Gra Pacman - uruchomienie na zestawie "Mimas V.2" (Spartan6)

[FlyingDutch]

Cześć,

ponieważ, przy szukaniu kodu dla gry "Snake" natrafiłem na fajne repozytorium kodu dla płytki FPGA "Pepino" (Xilinx Spartan6), postanowiłem spróbować uruchomić jeszcze jedną "oldschool'ową" grę "Pacaman" na zestawie FPGA. W tym przypadku była wymaganą minimalna ilość pracy w kodzie projektu pobranego z repozytorium GIT(dla płytki Pepino):  zamiana pliku "user constraints" "pacman.ucf". Tutaj prawidłowa postać tego pliku dla płytki Mimas V.2:

# NUMATO Mimas V2 ucf file
## http://numato.com/
## PACMAN UCF by Alex

CONFIG VCCAUX  = 3.3;

##Clock signal 100 MHz

NET "SYS_CLK" LOC = V10 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | PERIOD = 100MHz;
NET "SYS_CLK" TNM_NET = "sys_clk_pin";

TIMESPEC TS_sys_clk_pin = PERIOD "sys_clk_pin" 100 MHz HIGH 50 %;

# LEDS

NET "LED[3]" LOC = P15 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;
NET "LED[2]" LOC = U18 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;
NET "LED[1]" LOC = T17 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;
NET "LED[0]" LOC = T18 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;

# DIP Switches for one player, two player and credit                                                                                   

#DP 8
NET "SW[0]" LOC = C17 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST | PULLUP;
NET "SW[1]" LOC = C18 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST | PULLUP;
NET "SW[2]" LOC = D17 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST | PULLUP;
NET "SW[3]" LOC = D18 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST | PULLUP;

# Push Buttons Switches For Joystick                                                                              

#SW6 - FIRE
NET "JOYSTICK[4]" LOC = P1 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST | PULLUP;

#SW1 RIGHT
NET "JOYSTICK[3]" LOC = M18 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST | PULLUP;

#SW2 LEFT
NET "JOYSTICK[2]" LOC = L18 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST | PULLUP;

#SW1 DOWN
NET "JOYSTICK[1]" LOC = L17 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST | PULLUP;

#SW3 UP
NET "JOYSTICK[0]" LOC = M16 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST | PULLUP;

# Audio                                                                                        #

# Audio Left               
NET "audio_l" LOC = B16 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;
# Audio Right
NET "audio_r" LOC = A16 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;

# VGA Connections

NET "VGA_HSYNC"   LOC = B12 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;
NET "VGA_VSYNC"   LOC = A12 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;

NET "VGA_RED[2]"  LOC = C9  | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;
NET "VGA_RED[1]"  LOC = B9  | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;
NET "VGA_RED[0]"  LOC = A9  | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;

NET "VGA_GREEN[2]" LOC = C11 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;
NET "VGA_GREEN[1]" LOC = A10 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;
NET "VGA_GREEN[0]" LOC = C10 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;

NET "VGA_BLUE[1]" LOC = A11 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;
NET "VGA_BLUE[0]" LOC = B11 | IOSTANDARD = LVCMOS33 | DRIVE = 8 | SLEW = FAST;

Poza tym trzeba było podmienić kawałek kodu w głównym entity projektu (związanego z głównym zegarem projektu) i dokonać zamiany typu układu FPGA Spartan6 (obudowa CSG324) we właściwościach projektu. No i dokonać syntezy i implementacji układu oraz generacji binarnego pliku konfiguracji układu FPGA ("pacman_top.bin" w katalogu "synth" projektu.

Tutaj link do repozytorium kodu dla płytki FPGA Pepino (zawierającego miedzy innymi kod gry "Pacman"):

https://github.com/Saanlima/Pepino/tree/master/Projects

A tutaj link do tutoriala jakie zmiany trzeba wykonać, aby uruchomić grę "Pacman" na zestawie FPGA "Mimas V.2" (postępowałem dokladnie według tego tutorial'a):

http://langster1980.blogspot.com/2016/04/pacman-running-on-mimas-v2-fpga.html

Tak gra "Pacman prezentuje się na zestawie FPGA "Mimas V.2 (z małym monitorkiem 10 cali VGA):

Myślę, że moim następnym krokiem będzie uruchomienie sprzętowego emulatora (na zestawie FPGA) komputera "Commodore C64" a w przyszłości "Amigi 600". No ale na to trzeba więcej czasu a i stopień skomplikowania projektu jest dużo większy.

