有一个带有16MB Ram的微控制器吗？

这是我的情况：

作为个人项目，我希望为在AVR上运行的Sega Megadrive（Sega Genesis）编写一个模拟器。因此，我一直在寻找一种具有与MegaDrive随附的Motorola 68k相似的特性的微控制器。但是，我注意到68k的规格与大多数业余爱好者的micros相比。我选择AVR而不是ARM，因为我喜欢该体系结构，并认为这将是一个很好的挑战。

M68K:
32-bit CPU
16-bit data bus
Up to 20 MHz
16 MB RAM
No I/O ports

这是Arduino Leonardo的规格：

Input Voltage (recommended) 7-12V
Input Voltage (limits)  6-20V
Digital I/O Pins    20
PWM Channels    7
Analog Input Channels   12
DC Current per I/O Pin  40 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory    32 KB (ATmega32u4) of which 4 KB used by bootloader
SRAM    2.5 KB (ATmega32u4)
EEPROM  1 KB (ATmega32u4)
Clock Speed 16 MHz
Length  68.6 mm
Width   53.3 mm
Weight  20g

对于低端的现代微型显示器，这似乎相当典型。我从来没有见过公羊会进入小汽车。

现在，我确定现代SRAM与68k几乎不一样，但是我有可能获得与68k的功率相匹配的AVR微型计算机吗？我在看这个问题吗？我是否需要更改设计以适应现代微镜？

我不知道某些外部内存源是否足够快。

即使Motorola 68000和Sega Genesis已经很老了（1980年代初期），您也不会找到可以模拟整个游戏机的低端（即8位）AVR。

Sega Genesis的运行频率为7.61 MHz，具有72KB的RAM（外加64KB的视频RAM）。但是，游戏程序驻留在ROM中，因此您将需要额外的RAM来容纳它们（除非您计划能够以某种方式插入原始墨盒）。大多数游戏卡带的容量不足4 MB，但至少有一款游戏（Pier Solar，于2010年发布）具有8 MB ROM。

另外，该系统当然必须包含一个充当某种执行程序的系统ROM，并且还应该为盒带提供一个通用的I / O库（我找不到关于它有多大的参考）。您将必须找到这些的ROM（或ROM映像），并将它们也复制到您的RAM中（或在系统中添加一部分ROM）。

IMO，您将要使用32位微控制器。如果要使用原始盒带和程序ROM，并且不需要MB的RAM，则可以使用大多数具有足够空间供模拟器使用的32位微控制器。如果要将盒式磁带和系统ROM映像下载到RAM中，则为了获得8 MB或更多的RAM，您将需要一个具有外部存储器总线的微控制器（无法获得8 MB的内存）。与微控制器相同的芯片）。

考虑到您要坚持使用AVR，我建议使用AT32UC3A3256之类的处理器，该处理器具有256 KB的闪存，128 KB的RAM，并以84 MHz运行。需要注意的是，这是一个144引脚表面贴装器件，很难焊接。

不过，Element 14 有一个针对该处理器的评估套件，价格仅为31.25美元。因此，您不必担心焊接问题。另外，该评估板具有8 MB的外部RAM，因此您可以将盒带装入RAM。

仅作记录，我仍然认为您应该考虑Raspberry Pi，它以700 MHz运行，具有512 MB RAM，而价格略低于上述开发板的成本。以这种速度运行，您将不会仿真68000代码并以正确的速度执行I / O。

无论您采用AVR还是Raspberry Pi路线，Sega Genesis除了68000之外，还包括Zilog Z80和几种特殊用途的芯片，包括Yamaha YM2612和Texas Instruments SN76489A。Z80用于控制声音，并与早期的Sega Master System向后兼容。Yamaha芯片是FM声音合成器，TI芯片是可编程声音生成器（该机器具有很多声音选择）。还有一个虚拟显示处理器（VDP）。您可能可以跳过声音（这意味着您不必担心Z80，Yamaha或TI芯片），但是您必须模拟图形硬件。

