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Project-Log: C64xs (xtra small)

  • Moin,



    ich hab zu wenig Platz auf'm Schreibtisch!


    Dieser Satz begleitet mich schon mein halbes Leben. Obwohl die Schreibtische größer wurden, der Platzmangel blieb bestehen. Und da neben dem PC auch der C64 in Reichweite sein muss, habe ich mir als Lösung einen kleinen C64 gewünscht. Nein, keinen DTV...


    Ich fing mit dem Projekt schon ca. Juli 2015 an, habe es aber aus persönlichen Gründen für ein dreiviertel Jahr auf Eis legen müssen, Gesundheitstechnisch war mit dem Basteln halt Pause. Im Mai 2016 begann ich dann wieder weiter zu entwickeln und da ich heute einen ersten Meilenstein über die Bühne gebracht habe, gibt es diesen Post. Ich habe auch vor, hier weiterhin über die Fortschritte (oder auch Rückschläge) in diesem Projekt zu berichten.


    Es haben viele versucht den C64 nachzubauen. Es gibt/gab ein paar EAGLE-Entwürfe im Netz, aber wirklich realisiert wurden meines Wissens nur zwei Projekte: Der C64R von Jens Schönfeld (gleiche machanische Größe) und das "C64 Micro ATX Replacement Motherboard" von David Maurer (Micro ATX-Format).


    Mein Nachbau sollte kleiner sein. Sagte ich schon, dass ich nur begrenzt Platz habe?


    Ursprünglich habe ich versucht, den C64 auf die Größe von 160mm*100mm (Eurokarte) zu bekommen. Ich hatte in den Neunzigern bereits einen VC20 auf einer Eurokarte nachgebaut (der immer noch funktioniert), von daher schien mir dieses Format angebracht. Auch habe ich eine EAGLE-Lizenz, die maximal diese Größe zulässt. Und bei mehr als 20 Jahren Erfahrung mit EAGLE, wollte ich dies auch für das Projekt als CAD-Tool verwenden. Es kam aber etwas anders.


    Beim Platzieren der Bauteile zeichnete sich schnell ab, dass 160mm*100mm nicht reichen werden. Und auch wenn ich SMD-Technik einsetze, wo immer es möglich ist, so musste ich die Platine vergrößern. Aber was war die Größe, mit der ich am Besten leben konnte? Die neue Platinenmaße ergab sich aus dem Preis, welchen die Leiterplattenfirma für die Fertigung nimmt. Die Platine wird über Elecrow in China produziert. Dort wäre das nächstgrößere Maß nach 160mm*100mm 200mm*100mm. Und wenn die Platine eng bestückt wird, dann lassen sich auch alle Bauteile drauf platzieren.


    Also habe ich die Größe auf 200mm*100mm festgelegt.


    Aber was mache ich mit EAGLE? Cadsoft wollte eine nicht unwesentliche Summe für ein Lizenzupgrade. Und ich wollte dieses Geld lieber in Hardware (sprich Bauteile) investieren. Auch habe ich schon einige Zeit mit KiCAD geliebäugelt, finde die Features und das Lizenzmodell echt klasse und glaube auch das EAGLE da nicht mehr aufholen kann. Ich habe bei Projektstart mich ca. einen Monat lang mit KiCAD vertraut gemacht und langsam angefangen, Schaltzeichen und Schaltpläne zu zeichnen. Später kam das Platzieren der Bauteile in PCBnew hinzu und ein vorsichtiges Routen der ersten Leiterbahnen. Auch wenn der Schaltplan noch nicht fertig war.


    Dann kam meine Auszeit und das Projekt blieb bis Mai 2016 liegen.


    Ab Mai 2016 habe ich mich nochmal intensiv mit KiCAD beschäftigt und muß im Nachhinein sagen: Es war es absolut Wert! Ich habe den Schaltplan vervollständigt, Bauteile (Footprints) gezeichnet, platziert und die ganze Platine geroutet. Man muss sich zwar an den Arbeitsablauf bei KiCAD gewöhnen (erst recht, wenn man von EAGLE umsteigt), aber ich bin davon überzeugt, dass ich die Platine in EAGLE niemals so schnell fertiggestellt bekommen hätte! Die fertige Platine hat vier Lagen, wird nur von der Oberseite bestückt und ist blau! :-)


    Ich habe folgende Features vorgesehen:


