Denise mini-ITX

Nemusí se to zdát, ale Denise má svou letitou historii a předchůdce. Hardwarový design všech modelů pochází od MrA, včetně Denise. Denise historicky navazuje na projekt „Spellbound“, který byl představen v roce 2013 na komunitním setkání ve švédské Landskroně. Byla to větší deska, která byla opatřena dvěma zorro sloty, 24pin konektorem pro ATX napájení a také vychytávkami typu RTC expanzního konektoru, 56-pin DRAM konektoru (samozřejmě kompatibilního s A500) nebo Scartem včetně audia přímo na desce. Časem se deska vyvíjela a z původní vetší desky vznikla deska ve formátu mini-ITX, která si získala oblibu mezi znalými uživateli pod názvem Amy.

Amy v černé, po té toužil svého času snad každý nadšený amigista.
Photo published with kind permission from Stefan Nordlander.

Amy měla elegantní návrh se součástkami THT (Through Hole), výbornou funkčnost a zachovala rozšiřitelnost přes Zorro sloty. Když jsem kdysi uviděl, bylo mi jasné, že bych si přál tento strojek s vyobrazenou ženskou siluetou na desce pořídit. Pro komunitu však byla k dispozici ve verzi 1.8 uvolněna pouze ve dvou dávkách, prvních 25 kusů bylo vyloženě pro betatestery, a druhá pro případné zájemce, takže se v podstatě nedala sehnat.

 Následoval návrh projektu nádherně červené Easy Amy. Ta uměla obsluhovat Agnus 8372A, chip ram byla ve formě paměťových čipů přímo na desce. Projekt byl později ukončen a pokud vím, nebyl uvolněn v žádné podobě do komunity.

Easy Amy v červené, tato verze se do komunity nedostala.
Photo published with kind permission from Stefan Nordlander.

Nabyté znalosti byly zúročeny následně v projektu Denise. Denise zachovává mini-ITX formát, nový design se projevuje v použití SMD součástek, ale při zachování povrchové montáže THT pro základní čipy s přidáním dalších vychytávek. A to hlavní – Denise byla v určité podobě uvolněna pro komunitu.

Denise ve fialové, přináší to nejlepší z předchozích generací a ještě přidává něco navíc.
Photo published with kind permission Stefan Nordlander.

 Pozn. název Denise je trochu nešťastný pro internetové vyhledávače (Denise je totiž jeden z čipů Amigy), takže při hledání doporučuji hledání ve formě např. Denise ITX místo Amiga Denise.

Úvodem je nutno říci - Denise není open source projekt, nedostanete se tedy ke zdrojovým souborům, můžete si však pořídit neosazenou desku, ke které dostanete kusovník podle kterého si seženete součástky a celý stroj si tak následně můžete postavit. Postavit sami a nebo je vhodné mít kamaráda, který vám s tím pomůže. Já měl to štěstí, že pořídit Denise mi pomohl Jan Navrátil (rEVERz), kterého lákalo se do projektu pustit a při té příležitosti pro mě Denise mini-ITX včetně (fialových) doplňků sestavil. Za to patří ode mě Honzovi moc velké poděkování - za úžasnou práci, za ten čas (nekončící horké dny) a námahu, kterou tomu věnoval. Kdo někdy viděl výsledky jeho činnosti, musí potvrdit, že jeho pečlivost a preciznost jsou mimořádné. Ještě jednou děkuji.

Plně osazená deska Denise ITX - minimalistické provedení Amigy 500+

  Mimochodem na stránkách Enterlogic je vysvětleno proč Denise není open source. Nejde totiž, i když se může na první pohled zdát, o předělávku schématu Amigy 500 do menšího měřítka. MrA s celým návrhem prací začínal prakticky od nuly, byla to dlouhá cesta experimentování, investoval do toho hodně energie, vlastního času a cílem nikdy nebyl z toho udělat business projekt. Byla to spíše osobní výzva, a hobby projekt, který nepočítal s masovým rozšířením. Ale protože už o Amy byl slušný zájem, byla u Denise komunitě nabídnuta a zvolena distribuce pomocí prodejního kanálu Tindie ve formě stavebnice (kup si desku) za cenu pro ně spíše ve podobě symbolické částky, která zdaleka neodpovídá tomu enormnímu množství času (bavíme se o rocích postupného vývoje), který byl na projekt vynaložen. Z vlastní zkušenosti mohu potvrdit velkou vstřícnost a ochotu od Enterlogicu, konkrétně od Stefana Nordlandera (Shoe), kdy se nepodařilo odeslat flash IC pro síťovou kartu, protože prostě nedorazily, a i když to nebyla jeho vina s omluvou mi odeslal jednu desku navíc. Nepřestává mě překvapovat, jak jsou v amiga komunitě skvělí a ochotní lidé, navíc když si představím, že tyhle věci dělají ve svém volném čase a pro radost druhých.

