DEC RL01/RL02 FPGA based Disk-Emulator+

Die Funktionsweise des RL01/RL02 Emulators wird mit einem VIDEO via YouTube optimal dargestellt, allerdings in der ersten Version, basierend auf dem DE1-Board.

****** EMULATOR *****
******* READER ******
****** CLONER *****
****** (WRITER) *****
Version V2.8E Manual
Programm-Start: Download: rlv28e.zip
Alles ist Open Source in einer Quartus V16.1 Umgebung
Hinweis: Es funktioniert auch mit der aktuellen Quartus Version V22.1 oder höher.

DE10-Nano Board Implementation
Komplette Portierung des RL-Emulators auf eine SoC/HPS Umgebung basierend auf dem DE10-Nano Board, primär bestehend aus einen CYCLON V FPGA mit integrierter ARM Cortex-A9 CPU. Mit der neuen Software und Firmware Version V2.8E arbeitet das DE10-Nano Board als RL-Disk Emulator(Slave Mode), RL-Disk Reader/Cloner/writer(Master Mode). Der Unterschied zwischen Slave und Master Mode ist, dass im Slave Mode noch ein lauffähiges DEC PDP-11/-8 oder VAX System vorhanden sein muss. Im Master Mode wird das RL01/02 Laufwerk direkt aus dem FPGA angesteuert. Ein Mischbetrieb von emulierten und realen RL01/RL02 Disk Drives ist in beiden Fällen ohne Probleme möglich. Die Software unterstützt das Lesen und Schreiben vom Disk-Image Format .DSK. Damit ist auch eine einfache Anbindung an das SIMH Projekt möglich. Eine genaue Beschreibung mit Beispielen ist im Manual zu finden. Das dazu benötigte Interface Board wird auf den 40 poligen GPIO aufgesteckt, siehe Bild. Dieses Interface Board besteht hauptsächlich aus Level Converter und stellt die 12 RL-Bus Signale mit dem richtigen Pegel zur Verfügung. Die gesamte Firmware und Software basierend auf einer Quartus V16.1 Umgebung ist Open Source und steht auch bei GitHub zur Verfügung. Für einen eventuellen Nachbau sind auch die LOM Daten verfügbar. Natürlich macht es keinen Sinn auf ein altes/reales RL01/RL02 Laufwerk zu schreiben. Ich habe es einfach mal als eine persönliche Herausforderung implementiert. Außerdem habe ich zur Zeit Corona Pandemie bedingt keinen Zugriff auf ein reales RL01/RL02 Laufwerk. Vielleicht hat der Eine oder Andere noch Lust, das Projekt diesbezüglich weiterzuführen.

Ein fertig konfiguriertes SD-Card-Image für das DE10-Nano Board ist auch verfügbar. Das Image runterladen und zum Beispiel mit Win32DiskImager auf SD-Card kopieren. Login: root, PW: pdp11

Projekt Informationen

DEC FPGA-basierender RL01/RL02 Emulator

Bei diesem Projekt geht es mir um die Erhaltung der Software. Die Software ist allerdings direkt abhängig von dem einwandfreien Zustand des Storage Laufwerks, in diesem Fall eine DEC RL02. Das damals ( ~1980 ) erschienene RL02 Laufwerk entpuppte sich als ALLROUND-Laufwerk und war durchgehend auf allen DEC System-Plattformen vertreten, wie PDP-8, PDP-11, VAX mit den Betriebs Systemen OS-8, RT-11, RSX-11, MUMBS, RSTS und VMS. Dies war der Hauptgrund warum ich mich für die Simulation dieses Laufwerks entschieden hatte.

Diese Laufwerke stehen nicht mehr lange funktionsfähig zur Verfügung. Die meisten Laufwerke funktionieren leider eh nicht mehr. Ersatzteile gibt es sowieso nicht mehr und so muss man mit großem Zeitaufwand aus vielleicht 3 defekten Laufwerken ein funktionierendes Laufwerk bauen. Auch an den Datenträgern nagt die Zeit, denn die Magnetschicht unterliegt auch der Alterung und die Daten werden bald nicht mehr zur Verfügung stehen. Read-Error und zu viele Bad Blocks sind die typischen Symptome.

2009:
Das Projekt startete. Meine Motivations Gründe für dieses Projekt ist sicherlich auch Nostalgie, die Liebe zu den Computer-Oldtimer und auch die Herausforderung, etwas zu realisieren, was es weltweit noch nicht gibt.

Entwicklungs Geschichte

Das Projekt startete 2009 und die erste Veröffentlichung basierend auf den DE1 board im Jahre 2012 ist in einem VIDEO gut erkennbar. Die weitere Entwicklung ist im folgenden Bild ersichtlich. Das Produkt wurde immer verbessert, auch weil immer bessere und preisgünstige FPGA boards zur Verfügung standen. Eine redundante Stromversorgung ist durch die modernen und handelsüblichen Power Banks gegeben.

Erweiterungen und neue Versionen
RL-Disk Clonen/Lesen/(Schreiben)

April 2021: Aktuelle Version V2.8E

Der RL01/RL02 Emulator, rlemulator unterstützt eine Kombination von echten und emulierten RL01/RL02 Disk Drives. Somit ist es möglich die Daten von einen echten RL01/RL02 Disk Drive in die emulierte Umgebung zu kopieren. Allerdings ist dazu immer noch ein Rechnersystem, z.B. eine PDP-11 erforderlich. Mit der neuen Erweiterung fällt diese Notwendigkeit weg. Ein neues Programm, clonerl kann direkt eine RL Disk auslesen und als .DSK Datei abspeichern. Der Unterschied der beiden Anwendungen besteht darin, dass die Anwendung rlemulator im Slave mode arbeitet und clonerl im Master mode. Für die Hardware bedeutet dies, dass nur(!) das 40pin Kabel am RL Interface board um 180 Grad, also Seitenverkehrt aufgesteckt werden muss. Allerdings gibt es eine Ausnahme, das Signal Power-OK. Die dazu nötige Änderung ist im Manual auf Seite 7 genau beschrieben.

Frühere Entwicklungen/Informationen

Projekt Infos