    * Alle Originalbauteile eines C64 werden verwendet (ausser Taktgeber 8701, da habe ich was Besseres...)
    * Spannungen für SID (9V/12V) und VIC (5V/12V) sind wählbar
    * Originalbuchsen für Tastatur, Joysticks, Floppy und Video
    * zusätzlicher S-Video-Ausgang
    * zusätzlicher Verstärker mit Lautstärkeregler (und Bass-Boost :D ) für Lautsprecher oder Kopfhörer
    * ESD-Schutz an allen externen Anschlüssen
    * Eigene 50Hz-TOD-Erzeugung mit Möglichkeit der Frequenzjustage
    * Möglichkeit mehrere Kernals und Charsets zu verwenden
    * XLink-Funktionalität eingebaut (hardwaretechnisch ginge vielleicht auch Servant64)
    * Mehrphasen-Spannungsversorgung (5 Schaltwandler) mit weitem Eingangsspannungsbereich (12V bis 30V)
    * Filter für die Versorgungspins vom SID und VIC
    * Steckplatz für ein ESP8266-01 WLAN-Modul (da gibt es aber noch nichts wirklich vorzeigbares)


    "Wofür willst Du die Platine denn haben?"


    Das Ziel ist es, die Platine ständig auf meinem Schreibtisch neben dem PC stehen zu haben. Ich will eine Plattform haben, um schnell ASM-Routinen testen zu können, oder eventuell Spiele (One-Filer) zu spielen. Dafür ist auch die Xlink-Funktionalität aufgenommen worden. Somit kann ich vom PC aus über USB Programme oder Routinen zur Platine schicken und sie praktisch fernsteuern. Im Moment gehe ich davon aus, dass ich die Tastatur gar nicht benötigen werden, sondern alles über den PC steuern werde. Aber wir werden sehen, wie sich das alles so entwickelt.


    Ich habe die Schaltung der C64C-Version gewählt, da durch das grosse PLA doch einiges an Bauteilen eingespart werden kann. Von diesen PLAs gibt es zwei Versionen: Eine mit eingebautem FarbRAM und eine ohne FarbRAM. Ich hätte gerne die Version mit FarbRAM verbaut, diese habe ich aber nirgens auftreiben können. Deshalb hat meine Platine die Version ohne FarbRAM, sowie ein extra FarbRAM (jedoch kein 2114, sondern ein 6264).


    Ich habe die letzten zwei bis drei Wochen mit dem Finishing (Aufhübschen) der Platine verbracht und sie heute zur Fertigung zu Elecrow geschickt (Blaue Platine mit ENIG-Oberfläche). Damit verlasse ich wohl den Bereich der "Vapor-Ware". In ca. drei Wochen (Multilayer-Platinen dauern etwas länger) werde ich dann wohl ein paar Exemplare in meinen Händen halten können.


    Mit einfachem "Bestücken und läuft" ist es dann allerdings nicht getan. Während die Bauteilwerte für den C64-Teil schon feststehen, so werde ich beim Netzteil noch einige Zeit an Entwicklung reinstecken müssen. Aber dafür ist das Hobby ja da... :-)


    Als einen der nächsten Schritte muss ich jetzt auch die Stückliste aufarbeiten und mit dem Bestellen der Bauteile beginnen.


    Anbei noch zwei 3D-Ansichten aus KiCAD. Sagte ich schon, dass KiCAD klasse ist?


    Einmal die Vorderseite als Gesamtansicht sowie einen Teil der Rückseite (der allerdings nicht soooo interessant ist). Ich hoffe das Forum rechnet die Bilder nicht noch gröber...


    Soweit der erste Post.


    Gruß,
    Thomas

  • Wow, cooles Projekt! Ich bin gespannt, wie kompatibel das Board zum Original sein wird, scheinbar ist ja die Verwendung der Originalchips alleine noch keine Garantie dafür. Ich drücke die Daumen!

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    Time of Silence - Time of Silence 2 Development Blog
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  • Bin beeindruckt! Deinen Ehrgeiz, Platz zu sparen, verstehe ich. Allerdings halte ich die Entscheidung für die Superduperallinclusive-PLA für ungünstig, da der Baustein nur schwer zu bekommen ist. Bzw. ist das Auslöten aus einem Schrottboard nicht gerade Vergnügungssteuerpflichtig.



    Gesendet von meinem CBM 3032 mit gemischten Gefühlen.

  • Hallo ,


    klasse Idee. Ich habe nur ein Problem mit solchen Projekten sobald das Stichwort "Verwendung von Orginal-Teilen" fällt. Wäre es nicht mal an der Zeit die ganzen Haupt-Chips komplett mit FPGAs nachzubilden? Zum einen
    halten die Orginale nicht ewig und sie sind Schweine teuer mittlerweile. Wenn sowas mit FPGAs nachgebildet wird können wir uns noch weitere Jahre am C64 erfreuen . ;)

    Fuffzehn Mann auf des toten Manns Kiste, Ho ho ho und 'ne Buddel mit Rum. :bgdev


    " Der Mensch ist die dümmste Spezies. Er verehrt einen unsichtbaren Gott und tötet eine sichtbare Natur, ohne zu begreifen daß diese Natur, die er vernichtet dieser unsichtbare Gott ist ."
    -Hubert Reeves, kanadischer Atom- und Astrophysiker. (*1932)

  • Es gibt halt sehr wenige Vorteile einer FPGA-Umsetzung im Vergleich zu einer reinen Softwareemulation. Eigentlich höchstens die Möglichkeit, Peripherie wie Diskettenlaufwerke direkt anschließen zu können. Ein Raspberry Pi ist kleiner, praktischer, flexibler und billiger.


