 26 هزار تومنه.

سرعت کلاک 72MHz واقعا کمه و امولاتور برای اینکه بتونه روی این بورد کار کنه نیاز به بهینه سازی داره. این مدلی ARM که انتخاب کردم از نظر امکانات داخلی عالی هست. ماژول SDIO داره که میشه از روی SD کارت بازی رو خواند و روی RAM داخلی لود کرد. ماژون FSMC بسیار قدرتمندی داره که ازش میشه برای ارتباط با هر نوع آی سی خارجی استفاده کرد. من از اون برای ارتباط با یک TFT LCD استفاده کردم. یه نفر روی STM32F103 همچین پروژه ای ساخته (توی گوگل 'NES on STM32' رو سرچ کن):

www.youtube.com/watch?v=roUaXetwBJU

www.youtube.com/watch?v=mk8DjcywBxM

یا

www.youtube.com/watch?v=KZ5F6qilfTM

اگه از Cortex-M4 استفاده بشه که بسیار عالی هست. چون نمونه هایی داره که کلاک 180MHz دارن و حافظه داخلی بشترهم دارند. شاید با بهینه سازی های کمی بشه روی اون اجراش کرد. ولی قیمت پردازنده 2 برابر میشه.

بورد Discovery STM32F429 به راحتی جواب میده. یه پروژه دیدم که امولاتور سگا روی اون اجرا کردن. مشکل اینجاست که متن باز نیستند. با 160 هزار تومن میشه از اینجا خرید.

این ویدیو نشون میده که روی این بورد میشه سگا رو هم شبیه سازی کرد:

www.youtube.com/watch?v=oz4leSl8n-U

با قیمت کمتر از 150هزار تومن میشه یه بورد Raspberry Pi خرید. قدرت و سرعتش از همه اینا بیشتره و Linux روش بالا میاد. ورژن جدیدش Windows8 هم میشه روش نصب کرد. در حد یک مادربورد کار میکنه. هر امولاتوری روش اجرا میشه. یه کتاب به نام Raspberry Pi Gaming هست. دانلود از اینجا.

Quote :

ولی فکر میکنم به خاطر هزینه زیاد آی سی ها بی خیال شد.

درسته. من میخوام با کمترین هزینه یک نمونه اولیه تمیز در بیارم. با هزینه کمتر از 100هزار تومن میشه ساخت.

برای چی فقط بازی های مپر4؟ میشه طوری ساختش که همه بازی ها رو اجرا کنه.

Quote :

برای چی فقط بازی های مپر4؟ میشه طوری ساختش که همه بازی ها رو اجرا کنه.

بهترین و با ارزش ترین بازی های میکرو روی همین مپر 4 هستن

حتی 99 درصد بازی های مپرهای دیگه رو هم میشه به مپر 4 تبدیل کرد

اگه فقط به اجرای بازی های مپر 4 اکتفا بکنیم دیگه نیازی به ساختن یه شبیه ساز کامل نیست

حتی شاید بشه از آی سی های ارزون قیمت تری هم استفاده کرد

در این صورت آی سی واسط کارش فقط این خواهد بود که فایل بازی از روی SD Card بخونه و روی SRAM لود بکنه
و اجرای بازی بر عهده NOAC  و MMC3 خواهد بود.

Game.nes --> SD Card --> ARM --> SRAM --> MMC3 --> NOAC --> Display

Quote :

Game.nes --> SD Card --> ARM --> SRAM --> MMC3 --> NOAC --> Display

ایده خوبیه. میشه یه بورد تستی ساخت.

[rtl]ولی 2تا  SRAM میخواد،  یکی برای CHR و یکی برای PRG  ( اضافه شدن هر کامپوننت خارجی = بالارفتن هزینه ) و همینطور هر بازی که مپر 4 نباشه و بخواد روی این سیستم اجرا بشه، باید یه نسخه ی مپر 4 براش ایجاد بشه. بهتره به نحوی طراحی بشه که بدون تغییر بازی ها ، بتونه اجراشون کنه.[/rtl]

در نگاه اول میشه حتی MMC3 رو هم برداشت و با FPGA یا ARM یا حتی AVR هم شبیه سازیش کرد ( حتی در این صورت هم بازم یه آی سی دیگه به طرح اضافه شده که هزینه رو بالا میبره ).

پروژه هایی تو اینترنت هست که فقط با یک آی سی FPGA کل سیستم نینتندو رو ساختن.
مثلا این پروژه که با یک اسپارتان کنسول رو ساخته.

باید تا جای ممکن طرح رو ساده کرد. اگه مثل Portendo ساخته بشه نیازی به هیچ آی سی دیگه ای نداره. ایرادش اینه که نیاز به کارتریج بازی هست و دیگه نمیشه از SD استفاده کرد.

ُِ

Quote :

اگه فقط به اجرای بازی های مپر 4 اکتفا بکنیم دیگه نیازی به ساختن یه شبیه ساز کامل نیست

تصمیم گیری در این مورد، یک بحث مهندسی هست. این مورد یک موازنه بین زمان و هزینه هست.

به نظرم زمان توسعه ی سیستم کاهش پیدا میکنه، ولی به دلیل زیاد شدن کامپوننت ها هزینه افزایش پیدا میکنه. از طرفی زمانی که باید برای تبدیل بازی ها هم صرف بشود هم باید در نطر گرفته بشه، مگر اینکه به قول شما فقط به برخی بازی ها اکتفا کنیم.

