NES on FPGA 2017/04/29

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▼ へぇ、専門誌ってこうやって作るんだ 2015/10/10


FPGA特集です!

 FPGA特集にたまたまご縁があって [トランジスタ技術2015年11月号] に『ファミコン・サウンド回路と6502互換CPUで懐かしのゲーム音再生』として NSF Player on FPGAについての記事を書かせて頂きました。 初稿ではSFLのコードを掲載するつもりだったのですが、 コードを載せるよりもブロック図の方が分かりやすいのではないか、 ということで矩形波や三角波など各音源のブロック図を載せています。 ファミコン音源を実装しようとしている方への一助になれば。

 ターゲットボードは、おそらく持ってる人が多いだろうという理由で、 TerasicのDE0を使用しています。 ただし、NSFファイルを入れておくSDカードは32MB〜1GBのものしかサポートできていないため、 今となっては入手が難しいですがヤフオクかどっかで手に入れてください。 DE0向けのFPGAデータはNES on FPGAのトップページで配布しています。 ぜひNSFを再生してみて、感想を聞かせて頂けると幸いです。

 2016年初春追記: CQ出版社さんから何か届いたと思ったらトラ技CD-ROM版でした。 これって高いんじゃないですか…? まさか頂けるとは思っていませんでしたよ。
トラ技の韓国版です!

 2017年初春追記: さらにCQ出版社さんから何か届いたと思ったら、 今度はトラ技韓国版?の[전자기술 (電子技術)]でした。 ハングル語に翻訳された本記事が掲載されたようで、 他国言語にいつのまにか翻訳されて出版されるというのはなんだか奇妙な感じがしています。

 今回は編集さんのご助力もあって良い経験をさせてもらえました。 原稿料も入って新しいFPGAボードが買えそうです。

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▼ DE1の本家 2012/8/4

 DE1ボードのメーカーであるTerasicさんのWebページにある [Customer Success with Terasic]に
 ・NES on FPGA
 ・NES NSF Player on FPGA
 ・SNES SPC Player on FPGA
がリストアップされました。 なおNES on FPGAのWebページに関しては全編日本語のためリンクされておりません。 情報共有のため英語でお願いしますとのこと。

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▼ アプリスターさんとこで開発中のNESボード 2012/4/7

 FPGAは Spartan-6 LX9 で、NESカートリッジコネクタやDDR2メモリが標準装備されています。 技術者教育用に使用しているとのことで、マリオなど動作させているようです。 プロトタイプということで、発売については未定。

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▼ さすがだな 2007/7

 「ひろなex.」1巻より。ひろ兄なにやってはるんですかw 電子工作的なものでマリオ的なものが動いてますね。

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▼ やっぱり開発者はいない 2005/1/27

 なぜか組み込みネットさんに見つかってしまったものたち。

 例によってElectronic Design and Solution Fair 2005 with FPGA/PLD Design Conference(EDSF) にてNES on FPGAが展示されました。通常ならば製作者自ら足を運ぶところなのですが、 本拠地でのバックアップも大事だよね!ということでウチでぐうたらしてました。 [組み込みネット写真館:EDSF2005での展示] FPGAの評価ボードにミニチュアファミコンを搭載しました。 カートリッジインタフェースもお出かけ用でカラフルです。 写真の右にはなぜかQROQSのデモ画面が写っています。 便乗ってヤツですね。展示は大変盛況であったとのことで、 説明員をしていただいた方はXilinxさんからSpartan3スターターキットを頂いたそうです。イイナア。


某所から入手した画像
 こちらは第8回 組込みシステム開発技術展(ESEC)2005:東京ビッグサイトにて、 FPGA教育用ボードカスタムサービス事例として、ファミコンが搭載されています。 このボードは私の出身大学の演習用に納入したとか。 直接は関わってないのですが、一報ほしかったとですよ。知ってたら足を運んだんですが。 [組み込みネット写真館:第8回ESECプライムシステムズさんの展示] これってソースコードが出てるんかな。企業の宣伝としてマ○オのデモ流していいのかな〜? それよりも、実際に教育用としてどういう形でボードを利用してるのか気になるところです。 ベタなところで6502かZ80、さらにオリジナルCPUの実装とコンパイラ製作? 工学部学生ならファミコン程度のシステムくらいは作れると面白いですよ?

