vm80a：重现经典微处理器的开源项目

vm80a：重现经典微处理器的开源项目

vm80a i8080 precise replica in Verilog, based on reverse engineering of real die 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vm/vm80a

项目介绍

vm80a 是一个开源项目，基于逆向工程的真实 580BM80A 芯片设计。580BM80A 芯片是苏联对早期英特尔 i8080A 微处理器的复制品，其拓扑结构与原芯片非常接近。该项目致力于在现代 FPGA 开发板上重现这一经典微处理器的功能。

项目技术分析

vm80a 项目的核心技术基于 580BM80A 芯片的逆向工程。以下是项目技术分析的详细步骤：

1. 晶圆去封装：使用热酸腐蚀去除芯片封装。
2. 全景拍摄：结合上层金属和多晶硅层的全景照片。
3. 层蚀刻：蚀刻上层金属和多晶硅层。
4. 扩散层拍摄：拍摄带有 多晶硅 层印刷的扩散层全景照片。
5. 图像矢量化：在 SprintLayout 编辑器中矢量化照片。
6. 拓扑转移：将拓扑转移到 PCAD-2004 PCB 编辑器。
7. 生成原理图：使用反向注释将拓扑转换为 PCAD-2004 原理图。
8. 编写 Verilog 代码：基于精确原理图编写 Verilog 代码。
9. 代码修补：修补代码以消除原始电路的异步性质。
10. 仿真与测试：在真实 FPGA 上仿真和测试 vm80a 核心并进行详尽测试。

项目及技术应用场景

vm80a 项目提供了两种 i8080 微处理器模型，一种是与原处理器引脚兼容的模型，另一种是经过重构，适用于 SoC 并具有 Wishbone 接口的模型。这两种模型都已在真实电路板和 FPGA 上进行了验证。

应用场景

• 教学与演示：通过在 FPGA 开发板上运行 vm80a，学生和爱好者可以直观了解经典微处理器的内部结构和运行原理。
• 嵌入式开发：vm80a 可以用作嵌入式系统的核心处理器，为开发者提供一种复古而高效的解决方案。
• 硬件仿真：vm80a 的精确模型可以用于仿真早期计算机系统的性能，有助于历史计算机的研究和保护。

项目特点

vm80a 项目具有以下显著特点：

1. 精确的逆向工程：项目基于真实的 580BM80A 芯片，保证了原理图和电路的精确性。
2. 两种模型：提供了引脚兼容模型和 SoC 优化模型，满足不同开发需求。
3. 高效的性能：在典型的 Cyclone EP3C16F484C6 开发板上，Wishbone-featured 模型能够以 104MHz 的频率运行，占用 607 LUTs 和 187 flip-flops。
4. 广泛的支持：项目支持多种 FPGA 开发板，包括 Altera DE0、Altera DE1、Altera DE2-115 和 Alinx AX309。

结语

vm80a 项目的开源精神和精确的逆向工程技术，为我们提供了一个深入了解早期微处理器工作原理的机会。无论是出于教学、开发还是历史研究的需要，vm80a 都是一个值得推荐的开源项目。通过本文的介绍，希望更多的技术爱好者和开发者能够了解并使用这个项目，共同推动开源硬件的发展。

vm80a i8080 precise replica in Verilog, based on reverse engineering of real die 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vm/vm80a