  Takto vypadají všechny porty v základním provedení

Denise byly vyrobeny dvě verze, rev. 2.0 označovaná jako Denise Black a později rev. 2.1 označovaná jako Purple Gold s mírně vyšší kvalitou zpracování (TG-155) a také pozlaceným povrchem (ENIG). Důmyslný design desky je dobrý v tom, že většina zařízení pro povrchovou montáž součástek je na zadní straně a ty nejmenší jsou poměrně velké velikosti 0805. Díky tomu je desku snadno sestavit bez speciálního vybavení. Na ploše velikosti mini-ITX jsou součástky našlapané jedna vedle druhé, volná místa nehledejte. I CHIP Ram ve formě 2MB SIMMu ve vertikální patici zapadá do využití plochy součástek dokonale. Mimochodem SIMM je plně kompatibilní s A4000 a je možné ho v ní použít. Aby nerušil design čtyřtisícovky fialovou barvou, u Enterlogicu je možné zakoupit zelenou verzi bez nápisu Denise. Pro obsluhu 2MB CHIP je potřeba Agnus 8375, deska si poradí i s verzí VBB (je potřeba dopájet kondenzátor). Potřebný chipset ESC je tedy vhodné použít z A500+ (8A.1), obsahuje vedle zmiňovaného Agnusu také Denise 8373.

 Denise má napájení přes 24-pin ATX konektor

Vychytávky

Oproti pětistovce má Denise něco navíc. Začal bych možností přepínání kickstartu. Můžete na desku osadit váš oblíbený kickstart v čipu 27C400 nebo použít 27C800, který umí bank ROM switching, což je možnost přepínat dva kickstarty, které do čipu nahrajete. Samotné přepínání se provádí stiskem klávesy Scroll Lock a následným resetem. Výborná věc, snad jen, musíte mít připojenu PS/2 PC klávesnici. Denise si rozumí totiž i s mnohem stylovější klávesnicí z A4000, případně klávesnicí od CDTV (samozřejmě s redukcí na A4000) detekce je automatická, není nutné žádné nastavování, na těchto amigáckých klávesnicích však budete Scroll Lock hledat marně. Když už jsme u klávesnice, používat můžete i PS/2 PC myš s podporou kolečka. Kdo je vášnivým hráčem pinbalu, ocení, že lze aktivovat režim "PINBALL" na PC klávesnici tím, že se zakáže resetování pomocí Win/Apps kláves. Stále je však můžete používat jako levé A a pravé A. F11 a F12 stále fungují jako AA a reset z klávesnice se pak provádí kombinací Ctrl+F11+F12.

Další skvělou věcí je rozšíření CF-Floppy I/O PCB což je malá destička s konektorem pro IDE (44-pin), floppy konektorem a konektorem se slotem pro CF kartu, která doplní vaše výstupy na zadní straně. S Denise se propojuje plochým kabelem a myšlenka tohoto rozšíření je taková, že se vám zpřístupní externí konektor pro floppy a také můžete přímo vkládat CF kartu, není tedy nutná demontáž case. Pro zpřístupnění IDE musíte však tento CF slot aktivovat propojením IDE na vaší Zorro II kartě nebo nejčastěji s IDE na akcelerátoru, který se rozhodnete na Denise provozovat. A protože CF-Floppy I/O PCB má IDE 44-pin, pro propojení by to měla obsahovat i turbokarta. Pro mě osobně je velkým bonusem této desky to, že si můžete pomocí jumperů nastavit, že DF0 bude přes externí konektor, a ne interní. Když máte Denise v malé case bez vnitřní floppy, je to ideální varianta pro občasné využití disketovky. Sluší se dodat, že CF-Floppy I/O PCB potřebuje dovézt napájení prostřednictvím konektoru.

CF-Floppy I/O PCB hodně rozšiřuje flexibilitu použitých floppy mechanik

Na stránkách Enterlogicu se uvádí, že celé vedení audio signálu od Pauly je postaveno z vysoce kvalitních kondenzátorů. Filtr má stejné vlastnosti jako u Amigy 500 Rev8, ale nabízí méně zkreslení. Celá deska zajišťuje dobrou integritu signálu a je méně náchylná k elektromagnetickému rušení. Přítomny jsou robustní napájecí cesty s dostatečnou objemovou kapacitou pro patici CPU, aby byly bezchybně uspokojeny energeticky náročné turbo karty (např. s CPU 060), což tedy nebyl můj případ, testování jsem prováděl s turbokartou s 68030.