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▼ すべてを信じないで下さい! 2004/10/25

 NES on FPGAは、去る2004年10月25日に宮崎のシーガイアにて開催された全九州半導体技術フォーラムで初の実機展示という運びとなりました。 本人は展示をほっぽりだし、旧ダイエーホークス選手陣のキャンプ入りに同行。 シェラトン・グランデ・オーシャンリゾートのツインから望む海岸の夜景は真っ暗で最高でした。

 その数日後、アスキーとMSXアソシエーションから、 「FPGAでMSXを再現する」の実機展示があったのは皆様すでにご周知のとおり。 この中で、2005年3月を目指して教材にもなるものを発売したいとの横居氏のお言葉。 いやあ、夢が広がりますなあ。 ALTERA PLD WORLDでも直接お話しを聞けて、ステッカーとか頂いて。 そして2006年12月、ついに「1chipMSX」としてMSXフリークに向けて販売されました。

 そこで今回、NES on FPGAについても教材として発売する運びとなりました(嘘。 今回評価ボードとしてCQ出版のものを使用させて頂いているご縁もあって、 CQ出版社さんからの販売となりました(違。

1chipMSXNES on FPGA(仮)
動作展示2004/10/292004/10/25
互換機MSX1ファミコン
デバイスALTERAXILINX
CPUコアZ806502
仕様オープン任天堂
互換性
出版アスキーCQ出版社
ユーザコアユーザ多し高い認知度

 20年の時を越えて再び火蓋が切られようとしております。 いろんな意味でありえませんが。

 ちなみに、1chipMSXは約2万円で限定5千台が販売され、 現在プレミアがついているそうですが、 私は予約をキャンセルしてDE1を購入しました。 DE1の方が色々と遊べそうだったので…。

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▼ NEXT GENERATION!

 正統なる後継者。

  • やっぱりSFLで実装
     通常ならばVerilogHDLやVHDLのメジャー言語での実装となるところだが、 ここは実装が目的ではないということを常に思い起こすためにもSFLでの実装を進める。 その過程で得られる想像産物は、他では得られない。 というかVerilogHDLとかVHDLじゃ息抜きにならねえ。
     → SLFの独自拡張SFL+、それは他の人には使いこなせない制限だらけの変換バッチ。

  • やっぱりカートリッジ動作
     外部メモリからのブートが楽とはいうものの、ソフトコア、 ソフトカートリッジとソフトで囲い込んではそれだけ肝心のハード実装がつまらなくなる。 やっぱカートリッジが手元にある"存在の実感"とはコレクターの真髄なんだろう。 どんな犠牲を払ってでも手に入れるとは甚だ手段が目的と化している所ではある。
     → カートリッジ(箱説付)の山と格闘中。なぜ黄ばむ?

  • あら今日はお豆腐が安いワ
     極端に言えば数十万円のFPGAボードとか数百万円のハードウエアコンパイラなどがあれば、 すぐに動いちゃう。ネタとして美味しいところを頂くためには、 誰もが入手できる、共有可能なレベルの環境で実装することが必要。 とはいえプロトタイプとは費用がかさむもので…どっかに評価ボードころがってないかな。
     → 安価で便利な評価ボードが出てますね。DE1とかDE1とか。

  • 新しいこと、始めませんか
     経験則だが、ビット幅が2倍になると回路規模は4倍となる。 回路の実装時間は規模に比例して増加するが、検証時間の増加率はその3倍。 とにかく検証時間がえらいことになるというのは目に見えているので、 そのための下準備が大事。 ハードをソフトに取り込んでの協調検証、時間軸での妥当性検証など、 有用(そう)な手法を取り入れて検証効率を上げる必要がある。
     → HW/SW協調検証は鼻血がでるよ!?リファレンスモデルはこう使え!

  • 建前ことコンプライアンス
     どこまでの情報開示が可能なのか。 このあたり、いかなる方面の方々とも話題として発散するのが常で、解がない。 したい、させない、させたい、できないの我侭ばかりでだれだよ俺のケーキ食ったのは状況。 ある意味限界値テストを常に行いながら実際はその2倍くらいの値を入力してたりする。 仕様外規格(の)外なのは分かってる。だからそうしないと勝てないのは分かってくれ。
     → これらは他の組織とは無関係な個人作業です。あまり追求しないでください。
…続くの?
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