Commodore 16: CPU 7501/8501 FPGA Replacement

Un Commodore 16 redivivo dopo la sosituzione della CPU con la sua replica in FPGA

Uno dei maggiori problemi che affliggono gli utenti dei retro-computer Commodore della serie 264 (C16, Plus/4, C116) è rappresentato dalla fragilità della CPU, il processore MOS 7501/8501. Scalda molto e molto velocemente, ed è uno dei due componenti che si rompono più facilmente, specie dopo un bel trentennio di vita.

Implementazione FPGA

Fortunatamente la tecnologia FPGA ci viene in aiuto, permettendo di re-implementare teoricamente qualunque chip del passato… pur di trovare qualcuno in grado di farlo! 🙂

Piotr Bugaj e Mark Smith hanno realizzato un componente sostitutivo della CPU 7501/8501 completamente in FPGA, al momento venduto sul sito SellMyRetro al prezzo di 40 sterline inglesi. Eccolo nella sua interezza:

Notare in basso a sinistra la freccetta bianca con l’indicazione “1”: indica il verso corretto di inserimento nello zoccolo, basta far corrispondere il simbolo “1” della FPGA con il simbolo “1” presente sulla scheda del C16.

Si tratta di una FPGA Xilinx già programmata e pronta all’uso: basta semplicemente sostituirla alla CPU guasta e richiudere il tutto. Si incastra perfettamente nel case senza alcuna sbavatura, eccola qui, tra il modulatore TV (sopra) e il TED (sotto):

Accensione e test

Una volta richiuso il case, possiamo accendere il tutto e con un po’ di suspance… ecco il risultato:

Un C16 redivivo e funzionante. Non è necessario un dissipatore perché a differenza del 7501 originale, questa FPGA scalda pochissimo.

Come primo test ho provato a caricare una delle cassette del corso VideoBASIC del Gruppo Editoriale Jackson:

Il caricamento della cassetta di VideoBASIC non è casuale, perché questo nastro ha due caratteristiche peculiari:

  • L’uso di un fastloader che utilizza le halfwaves, tipiche della serie 264
  • Comprende più programmi in sequenza, lasciando in pausa il caricamento tra l’esecuzione di un programma e il caricamento del successivo

In particolare il secondo punto: la CPU 7501/8501 ha un pin dedicato al “Motor ON/OFF” del datassette. In pratica questo pin manda al datassette il segnale di “pausa” alla fine di un caricamento: il motore si ferma pur essendo ancora premuto il tasto PLAY. Ciò è essenziale quando su una cassetta ci sono più “capitoli” da leggere.

Il test ha avuto esito positivo, il corso è stato caricato con successo in ogni suo capitolo.

Alternative alla soluzione FPGA

Esiste una soluzione alternativa all’uso di questa FPGA, che è un adattatore che consente di montare sullo zoccolo del 7501 un più comune MOS 6510 prelevato da un Commodore 64. Questa soluzione ha il vantaggio di essere più economica, ma presenta tre svantaggi:

  • La CPU 6510 è comunque un componente vecchio che si porta dietro i suoi anni e i suoi problemi di “surriscaldamento”
  • Non è possibile inviare il segnale di “Motor ON/OFF” al datassette per cui il motore continuerà a girare anche dopo la fine di un caricamento, rendendo problematico l’utilizzo di nastri (o file TAP se si usano Tapuino o una Princess V3) con più “capitoli” all’interno
  • Necessita di un KERNAL modificato, per cui eventuali programmi che utilizzano specifiche chiamate a sistema potrebbero non funzionare

Conclusioni

La replica FPGA di Piotr Bugaj & Mark Smith sembra essere un ottimo prodotto, a un prezzo decisamente onesto sia per quanto riguarda la qualità che per il fatto stesso di permettere di recuperare al 100% le funzionalità di un C16 o un Plus/4 altrimenti “defunti”.

Ringraziamenti

Ringrazio Filippo Maggioni per le preziose informazioni, per le prove effettuate e per la sua realizzazione di Tapuino che è stata utilizzata nelle prove.

Link esterni

Francesco Sblendorio

Francesco Sblendorio

Francesco Sblendorio nasce nel 1977. Nel 1985 fa conoscenza con il mondo dei computer attraverso un Commodore 16: da quel momento la discesa verso il lato oscuro è inesorabile e si trasforma in un geek impenitente. Nell'ambito del retrocomputing ha un sogno: che i vecchi computer non debbano semplicemente sopravvivere (conservando la loro funzionalità), piuttosto devono vivere, attraverso nuovi software sviluppati oggi per i computer di ieri.

Potrebbero interessarti anche...