Abo
  • Services:

Bastelrechner: Apple II mit einem Arduino nachgebaut

Der Apple-II-Nachbau überrascht nicht nur durch seinen einfachen Hardwareaufbau, sondern auch seine clevere Implementierung, um die Limitierungen des Arduinos zu umgehen.

Artikel veröffentlicht am ,
Offener Apple II (CC SA 3.0)
Offener Apple II (CC SA 3.0) (Bild: Hellisp)

Damian Peckett hat einen Apple II mit Hilfe eines Arduino Uno nachgebaut - inklusive Videoausgabe, der Datenspeicherung per Kassettenrekorder, Tastaturanschluss und der Audioausgabe. Bemerkenswert ist dabei nicht nur, dass zum Anschluss der Periphere kaum zusätzliche Bauteile notwendig waren, sondern auch, dass es überhaupt umsetzbar war: Der Apple II hatte 4 KByte RAM, der Atmega328 des Arduino Uno hat lediglich 2 KByte, und den muss sich ein Apple-Programm auch noch mit dem Emulator teilen.

Stellenmarkt
  1. Lidl Digital, Leingarten
  2. Vector Informatik GmbH, Regensburg

Der Ausgangspunkt für das Projekt war eine Emulation des im Apple II verbauten 6502-Mikroprozessors. Peckett vereinfachte die Emulation. So mussten die Unterschiede in den Ausführungszeiten der Opcodes nicht identisch zum Original sein ("cycle accurate"). Außerdem wird keine BCD-Arithmetik emuliert. Das ist möglich, da sie vom Apple-Basic nicht benutzt wird.

Die Videoausgabe erledigt nicht der große Mikrocontroller des Arduinos, sondern der kleinere Atmel16u2. Er dient normalerweise als Verbindungsglied zwischen der USB-Schnittstelle und dem Atmega328. Er lässt sich aber auch selbst programmieren. Dessen Rechenleistung reicht aus, um eine Grafikausgabe per VGA zu implementieren.

Der Kassettenrekorder, eine PS/2-Tastatur sowie der Lautsprecher konnten direkt an den Arduino angeschlossen werden. Lediglich vom Audioausgang des Kassettenrekorders zum Arduino waren ein zusätzlicher Widerstand und Kondensator notwendig.

Clevere Tricks gegen den RAM-Mangel

Peckett nutzte mehrere Tricks, um Apple-Programmen möglichst viel RAM zur Verfügung zu stellen. Dabei konnten Programmierer auch beim Original schon nicht auf die vollen 4 KByte zugreifen. Ein KByte wurde als Videospeicher benutzt. Ein weiterer Teil des Speichers wurde für systeminterne Daten verwendet.

Da die Videoausgabe über den zweiten, kleineren Mikrocontroller läuft, muss von den 2 KByte des großen Mikrocontrollers kein Videospeicher abgezweigt werden. Vorteilhaft für den Nachbau ist auch die Größe des Flash-Speichers des Atmel-Mikrocontrollers. In dessen 32 KByte passt nicht nur das 16 KByte große Original-ROM des Apple II, sondern auch der komplette Emulator. Durch den vergleichsweise großen Flash-Speicher konnte der Emulator RAM-sparend implementiert werden. Dadurch verbleiben effektiv 1,5 KByte RAM für Anwendungen beziehungsweise 1 KByte für Apple-Basic-Programme.

Dass sein Nachbau funktioniert, zeigt Damian Peckett mit Hilfe eines Apple-Basic-Programms, das ein Mandelbrot-Fraktal generiert. Dabei zeigt sich aber auch, dass die Emulation relativ langsam ist, das Programm benötigte mehrere Minuten. Peckett selbst schätzt, dass sein Nachbau circa fünf- bis achtmal langsamer ist als das Original. Er geht jedoch davon aus, dass es noch Optimierungsmöglichkeiten gibt.

Der vollständige Quellcode steht auf Github zur Verfügung.



Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. (2 Monate Sky Ticket für nur 4,99€)
  2. (nur für Prime-Mitglieder)

clemisch 12. Apr 2015

Das war ja auch nicht Ziel des Projekts; die technische Umsetzung mit eigentlich...

k.Mitnick 09. Apr 2015

Dass das Interesse in »heutigen Generation« verschwunden sei, kann ich nicht bestätigen...


Folgen Sie uns
       


Youtube Music - angeschaut

Wir haben uns das neue Youtube Music angeschaut. Davon gibt es eine kostenlose Version mit Werbeeinblendungen und zwei Abomodelle. Youtube Music Premium ist quasi der Nachfolger von Googles Play Musik. Das Monatsabo für Youtube Music Premium kostet 9,99 Euro.

Youtube Music - angeschaut Video aufrufen
Automatisiertes Fahren: Der schwierige Weg in den selbstfahrenden Stau
Automatisiertes Fahren
Der schwierige Weg in den selbstfahrenden Stau

Der Staupilot im neuen Audi A8 soll der erste Schritt auf dem Weg zum hochautomatisierten Fahren sein. Doch die Verhandlungen darüber, was solche Autos können müssen, sind sehr kompliziert. Und die Tests stellen Audi vor große Herausforderungen.
Ein Bericht von Friedhelm Greis

  1. Nach tödlichem Unfall Uber entlässt 100 Testfahrer für autonome Autos
  2. Autonomes Fahren Daimler und Bosch testen fahrerlose Flotte im Silicon Valley
  3. Kooperationen vereinbart Deutschland setzt beim Auto der Zukunft auf China

Smartphone von Gigaset: Made in Bocholt
Smartphone von Gigaset
Made in Bocholt

Gigaset baut sein Smartphone GS185 in Bocholt - und verpasst dem Gerät trotz kompletter Anlieferung von Teilen aus China das Label "Made in Germany". Der Fokus auf die Region ist aber vorhanden, eine erweiterte Fertigung durchaus eine Option. Wir haben uns das Werk angeschaut.
Ein Bericht von Tobias Költzsch

  1. Bocholt Gigaset baut Smartphone in Deutschland

Krankenversicherung: Der Papierkrieg geht weiter
Krankenversicherung
Der Papierkrieg geht weiter

Die Krankenversicherung der Zukunft wird digital und direkt, aber eine tiefgreifende Disruption des Gesundheitswesens à la Amazon wird in Deutschland wohl ausbleiben. Die Beharrungskräfte sind zu groß.
Eine Analyse von Daniel Fallenstein

  1. Imagen Tech KI-System Osteodetect erkennt Knochenbrüche
  2. Medizintechnik Implantat wird per Ultraschall programmiert
  3. Telemedizin Neue Patienten für die Onlinepraxis

    •  /