    Aber die Diskussion ist schon 1000x geführt worden hier im Forum...

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  • An dieser Stelle sollte jetzt eigentlich der geschätzte "ACE" deutlich "Turbo Chameleon 64" schreien.
    Da dieser es nicht tut tue ich es :


    TURBO CHAMELEON 64 !!!


    Trotz allem Respekt und Annerkennung für die Leistung.
    Eine verkleinerte Platine OK.
    Aber dann bleibt die Tastatur als limitierender Faktor.
    Also was nützt das dann ?

    Dies ist der Anfang einer langen Reise...
    leicht und atemlos.
    Dies ist der Weg aus dem Tal der Tränen
    Nimm meine Hand und lass sie nie wieder los


    B.O.

  • Er schhrieb ja als allererstes :


    "Ich hab zuwenig Platz auf dem Schreibtisch"


    Wenn das die Intension ist dann hat man mit der kleineren Platine nur wenig gewonnen.
    denn die Tastatur ist nunmal so groß wie sie ist.
    Darum ging es ganz allein.


    Interessant wird es zu sehen wie kompatibel das ganze sein wird.
    Selbst der C64R von Wiesel scheint ja nicht ganz frei von Problemen zu sein.


    Unschön finde auch ich das der neue "Multichip" benutzt wird statt einer normalen PLA.
    Der macht wohl relativ viel Spaß beim auslöten.
    Aber wenn es um die schiere Größe geht nachvollziehbar.


    Auf jedenfall ein interessantes Projekt für einen C64 Laptop sicher gut geeignet, das stimmt.

    Dies ist der Anfang einer langen Reise...
    leicht und atemlos.
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    Nimm meine Hand und lass sie nie wieder los


    B.O.

  • Aber dann bleibt die Tastatur als limitierender Faktor.
    Also was nützt das dann ?


    Ein Tastaturanschluss ist zwar vorgesehen, ich denke aber, dass ich keine Tastatur benötigen werde. Lies meinen obigen Text.


    Die Frage ist auch nicht, WAS nützt das dann, sondern, WEM nützt es. Und da es mir was nützt, ist es doch schon Grund genug, dass ich es mir baue. Oder?


    Es gibt Menschen, die fahren hinter Schiffen (Kreuzfahrern und Yachten) hinterher, um sie zu fotografieren. Was nützt das?


    Alternativ könnte man mit kleinen Tastern eine Tastatur ebenfalls auf eine 200mm*100mm-Platine bringen und diese auf meine Platine stecken. Dann hätte man auch eine Tastatur. Und wenn man Hennings "Keyman64" da mit integriert und an die Stiftleiste links unten anschliesst, dann wäre auch eine Betriebssystemumschaltung per Tastendruck möglich. Aber dies ist ja gar nicht mein Ziel...


    Daher sehe ich das genau wie @oobdoo:


    Ist doch egal, solange er seinen Spaß daran hat.


    Yep, es ist halt ein Hobby. Da muss man sich um Sinnhaftigkeit nur sekundär Gedanken machen...


    Da dieser es nicht tut tue ich es :


    TURBO CHAMELEON 64 !!!


    Ein TC64 wäre mit Sicherheit billiger und (sofern verfügbar) einfach bestellt, geliefert und angeschlossen.


    Aber mal ehrlich: LANGWEILIG! Wo ist denn da die Herausforderung?


    Kannst du vielleicht mal die Files hochladen?


    Noch nicht. Zum einen sind noch nicht alle Teile mit Werten versehen (das Netzteil fehlt noch. Die erste Platine wird nur das Netzteil enthalten und auf dieser werden dann die errechneten Werte getestet), zum anderen ist die Schaltung des C64C bekannt. Ich bin ausserdem vorsichtig mit dem Streuen von Informationen geworden.


    Ein Nachbau ist in dieser Phase sowieso nicht empfehlenswert und würde aufgrund der dichten SMD-Bestückung nur wenige betreffen...


    Wenn das Ding mal läuft und preislich im akzeptablen Bereich liegt, bin ich auf jeden Fall dabei. Spaßige Sache!!!


