ID.nl logo
Zo bouw je een retrocomputer
© Reshift Digital
Zekerheid & gemak

Zo bouw je een retrocomputer

Ben je een liefhebber van oude computersystemen, dan heb je al gemerkt dat de apparaten steeds schaarser en duurder worden. Voor een originele 80486, MSX, Amiga, Atari ST of Amstrad moet je diep in de buidel tasten … áls je er al een tegenkomt. Voor velen zit er dan ook niets anders op dan met emulators of virtuele machines aan de slag te gaan. Dat geeft helaas niet altijd het gewenste resultaat. Gelukkig is er een alternatief: zelf bouwen met een speciale chip en losse onderdelen.

Spreekt het onderwerp retrocomputing of retrogames je aan, dan heb je de FPGA-chip (field-programmable gate array) wellicht al eens voorbij zien komen. De FPGA wordt vaak aangeprezen als een ‘wonderchip’ die totale nauwkeurigheid biedt en geen vertraging heeft zoals een emulator. Verschillende commerciële bedrijven, zoals www.analogue.co, gebruiken de FPGA als hart van hun spelsystemen en hebben daar groot succes mee.

Dankzij de betaalbaarheid neemt de populariteit bij hobbyisten die er eigen opensource-projecten mee starten dan ook snel toe. Een van die opensource-projecten is het MiSTer-project dat op een gebruiksvriendelijke manier verschillende oude computers via de FPGA-chip van de Terasic DE10-Nano-development-kit opnieuw tot leven brengt. Op dit moment wordt gewerkt aan verschillende FPGA-implementaties zoals een 80486-pc, NeoGeo, Game Boy en Sega Mega CD. Het aantal projecten neemt snel toe.

01 Wat is een FPGA?

De beste manier om een FPGA te omschrijven, is dat het een flexibele chip is die je naar wens kunt (her)programmeren. De moderne FPGA bestaat uit een groot aantal programmeerbare logische schakelingen die samen een functie kunnen uitvoeren. Je kunt de chip zodanig programmeren dat hij precies doet wat je wilt en volledig geoptimaliseerd is voor de functie waarvoor hij geprogrammeerd is. Het mooie is dat de FPGA ook weer opnieuw geprogrammeerd kan worden om een nieuwe functie uit te voeren. De programmeerbare infrastructuur kent bijna geen grenzen, een FPGA kan worden gebruikt om elke gewenste logische functie of verzameling functies te implementeren, zelfs meerdere processorkernen. De FPGA is vooral bedoeld voor de professionele doeleinden waarbij data-intensieve toepassingen veel efficiënter verwerkt moeten worden. Maar een FPGA-chip kan dus ook gebruikt worden om zich voor te doen als een oude retromachine.

Zo maak je van je pc een retrogame-emulator

02 Emulatie en her-implementatie

Emuleren is een uiterst inefficiënte manier om hardware te simuleren. Voor een vrij simpele hardware-emulatie is naar verhouding een beest van een processor nodig. Ook worden in de meeste gevallen niet alle instructies goed geëmuleerd, zodat de software uiteindelijk niet werkt zoals het op de originele hardware deed. Daarbij hebben vele aspecten invloed op de prestaties. Is het systeem even druk met een ander proces, dan is dat vrijwel direct te merken in de emulatie. Bij het spelen een spelletje kan dat ongewenste resultaten geven. Denk aan een platformspel dat de ene keer een tiende van een seconde eerder input vraagt om te springen en een andere keer een tiende later. De ene keer tuimel je de afgrond in, de andere keer haal je net het einde niet.

