[模拟相关] MiSTer FPGA硬件解码怀旧机

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原帖由 @SecretValley  于 2019-4-30 01:14 发表
机翻一下wiki的介绍:
    一般的潜在用户最终会问:为什么需要使用FPGA，而不用其他已存在的经过验证的解决方案(如树莓派)?
    如何看待FPGA仿真真实硬件的过程，是存在争议的。有人坚持认为它不是模拟而是真正的原始硬件复制品，而任何在传统CPU上的仿真都应该称为模拟。在这里我有我自己的观点。从我的观点来看，如果FPGA代码是基于一个真正的硬件电路(通常对FPGA兼容性进行调整)，那么它被称为一个硬件复制品。除此之外其他任何东西都是模拟，因为它包含了不同种类的近似。但是目前，很难找到一个核心，可以称为一个复制品大多数核心是基于或多或少的功能再创造，而不是真正的电路再创造。最广泛使用的CPU核心Z80(T80)和MC68000(TG68K)是纯功能模拟—而不是复制品。因此，可以将FPGA内核称为模拟器，除非它被证明是副本。
    如果FPGA也只是模拟，为什么还要使用FPGA ?FPGA与CPU上的模拟有本质的不同。传统的CPU模拟器按顺序执行代码。这是一种复杂的模拟方法，因为真正的硬件有很多芯片，而且它们都是并行工作的。CPU，视频芯片/逻辑，音频芯片，内存仲裁器所有这些都在同一时间工作。因此，传统的模拟器必须处理所有这些部分，并试图通过快速地从一个芯片“运行”到另一个芯片来同时模拟整个管弦乐队。它需要大量的CPU能力来模拟即使是旧的和缓慢的复古计算机。有时，即使现代CPU以100倍于老式计算机的速度运行也是不够的，因此模拟器必须使用一些不太重要的部分的近似模拟或跳过模拟，或者假设一些被模拟系统的标准工作而不需要特别使用。让我们以一个著名的UAE模拟器来模拟Amiga。在Raspberry Pi 3上，你可以运行一些Amiga CPU基准测试，得到一些疯狂的数字，比如原始68000的100倍。所以，你可以假设你有一个模拟的Amiga，它比真实的Amiga快100倍。不,你没有。如果你运行不同类型的演示/游戏，你会看到视频有时会卡顿。例如，如果您播放“State of The Art”演示，您将注意到视频在某些地方卡顿，而真正的Amiga 600以1x CPU速度播放整个演示非常流畅。这就是树莓派模拟器的工作原理。
    FPGA模拟与传统的CPU模拟有很大的不同。FPGA是一个由大量简单触发器和其他逻辑组成的阵列。与所有芯片/ cpu完全相同。唯一的区别是，特定的芯片/CPU有这样的触发器/逻辑永久连接，而FPGA允许连接他们像你想要的。一种特殊的HDL语言描述了如何连接所有这些触发器/逻辑单元。FPGA中的所有东西都像原始芯片/设备一样并行工作。因此FPGA非常接近原始的HW。 ...