Turbokarty

I když pro turbokarty neexistuje nějaké omezení, všechny co fungují v A500, by měly fungovat i v Denise, používají se nejčastěji dvě: TF536 od Stephena Learyho a 68030-TK2 od Matthiase Heinrichse. Důvody jsou jasné - dostupnost, kompaktnost, výkon a možnost barevného provedení ladícího s barvou Denise.

Jedna z ideálních turbo karet vhodných pro Denise - 68030 TKV2

Moje testy probíhaly s 68030-TK2 na 50 MHz. Karta funguje na výbornou, rychlé IDE dává kartě křídla. Kompaktní provedení je jako by stvořené přímo pro použití v Denise. Snad až na IDE konektor. Pokud se totiž rozhodnete pro kombinaci CF-Floppy I/O PCB a 68030-TK2 budete trochu v nevýhodě právě kvůli kombinaci IDE (40 vs 44 pin).

Obě zmiňované turbokarty pasují do Denise perfektně, samozřejmě jak začnete používat Zorro sloty a CF-Floppy I/O pcb, začne to být na malém prostoru trochu boj. Pak je vhodné použít nějaký vhodný relocator do patice pro CPU. Dobrým řešením může být v tomto případě např. Matzeho Garlic, který snad dočká i modifikace vhodné pro Denise.

Denise s 68030 TKV2 vyzdvižená do výšky třemi dalšími paticemi, aby se pod ní ještě vlezl Indivision ESC V4 (není na fotografii vidět)

Zorro II karty

Dostupné Zorro II sloty v Denise přímo volají po rozšíření. ECS čipset je sice fajn, ale lepší grafické rozlišení ve Workbenchi se hodí vždycky. A500-Graka nebo-li GBAPII++ je grafická karta, kterou vytvořil Matthias Heinrichs na základě grafické karty PicassoII++ vyvinutou Georgem Braunem. Používá čip Cirrus Logic CL-GD5434-J-QC-F v režimu ISA a proto obsahuje 2MB RAM. GBAPII++ existuje v několika modifikacích i verzích, funkčnost je roky prověřená a jsou dostupné zdrojové soubory. Karta je dnes tak oblíbená, že je již trochu problém dnes sehnat nový čip GD5434. Pro použití v Denise je ideální verze, kterou vyvinul uživatel datamannen80 pod názvem Mini GBAPII++.

GBAPII++ v mini provedení

V podstatě je to zmenšené mini provedení, které svou výškou ideálně pasuje do Denise. Soubory pro výrobu karty jsou k nalezení na amiga fóru na A1k.org, kde byly zveřejněny. Součástí jsou také dvě PCB destičky, které umožňují připojit dva signály na jeden výstup, tím myslím např. výstup z grafické karty v kombinaci se scandablerem, nebo grafická karta v kombinaci s původním RGB výstupem. Pro toto řešení je přímo na desce Denise interní konektor s RGB signály. Karta je pěkně mlsná, vyladit systém aby běhala dle představ mě chvíli trvalo. V podstatě se mi úplně nepodařilo zbavit občas zobrazovaných artefaktů na ploše Workbenche při přesunu oken.

Doplněk ke grafické kartě - kombinovaný VGA výstup bez bufferu, vhodný pro Amy nebo při použití Indivisionu 

Když už se bavíme o zobrazení grafiky, k dispozici jsou také dvě varianty pro kombinovaný výstup VGA. Obě mají stejný účel, tedy automaticky přepínat mezi dvěma signály (např. grafická karta a amiga RGB). První z nich je kombinovaný výstup vyvinutý a vhodný pro Amy ITX. Tady je RGB videosignál (15kHz) veden z externího konektoru pomocí plochého kabelu na 16-pin konektor (na obr ten levý). Druhý 20-pin konektor je připojen ke grafické kartě GBAPII++ (na obr ten pravý).

Druhou variantou je kombinovaný výstup navržený přímo pro Denise a některé Amy, které neměly ještě vyrovnávací paměť. Také tady je propoj 10-pinovým plochým kabelem mezi deskou a RGB 15k Hz výstupem (konektor vpravo, označení H2, na základní desce Denise má označení H1). Výhodou u Denise je, že má interní RGB výstup přímo na desce (H1), takže se dá propojit takto na přímo. A druhý 20-pinový konektor je opě určen pro pipojení ke grafické kartě GBAPII++ (konektor vlevo).