Een relatief eenvoudige FPGA kan dit trucje veel efficiënter uitvoeren, omdat de originele elektronische circuits op de FPGA worden gerecreëerd en de instructies niet softwarematig vertaalt hoeven worden. Deze werkwijze geeft nagenoeg dezelfde ervaring als de originele hardware, omdat de instructies uitgevoerd worden zoals dat bij het origineel ook gebeurde. Bij sommige implementaties gaat het zelfs zo ver dat bepaalde vertragingen, die op de originele hardware optreden, ook optreden bij de emulatie via de FPGA. Bij gebruik van een FPGA spreekt de community liever niet over emulatie, maar over het ‘her-implementeren’ van de originele hardware.

©PXimport

03 Van Minimig tot MiSTer

De eerste stappen om een FPGA te gebruiken voor het recreëren van een retrocomputer werden gezet in januari 2005. Toen kwam de Nederlandse elektrotechnisch ingenieur Dennis van Weeren met het concept om een nieuwe Amiga 500 met de FPGA als basis te ontwikkelen: de Minimig of Mini Amiga. Waarschijnlijk heeft dit project anderen geïnspireerd en zijn hier weer verschillende ideeën uit voortgevloeid. Een daarvan is de MiST FPGA-computer, ontworpen rondom de Intel Cyclone III FPGA en bedoeld om klassieke 16bit-computers zoals de Amiga en Atari ST op te implementeren. De vrij actieve community heeft verschillende zogenoemde cores voor het systeem ontwikkeld, zoals een NES (Nintendo Entertainment System), Apple+ II en Commodore 64. Maar de Cyclone III liep tegen zijn limiet. Veel meer dan deze 8- en 16bit-systemen pasten niet in deze FPGA, er was een grotere FPGA nodig.

De Intel Altera Cyclone III FPGA Development Kit kostte destijds ruim 1.200 dollar en was daarom niet interessant om als basis te gebruiken voor de MiST FPGA-computer. De Terasic DE10-Nano Development Kit met Cyclone V FPGA heeft een veel lager prijskaartje van ongeveer 110 euro. Deze development kit werd de basis voor het MiSTer-project, dat opgestart is door Alexey Melnikov. Deze grotere FPGA maakt veel meer mogelijk, zo kan er een 80486-pc op geïmplementeerd worden. Verder zijn er cores van een Sega Mega CD, GameBoy Advance en NeoGeo AES.

©PXimport

04 MiSTer-uitbreidingen

Een van de uitbreidingen voor het MiSTer-project is het MiSTer IO Board. Dit uitbreidingsbord is ook ontworpen Alexey Melnikov (de projectleider van het MiSTer-project). Het ontwerp is vrij verkrijgbaar voor iedereen. Het MiSTer IO Board is een optionele uitbreiding die boven op de Terasic DE10-Nano-soc wordt aangesloten. Het voegt functies toe aan het MiSTer-platform, zoals een VGA-connector voor analoge videobeelden, 3,5mm-audiopoort, drie knoppen, drie statusleds, een tweede slot voor een micro-sd-kaart, een fan voor koeling en een gebruikerspoort in de vorm van een usb-connector (dit is geen normale usb-poort, maar een soort seriële poort).

Het IO Board is niet de populairste uitbreidingsmodule, dat is de MiSTer SDRAM-geheugenmodule. Het ddr3-geheugen dat op de Terasic DE10-Nano zit is te snel voor de meeste cores. Het heeft een te hoge latentie en is niet geschikt voor de timings die nodig zijn voor het edo-dram van vroeger. Er zijn drie varianten van de MiSTer SDRAM-geheugenmodule met 32, 64 en 128 MB geheugen. De SDRAM-geheugenmodule met 128 MB geheugen is nodig voor de nieuwste cores zoals de NeoGeo en om Game Boy Advance-roms op te laden. Een volledig overzicht van de uitbreidingen en de cores vind je op de wiki-pagina.