几个资源：

EASy68K -68000的编辑器/汇编器/模拟器。开源，因此您应该能够挖掘出68K模拟代码

Cyclone 68000-用于68000微处理器的仿真器，以ARM 32位汇编语言编写。仅在您决定使用Raspberry Pi时有用

最后，如果您还不熟悉68000指令集，请计划花费数周（或更多）时间成为专家。您的许多调试工作都将在仿真器级别进行，以弄清楚为什么游戏盒中的68000代码部分无法正确执行。（这意味着您可能希望能够在盒式代码中设置虚拟断点工具。）您还需要一个反汇编程序，因此您不必处理机器代码。这是一个的来源。

不会发生。

ATmega系列中最大的支持外部存储器的微控制器是ATmega1284，但这只具有8 KB的内部SRAM，并且可以寻址多达64 KB的外部存储器。这不足以模仿Genesis，因为Genesis具有72 KB的RAM 和另外64 KB的视频内存。可能可以通过存储区切换来实现对其他内存的访问，但这将使从AVR访问内存的成本非常高。

ATmega系列中的某些部件具有更多内部SRAM，例如ATmega1284（16 KB），但这些部件根本不支持外部存储器。长话短说，从ATmega寻址超过64 KB的RAM相当困难。

（我不确定您从何处获得了16 MB的数字。68000除了寄存器之外根本没有任何内部存储器； 68000系统上的存储器量可能会有很大差异。）

此外，Genesis中的68000 CPU运行在7.6 MHz。不可能在16 MHz AVR上仿真它-虽然公认AVR的时钟速率要高一点，但68000是32位CPU，因此仿真其指令之一通常需要在一个以上的指令上进行更多操作。 AVR。（即使是简单的添加，也可能需要几十条指令。）

如果您想模仿Genesis，建议您改用ARM微控制器。

有一个带有16MB Ram的微控制器吗？

是。我唯一知道的是Renesas SuperH系列，它不包含ROM-因此您必须具有外部闪存，但它具有16MB的板载SRAM。

我希望为在AVR上运行的Sega Megadrive（Sega Genesis）编写一个模拟器。

Atmel AVR系列中没有16MByte SRAM微控制器。或Atmel产品线中的任何地方。

但是，Atmel AVR阵容中的一些设备都具有外部总线接口，该接口可让您连接更多的内存。具体来说，ATxmega128A1U可以支持高达16MBytes的外部SRAM。

因此，我一直在寻找一种具有与MegaDrive随附的Motorola 68k相似的特性的微控制器。

...

我敢肯定，现代SRAM与68k几乎不一样，但是我有可能获得与68k功率相匹配的AVR微型计算机吗？我在看这个问题吗？我是否需要更改设计以适应现代微镜？

我不知道某些外部内存源是否足够快。

啊，这就是您遇到的问题。

68k处理器（即Motorola 68000）不是微控制器，也不具有16MBytes的内部SRAM。

尽管处理器内部为32位，但由于引脚限制，它只能寻址高达16MBytes的外部存储器，包括闪存，内存和任何存储器映射的设备。

您不需要带有16MBytes内部SRAM的微控制器来仿真68k处理器。

是否有可以模拟Motorolla 68000处理器的Atmel AVR 8位微控制器？

我认同。ATxmega128A1U的外部存储器总线与68k处理器的总线一样大，并具有大量闪存和RAM，使其可以运行68k处理器的微码版本。

它可以高达32MHz的速度运行，许多指令占用一个周期，但即使是最坏的情况，内部存储器也要占用5个周期。外部接口速度较慢，但​​是如果选择快速内存，它将比68k快很多。

68k处理器不仅运行速度慢4倍，而且运行速度最快，至少需要4个时钟周期，许多运行时间要长2-4倍，特别是内存访问。

因此，即使使用慢速（按今天的标准计算）SRAM（例如，价格低于10美元的70nS 8MByte器件），也可以在32MHz处理器上使用0等待状态，并以7MHz的频率运行68k。例如，在68k上执行一条简单的移动指令将在7.61 MHz上花费4个周期，因此需要525 nS。运行在32MHz的ATxmega128A1U上的类似简单移动指令需要31nS。因此，当68K完成1个动作时，AVR可以执行16个动作。对于某些中断类型，68k需要50个周期，而AVR会在3个周期内跳转到该中断-因此，AVR在68k简单跳入一个中断的时间内可以处理少量中断。