به هر حال ارزش ساختن یک سیستم آزمایشی رو داره.

خب اگه قبلا این کار رو انجام دادن و احتمالا بشه به صورت رایگان فایل هاش رو پیدا کرد دیگه چرا از اول این کار رو انجام بدیم؟

اگه هدف یادگیری هست به نظرم ساختن سیستم به صورت مجزا باعث میشه تسلط بیشتری روی سخت افزار و قسمت های مختلف پیدا بکنیم. و در نهایت راحت تر میتونیم کل سیستم رو روی یه چیپ پیاده بکنیم.

ضمنا اگه به طور مجزا سیستم رو بسازیم کل پروژه ساده تر خواهد بود.

به نظرت واسه آی سی واسط بین SD و SRAM حتما باید از ARM استفاده بشه؟

روش راحت تر و ارزون تری برای لود کردن بازی از روی SD به SRAM میدونی؟

Quote :

خب اگه قبلا این کار رو انجام دادن و احتمالا بشه به صورت رایگان فایل هاش رو پیدا کرد دیگه چرا از اول این کار رو انجام بدیم؟

درسته. توی مقاله NESDoc.pdf گفته که سیستم نینتندو، دارای بیشترین تعداد امولاتور در بین کنسولهای بازی هست. به دلیل سادگی سیستم و پرطرفدار بودن اون، خیلی ها براش امولاتور نوشتن.

امولاتور های متن باز زیاد براش نوشته شده، نکته اینجاست که همشون روی سیستم های PC کار میکنند. من با جستجویی که داشتم نتونستم پروژه متن باز کاملی پیدا کنم که روی سیستم های کم هزینه ای مثل سیستم های میکروکنترولی ساخته شده باشن. چند تا ویدیو پیدا کردم ولی سورس اونا رو کسی رایگان در اختیار همه قرار نداده.

نکته دیگه اینکه من میخوام با کمترین هزینه یکی بسازم. میخوام چیزی باشه که همه بتونن بسازن و رایگان و متن باز هم باشه تا هر کسی تمایل داشت، در توسعه ی اون شرکت کنه، چه سخت افزار و چه نرم افزارش.

کاملا حق باشماست. برای یادگیری هیچ چیز بهتر از تجربه کردن نیست.

اگر فقط به عنوان لودر بخواد استفاده بشه و بعد از لود کردن کاری نکنه و غیر فعال بشه، میشه از AVR های کوچیک که ماژول سریال SPI دارند هم برای ارتباط با SD استفاده کرد. ولی اگه کار های بیشتری بخواد انجام بده که نیاز به قدرت و سرعت بیشتری داشته باشه، باید بررسی بشه که چه پردازنده ای بهتره.

Quote :

روش راحت تر و ارزون تری برای لود کردن بازی از روی SD به SRAM میدونی؟

کارتهای SD به 2 روش قابل استفاده هستند.

ارزون ترین و در دسترس ترین چیز برای ما استفاده از میکروکنترلر AVR هست.

از پروژه ی FatFS هم میشه در این زمینه استفاده کرد. نمونه کار با فایل برای AVR هم داره

Quote :

اگر فقط به عنوان لودر بخواد استفاده بشه و بعد از لود کردن کاری نکنه و غیر فعال بشه، میشه از AVR های کوچیک که ماژول سریال SPI دارند هم برای ارتباط با SD استفاده کرد.

اره فقط لودر میخوام
شماره آی سی سراغ داری؟
حتی یه آی سی نزدیک هم باشه کافیه چون میتونم آی سی دقیق تری رو از Digikey پیدا بکنم
این پروژه شاید باعث بشه که AVR رو هم تجربه بکنم

ضمنا اینم کار جالبی هست : ARMtendo

Quote :

ضمنا اینم کار جالبی هست : ARMtendo

این پست رو دیده بودم. خروجی AV داره و به تلویزیون وصل میشه.

سورس رو منتشر نکرده.

Quote :

شما چه میکرویی کار کردید؟

راستش من تا حالا اصلا واسه AVR کدنویسی نکردم (همون اول گفتم که سوادم خیلی کمه!)

البته تا حالا سه تا پروژه با ATmega درست کردم ولی فیرم ورش رو به صورت آماده از اینترنت دانلود کردم!

مثلا این : آموزش وصل کردن دسته سوپرنینتندو به کامپیوتر با استفاده از پورت USB

Quote :

Atmega128 هم خوبه ولی فقط پکیچ TQFP داره.

مرسی پیداش کردم :

Atmel ATMEGA1280-16AU

Datasheet

قیمت 24 تومن

Quote :

[14:07] <@bunnyboy> use raspberry pi

ضمنا توی NESdev IRC Channel هم چیز جالبی بهم معرفی کردن :
Raspberry Pi

Quote :

راستش من تا حالا اصلا واسه AVR کدنویسی نکردم (همون اول گفتم که سوادم خیلی کمه!)

با هر میکروکنترولری که SPI داشته باشه میشه به SD وصل شد. با PIC یا 8051 هم میشه فقط سرعتش کمتر از AVR هست.

Quote :

قیمت 24 تومن

 6-7 سال پیش قیمتش 9 هزار تومن بود. همه چی گرون شده.