https://github.com/antirez/c64-hw-simulatorc64-hw-sim, Commodore 64'ün ASSY 250407 anakartını, pin pin simüle eder.
Bir entegre devrenin bacağını kaldırabilir, toprağa (GND) veya +5 V'a kısa devre yapabilir, soketli bir entegreyi yerinden çıkarabilir ya da bir direncin bağlantısını kesebilirsin. Ardından bilgisayarın nasıl tepki verdiğini gözlemleyebilirsin: monitördeki görüntü, klavye ve anakart üzerindeki tüm sinyaller.
Program, anakartın bağlantı şemasını (PCB üzerindeki elektriksel bağlantıları) ve her entegre devrenin pin seviyesinde nasıl çalıştığını bilir. Ancak bozuk bir Commodore 64'ün nasıl görüneceğine dair önceden tanımlanmış bir bilgisi yoktur. Bir parçayı arızalı duruma getirdiğinde ekranda bozuk görüntüler oluşuyorsa bunlar, önceden hazırlanmış örneklerden değil, devrenin elektriksel davranışının simülasyonundan hesaplanır.
Örnek: Color RAM arızası
Bilgisayarı açmadan önce renk RAM'inin (Color RAM) 17 numaralı bacağını (A7) kaldırdığını düşün.
- Bilgisayar açılır ve normal çalışıyormuş gibi görünür.
- CPU veriyi bir adrese yazar, VIC-II görüntü yongası da aynı hatalı adresi okur.
- Böylece RAM'in farklı bölgeleri aynı adresmiş gibi davranır (adres aynalanması).
- Bacağı tekrar yerine bağladığında, daha önce yazılmamış renk RAM'i bölümü ekranda rastgele renklerle görünür.
- Bacağı tekrar kaldırdığında ekran yeniden düzgün görünür.
Gerçek bir 2114 RAM entegresi de aynı şekilde davranabilir.
Program ne işe yarıyor?
Bu programın temel olarak iki kullanım amacı var:
1. Commodore 64'ün çalışma mantığını öğrenmek: Gerçek donanıma zarar verme riski olmadan, bilgisayarın devrelerini ve sinyallerini ayrıntılı şekilde inceleyebilirsin. Gerçek anakartlarda birçok entegre lehimlidir ve bunları söküp takmak kolay değildir.
2. Arızalı C64'ü tamir etmeye yardımcı olmak: Elinde bozuk bir C64 varsa ve arızanın nedenine ilişkin bir tahminin bulunuyorsa, aynı arızayı simülasyonda oluşturabilirsin. Elde ettiğin sonuçlar, hangi entegreleri hangi sırayla sökmen gerektiğine karar vermene yardımcı olabilir. Böylece gereksiz lehim sökme işlemlerini azaltabilirsin.
Ancak önemli bir uyarı var: Simülasyonda gördüğün belirtilerin gerçek cihazdaki belirtilerle eşleşmesi, arızanın kesin olarak o parçadan kaynaklandığını kanıtlamaz. Farklı arızalar benzer sonuçlar verebilir ve simülasyonun bazı sınırlamaları vardır.
Performans
Program, hızlı bilgisayarlarda bile Commodore 64'ü gerçek hızında simüle etmekte zorlanıyor.
Bilgisayar Gerçek C64 hızına oranı
Apple M3 Max %31
AMD Ryzen AI Max+ PRO 495 %39
Apple M5 Max %48
Bu durum, programın amacı açısından büyük bir sorun oluşturmuyor. Ancak oyunları normal hızda oynamak için tasarlanmış bir C64 emülatörü değil.
Karakter ROM'unun çalışırken çıkarılması
Verilen diğer örnekte, BASIC programı çalışırken karakter ROM'u (U5) soketinden çıkarılıyor ve daha sonra tekrar takılıyor.
Çalışan program, klasik şu BASIC kodudur:
10 PRINT CHR$(205.5+RND(1));:GOTO 10
Bu program ekranda sürekli değişen bir labirent deseni oluşturur.
Karakter ROM'u çıkarıldığında:
- CPU çalışmaya devam eder.
- RAM çalışmaya devam eder.
- BASIC programı çalışmaya devam eder.
- Ancak karakterlerin şekilleri kaybolur.
Bu, gerçek donanımda da görülebilen bir davranıştır.
Gösterilen osiloskop, ROM soketinin D0 veri hattını izler. ROM çıkarıldığında, VIC-II karakter şekillerini okumaya çalışırken veri yolu boşa düşer (floating bus). Bu durum grafikte kesikli çizgilerle gösterilir.
Bu örnek, simülasyonun gerçek C64 hızında çalıştırıldığı bir gösterimdir.
Kısaca özetc64-hw-sim, Commodore 64 anakartını elektronik devre düzeyinde simüle eden bir arıza analizi ve öğrenme aracıdır.
- Anakartın bağlantılarını ve entegrelerin pin davranışlarını simüle eder.
- Entegre çıkarma, pin koparma ve kısa devre gibi arızaları sanal olarak oluşturabilirsin.
- Bu arızaların görüntüyü, klavyeyi ve sinyalleri nasıl etkilediğini gözlemleyebilirsin.
- C64'ün donanımını öğrenmek ve gerçek cihazlardaki arızaları teşhis etmeye yardımcı olmak için kullanılabilir.
- Gerçek hızda çalışması şart değildir; oyun oynamaya yönelik bir emülatör değildir.
En önemli farkı: Bu, yalnızca C64 yazılımlarını çalıştıran bir emülatör değil. Anakartın elektriksel bağlantılarını ve entegrelerin davranışlarını modelleyerek donanım arızalarını incelemeyi amaçlıyor.
Commodore