©PXimport

05 Waar te koop?

MiSTer is opensource en vrij toegankelijk voor iedereen. Het wordt door de community in leven gehouden. De aanbieders van onderdelen hebben deze vaak zelf in elkaar gezet. Veel van deze aanbieders zijn gevestigd in de VS. Maar ook op Chinese websites als AliExpress duiken steeds vaker onderdelen op voor het MiSTer-project. Wij hebben onderdelen van de webshop www.misterfpga.co.uk gebruikt. Deze webshop is gevestigd in het Verenigd Koninkrijk en biedt een brede keuze aan uitbreidingen. De Terasic DE10-Nano Development Kit is bij verschillende webshops te vinden. Wij kochten ons exemplaar via www.digikey.com. Op het forum www.misterfpga.org vind je meer informatie over het project en de verschillende uitbreidingen.

©PXimport

06 Zelf aan de slag

Om met MiSTer aan de slag te gaan, hoef je natuurlijk niet direct álle onderdelen aan te schaffen. De meest belangrijke onderdelen zijn de Terasic DE10-Nano, een koelelement en een MiSTer SDRAM-geheugenmodule. Het IO Board, de usb-hub en de behuizing kunnen ook op een later moment worden toegevoegd. Wel heb je een omvormer nodig van micro-usb-b (mannetje) naar usb-a (vrouwtje) nodig om het toetsenbord op aan te sluiten. Eventueel kun je ook een eigen usb-hub aansluiten op de usb-otg-connector.

▼ Volgende artikel
Kerstsfeer in huis? Dit kun je allemaal met Philips Hue
© Philips
Zekerheid & gemak

Kerstsfeer in huis? Dit kun je allemaal met Philips Hue

Kerstverlichting ophangen hoort bij december, maar de sfeer zit niet alleen in extra lampjes. Het verschil maak je met hóe je licht inzet. Met Philips Hue kun je dat piekfijn regelen. Of je nu rustig sfeervol licht wilt tijdens het kerstdiner of juist een uitbundig fonkelende kerstboom: in de Hue-app kies je scènes en pas je de verlichting helemaal naar je eigen wensen aan. Wat er allemaal mogelijk is, lees je in dit artikel.

Dit artikel in het kort

Je leest hoe je met Philips Hue warme kerstsfeer neerzet, van rustige scènes voor het diner tot levendiger licht tijdens een borrel. Ook lees je hoe muziek- en filmsynchronisatie werken, welke lichteffecten passen bij kerst, hoe je zelf scènes kunt maken en wat je kunt doen om de kerstsfeer door te trekken naar buiten.

Met Hue combineer je het licht in huis op een natuurlijke manier. Een lamp op tafel geeft fijn licht tijdens het eten, terwijl het plafondlicht gewoon aan kan blijven zonder te overheersen. De kerstboom mag daarbij natuurlijk opvallen. Het Festavia-lichtsnoer is speciaal gemaakt voor in de boom en bestaat uit losse lampjes die je afzonderlijk kunt aansturen. Zo kun je het licht in de boom net iets levendiger maken, zonder dat het druk wordt.

Ook met lightstrips breng je nog meer kerstsfeer in huis. Plaats je ze langs een kast, onder een dressoir of langs een raam, dan voeg je extra licht toe zonder dat het direct in het oog springt. Door dezelfde kleuren te gebruiken als in de kerstboom voelt de verlichting vanzelf als een samenhangend geheel.

©Philips

Festavia-lichtsnoer of Hue lightstrip?

Het Festavia-lichtsnoer is ontwikkeld als decoratieve kerstverlichting. Het bestaat uit losse lampjes aan een snoer en is bedoeld voor de kerstboom of een overdekte buitenplek. Omdat je elk lampje apart kunt aansturen, kun je effecten gebruiken waarbij de lichtjes afwisselend oplichten of in meerdere kleuren door de boom verdeeld zijn.

Een Hue lightstrip is een flexibele lichtstrip die een doorlopende lichtlijn geeft. Je gebruikt deze vooral als indirecte verlichting langs meubels, wanden of ramen. Lightstrips zijn niet seizoensgebonden en blijven het hele jaar door in gebruik als sfeerverlichting.