W archiwum zip spakowany projekt gry Pacman (dla Mimas V.2) dla "ISE 14.7" :

Pepino-pacman.zip

BTW: po namyśle, zdecydowałem, że "zabawę" z emulacją jakiejś prostej konsoli do gier rozpocznę od "NES" (Nintendo), bo w tym repozytorium dla płytki FPGA "Pepino" jest do jej emulacji fajny kod źródłowy:

https://github.com/Saanlima/Pepino/tree/master/Projects/Pepino_NES_smb

, tylko muszę najpierw kupić taki JoyPad (z oryginalnym złączem do konsoli NES) do tej konsoli (użyty w tym projekcie):

https://allegro.pl/oferta/pad-do-konsoli-nintendo-entertainment-system-nes-11505068172

Pozdrawiam

Edytowano Styczeń 6, 2022 przez FlyingDutch

[FlyingDutch]

Cześć,

trochę to trwało (brak czasu), ale w końcu udało mi się zgromadzić komponenty potrzebne do budowy emulatora (na układzie FPGA) starej 8-mio bitowej konsoli.

Wybrałem konsolę "Nintendo NES" z końca lat 80-tych poprzedniego stulecia ze względu na sentyment i istniejący projekt dla układu FPGA Spartan6.

Tutaj link do projektu dla zestawu FPGA "Pepino":

https://github.com/Saanlima/Pepino/tree/master/Projects

A poniżej fotografia zestawu FPGA ze Spartanem6 (XC6SLX25) i pad'a do konsoli (oraz programatora JTAG-HS3 firmy Digilent):

Chociaż wybrany przeze mnie zestaw FPGA jest dość biednie wyposażony w dodatkowe układy to ma na pokładzie dość dużą kostkę Spartan6 z 24051 CLB.

Tutaj link do zestawu FPGA:

https://pl.aliexpress.com/item/4000829848262.html?spm=a2g0o.order_list.0.0.724b1c24UpGk6G&gatewayAdapt=glo2pol

Brakuje mi tylko obudowy wzorowanej na konsoli NES (przesyłka już wysłana z Aliexpress) - patrz link:

https://pl.aliexpress.com/item/4000348654311.html?spm=a2g0o.order_list.0.0.724b1c24UpGk6G&gatewayAdapt=glo2pol

A tutaj link do pada i gniazda do niego:

https://pl.aliexpress.com/item/1005004763695509.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.7a891df7HCmCN3&algo_pvid=39cacedd-e8c4-40d4-a58f-7089cc085b68&algo_exp_id=39cacedd-e8c4-40d4-a58f-7089cc085b68-1&pdp_ext_f={"sku_id"%3A"12000030382678981"}&pdp_npi=2%40dis!PLN!15.56!10.29!!!12.59!!%402100bdec16653099142402558ed35a!12000030382678981!sea&curPageLogUid=EzuvqJquBcFa

https://pl.aliexpress.com/item/32827585164.html?spm=a2g0o.order_list.0.0.724b1c24UpGk6G&gatewayAdapt=glo2pol

Chociaż nie mam jeszcze obudowy to mogę zacząć prace nad projektem - trzeba go będzie dostosować do wymienionej wyżej płytki FPGA.

Założę niedługo wątek z rezultatem tych prób.

Pozdrawiam

 

[trainee]

Dnia 9.10.2022 o 12:07, FlyingDutch napisał:

A poniżej fotografia zestawu FPGA ze Spartanem6 (XC6SLX25) i pad'a do konsoli (oraz programatora JTAG-HS3 firmy Digilent):

Zawsze masz tak perfekcyjnie równo poukładane na biurku?