我希望您可以在接受一些抖动的情况下谨慎地进行准确的周期运行，尽管如果您一丝不苟，则可以使它在没有抖动的情况下可以完美地准确运行。AVR处理器可以在适当的超频下正常运行，因此您可以在38.35MHz上运行它，并且每68k时钟周期有5个AVR周期。

这并不是说会很容易，并且可能会有一些非常棘手的指令在AVR上花费的时间会比其他时间更长-但即使是精心设计也能解决这些问题。

我可以使用Atmel 8位AVR模拟世嘉创世纪吗？

否。SegaGenesis的核心是68k处理器，但是它还具有声音处理器（Z80）和视频处理器，您需要大量资源来进行仿真。在下图中，您会在左上方找到68k处理器-请注意，这只是模拟完整的Sega Genesis系统所需的全部内容的一小部分。

因此，尽管您可以轻松地模拟Sega Genesis的68k内核，但您将无法仅使用一个AVR微控制器来运行针对Genesis的游戏。仅在一个芯片上模拟68k就足够了，即使您简化了这些事情，我怀疑您是否可以将所有三个处理器都安装在一个32MHz AVR芯片中。

但是，您可能会使用另外两个AVR来模拟这两个芯片。如果您针对的是不需要怪异的NTSC时序和生成的更简单的图形LCD，那么您可能可以简化一些事情，甚至可以将这两种功能都放在一个单独的芯片上。

但是，这是一个巨大的项目，当然不是周末项目。如果您只对Arduino开发板感到满意，那么创建一个简单的68k处理器仿真器并连接一点外部ROM和RAM以进行内存访问可能会很有趣。Arduino ATMega没有外部存储器接口，但是您可以扭曲I / O线并进行仿真。如果您在项目中走得很远，可以在其中模拟简单的68k程序，那么使用Atmel开发环境以及带有外部总线接口的更好的AVR芯片，可以放弃arduino，您可以开始阅读和执行墨盒。您甚至可以将视频和声音数据传输到计算机，并在处理过程中解释它们-

确保您的仿真例程具有可移植性，并且可以轻松切换到更好的处理器，以免卡住。

如果简单的Arduino Mega项目永远不会走太远，那么您就不会在这个项目上浪费很多资源。如果您发现自己渴望完成它，那么选择功能更强大的Atmel芯片将不会让人感到不知所措。

我说试试看。我说过的某些话似乎有些不可逾越，但不要让我们妨碍您。每次遇到障碍时都不断提问，您会发现大多数工程师都面临挑战，并且会为您提供理解并帮助您走这条路。

模拟很有趣。

其他答案都没有提到您可以得到一种运行本机m86k指令集的芯片：Coldfire系列。许多指令已被删除；如果不太常用，则可以通过捕获“无效指令”中断来模拟它们。

但是，您仍然需要模拟Yamaha YM7101视频处理器和Yamaha YM2612声音处理器。您可以尝试在更快的DSP中构建软件仿真，也可以构建它们的FPGA版本。可能基于Megadrive的现有FPGA仿真。

有一个带有16MB Ram的微控制器吗？

我很确定没有处理器具有16 MB的片上RAM。

在68000的某些描述中提到的“ 16 MB RAM”指的是24位外部地址总线，理论上，它可以寻址最大2 ^ 24字节= 16 MB的外部RAM。我的理解是，使用68000的绝大多数系统所连接的外部RAM远远少于16 MB。

特别是，Sega Mega Drive（又名Sega Genesis）具有72kB的RAM和64kB的视频RAM。那就是外部 RAM。无论是它的Motorola 68000处理器也没有了它的Zilog Z80有任何片上RAM或高速缓存。

我建议您创建一个第二个独立的问题，其标题描述您真正想知道的内容，但是将此问题保留为有关微控制器RAM 的规范问题，以帮助许多人误解“ 16 MB RAM”的含义。某些处理器中最大的外部DRAM，而“ 2.5 KB RAM”表示其他处理器中包含的实际物理片上SRAM。

（*）2006年以后生产的一些非常高端的处理器具有16 MB或更多的片上高速缓存，但是这些处理器需要更多的外部RAM-因此，如果您确实需要16 MB的RAM，您将一种方式需要16 MB的外部RAM。

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