V případě použití Indivisionu se pouze nahrazuje 15kHZ RGB výstup výstupem s Indyho a použije se kombinovaný výstup ve variantě bez vyrovnávací paměti. Je však nutné vyrobit upravený propojovací kabel. Protože jsem použil Indivison ESC V4, který rozšířil zapojení a svůj konektor, a zapojení nebylo zveřejněno, vyrobit kabel a odhalit zapojení mi pomohl Pavel Vrabec (Amigoun), kterému tímto velmi děkuji.

Kombinovaný VGA výstup v provedení s vyrovnávací paměť hsync, vsync vhodný pro Denise

Další zajímavou kartou přímo určenou pro Denise je síťová karta A-NIC, kterou navrhl jako jeden z doplňků opět MrA. Karta je charakteristická svým „nosem“ v podobě RJ konektoru a jde opravdu o malou (15,4 x 5,3 cm) 10Mbit síťovou kartu kompatibilní se Zorro II, která byla poprvé vydána v rámci projektu „Amy & Friends“. Karta používá čip Realtek RTL8019AS (čip je i v dnešní době poměrně dobře sehnatelný), který najdeme také na starší síťové kartě Ariadne II od Village Tronic. Díky tomu je možné použít původní ovladače pro Ariadne II. A-NIC si rozumí s Miami, AmiTCP a RoadShow. Pokud vím, zdrojové soubory nejsou dostupné a kartu si zase nekoupíte osazenou, je však k dispozici na Tindie opět jako stavebnice. Součástí jsou dva předprogramované integrovanými obvody (integrovaný obvod CPLD (U7) a integrovaný obvod Flash (U9)) a ještě kusovník, podle kterého si objednáte zbylé součástky a pak můžete kartu sestavit. Karta pasuje na milimetry, pokud se ji rozhodnete použít a RJ konektor chcete mít v okénku zadní záslepky, v podstatě je nutné ji osadit do slotu více „dovnitř“ a krajní slot využít na grafiku.

Dle testů musím říci, že karta je až překvapivě rychlá, také s drivery nebyl žádný problém a funguje dobře.

A-NIC - to je karta s nosem navržená přímo pro Denise

Mezi další kandidáty použitelných karet v Denise kvůli své velikosti patří zvuková karta Amiblaster Deluxe a USB karty řady Freeway. I když jsou karty Freeway ještě o stupínek vyšší než A-NIC nebo Mini GBAPII++ , může být osazení USB karty pro mnoho uživatelů flexibilnější volbou než síťová karta.

Denise osazená 68030 TK2, GBAPII++ mini, A-NIC a Indivision ESC V4

Kam s tím?

Když už máte desku, je vhodné se poohlédnout po case ITX, případně mini ITX. Těch je celá řada. A je škoda nevyužít velikosti Denise a nepokusit se ji vměstnat do case podobného rozměru. Opět najdete vhodných skříní dostatek. Jestliže použijete zorro karty, nabídka se výrazně zúží. Zorro karty přesahují výškově standartní case a je tedy potřeba hledat zvýšenou, nebo s nádstavbou jako v mém případě. Pokud ještě potřebujete vyústění např. z dableru nebo USB, které jsou mimo záslepku, najít vhodnou skříň není snadné. Je proto škoda, že v komunitě nevznikla kompatibilní skříň přímo šitá pro Denise, protože tento strojek by si ji určitě zasloužil. Snad zatím, třeba se někde chystá.

Denise bez použití zorro karet se v pohodě vleze i s turbokartou a dablerem do nízké case (vlevo), při použití zorro slotů je třeba case s nádstavbou (vpravo).

Odkrytovaná Denise v case, zcela nahoře do nádstavby použita slim SD HxC floppy

Závěr

Denise ITX je podařený kus hardware. Je to vlastně malá, dobře přenosná Amiga, s využitím PS/2 klávesnice nebo myši Jestliže ji doplníte ještě o dabler, připojíte ji i na moderní LCD. Svou velikostí nezavazí na stole, ideální zavazadlo na cesty (na amiga party apod).Navržené doplňky pro ni také fungují. Kluci ze Švédska udělali dobrou práci, a já doufám, že tam mají dlouhou zimu, aby se mohli během nekončících zimních večerů v klidu věnovat vývoji mini ITX desky s AGA čipsetem jak se proslýchá.

Technické specifikace