    @thehassle: Preislich wird es nicht in einem akzeptablen Rahmen liegen, da ich hier von Einzelstücken ausgehe. Ich habe im Moment auch nicht vor, mehr als 1-2 Stück zu bauen. Es sind 304 Bauteile zu bestücken. Ich schätze, dass ich so knapp zwei Wochen Zeit bräuchte, um eine Platine zu komplettieren (abends, nach meiner regulären Arbeit). Und dann noch die Gewährleistungspflicht, sowie Gemaule von unzufriedenen Kunden. Sorry, dafür ist mir meine Lebenszeit zu schade, das tue ich mir definitiv nicht an. Ich gebe gerne Unterstützung, falls jemand das Teil später mal nachbauen will. Gegebenfalls auch persönlich. Ich glaube, Du würdest bei Deinem "Red Phatty" oder "red reloaded" genau so vorgehen...


    Bin beeindruckt! Deinen Ehrgeiz, Platz zu sparen, verstehe ich. Allerdings halte ich die Entscheidung für die Superduperallinclusive-PLA für ungünstig, da der Baustein nur schwer zu bekommen ist. Bzw. ist das Auslöten aus einem Schrottboard nicht gerade Vergnügungssteuerpflichtig.


    Ich habe mich bereits mit den Bauteilen eingedeckt. Die PLA gibt es noch als NOS bei ebay. Ich habe nicht vor, ausgelötete Bauteile in die Sockel zu stecken...



    Gruß,
    Thomas

  • schönes Projekt - sieht schon sehr gut aus ! :ilikeit:
    Da hat man beim Zusammenbauen auf jeden Fall erstmal gut was zu löten :)

    * zusätzlicher Verstärker mit Lautstärkeregler (und Bass-Boost ) für Lautsprecher oder Kopfhörer
    * .......
    * Mehrphasen-Spannungsversorgung (5 Schaltwandler) mit weitem Eingangsspannungsbereich (12V bis 30V)

    Gute Idee aber hoffentlich bekommst Du das störungsfrei hin - Goldohren-tauglich sozusagen ;)
    Ich persönlich hab immer ein Problem mit Schaltreglern und "Audio". Ist aber vielleicht nur so ne Macke von mir :schande:
    EDIT:

    Kannst du vielleicht mal die Files hochladen?

    zu welchem Zweck und was soll das in dieser Phase bringen ?

    Unschön finde auch ich das der neue "Multichip" benutzt wird statt einer normalen PLA.
    Der macht wohl relativ viel Spaß beim auslöten.
    Aber wenn es um die schiere Größe geht nachvollziehbar.

    Von der Größe her und aufgrund des integrierten FarbRAMs ist das wohl kaum anders möglich, ja.
    Das ist halt kein Projekt für Lötmuffel ;)

  • also ich finde dein Projekt sehr interessant und kann nur sagen ...Geil :ilikeit: werde das ganze mitverfolgen

    Ich hatte in den Neunzigern bereits einen VC20 auf einer Eurokarte nachgebaut (der immer noch funktioniert),

    hast du da ein Foto oder infos dazu?

  • also ich finde dein Projekt sehr interessant und kann nur sagen ...Geil :ilikeit: werde das ganze mitverfolgen

    hast du da ein Foto oder infos dazu?


    Platine mal gerade rausgekramt und Foto gemacht:



    Das einzig neue ist der Schaltregler für die 5V Stromversorgung. Da war ursprünglich ein 7805-Linearregler drauf mit einem riesigen Kühlkörper. Letztes Jahr (zur DoReCo 3-Tage-Party Anfang September) habe ich den gegen einen Schaltregler gewechselt. Du warst doch auch da, hättest das Teil live sehen können...


    Frag mich aber bloss nicht nach Details:


    Auf der Platine steht 1992, also habe ich den so 1992/1993 gebaut. Unterlagen, (Schaltpläne, Layout und GAL-Listings) habe ich keine mehr. Ich weiss nicht einmal mehr, womit ich das Layout gemacht habe. Könnte aber aufm Amiga entstanden sein, da ich erst sehr spät mit PCs zu tun hatte.


    Gruß,
    Thomas

  • Quote

    Die PLA gibt es noch als NOS bei ebay.

    Hast Du die mal geprüft? Evtl. ist das zwar der gleiche Chip mit identischer Beschriftung, allerdings unprogrammiert. Das musste ich leider selbst schon einmal als Fehlkauf erleben. Dann hast Du zwar einen originalen SuperPLA Chip aus der 469er allerdings ist das Ding jungfräulich.


    Gruß
    Tom

    "Um den Krieg zu überleben, muss man selbst zum Krieg werden." - John Rambo / Rambo II - "Der Auftrag"