Warm licht op donkere decembermomenten

In december valt de avond snel. Met Hue kun je instellen dat de verlichting automatisch aangaat rond zonsondergang, zodat het licht al brandt wanneer je thuiskomt. Dat is prettig en zorgt er meteen voor dat je huis er bewoond uitziet als je later op de avond weg bent.

Ook 's ochtends kun je daar gebruik van maken. In plaats van fel licht gaat de verlichting geleidelijk aan, met warmere tinten die langzaam sterker worden. Dat maakt opstaan in de winter net wat makkelijker. Heb je meerdere Hue-lampen, dan stel je ze per ruimte in. De kerstboom kan bijvoorbeeld op vaste tijden aan en uit gaan, terwijl de rest van de woonkamer apart wordt geregeld of juist tegelijk mee aan- en uitgaat.

Kerstscènes en lichteffecten

In de Hue-app vind je de Scene Gallery met voorgeprogrammeerde scènes. Rond de feestdagen verschijnt daar een speciale categorie: Winterse feestdagen / Kerstmis. Daarmee zet je met één tik een complete kerstsfeer neer, zonder zelf kleuren te hoeven kiezen. Voorbeelden? De scène Onder de boom is geïnspireerd op cadeaus onder de kerstboom en werkt met een combinatie van rood, geel en groen. Dat zorgt voor een herkenbaar, klassiek kerstgevoel dat goed past bij traditionele decoratie. Vrolijk gebruikt meerdere kleuren tegelijk en oogt daardoor speelser dan de rustigere kerstscènes. Deze scène werkt goed wanneer het licht wat meer mag opvallen, bijvoorbeeld tijdens een borrel of wanneer er bezoek is. Stille nacht kiest juist voor rust, met zachte perziktinten en minder contrast. Een goede keuze dus voor tijdens het kerstdiner of een lange avond aan tafel, omdat zo aandacht vooral bij het eten en het gezelschap blijft.

Sommige Hue-lampen, zoals het Festavia-lichtsnoer, bieden daarnaast extra lichteffecten. Denk aan effecten als Sparkle en Prism, waarbij lampjes afwisselend oplichten of kleuraccenten zich door de verlichting verplaatsen. Voor rustigere momenten zijn er ook effecten zoals kaarslicht of haardvuur, waarbij het licht subtiel knippert.

©ID.nl

Kerstscènes in de Hue Scene Gallery

In de categorie Winter Holiday / Christmas staan tien speciale kerstscènes: Onder de boom, Vrolijk, Gouden ster, Notenkraker, Roze glinstering, Stille nacht, Sneeuwschittering, Kleurexplosie, Feestelijk plezier en Kristalhelder. Je vindt ze in de Hue-app via Scènes en vervolgens Scene Gallery. Kies de categorie, selecteer een scène en wijs een kamer of zone toe. Na opslaan blijft de scène beschikbaar, ook wanneer de categorie later weer uit de galerie verdwijnt.

Zelf een kerstscène maken

Naast de vaste kerstscènes kun je ook zelf lichtscènes maken. Dat is handig als je een specifieke sfeer zoekt die beter past bij jouw interieur of bij een bepaald moment. Zie het als het samenstellen van een lichtrecept. Je kiest een beperkt kleurenpalet, bepaalt hoe het licht zich door de ruimte verdeelt en stelt in hoe rustig of levendig het effect mag zijn.

Begin met twee tot vier kleuren om het geheel in balans te houden. Warm wit met een vleugje amber werkt goed voor rustige avonden, terwijl rood en groen met een zachtere tussenkleur een klassieke kerstsfeer geven. Vervolgens kies je een stijl, zoals een geleidelijke overgang of kleuren die op verschillende plekken terugkomen. Tot slot stel je het tempo in. Langzame overgangen passen bij een rustige avond, snellere wisselingen bij een borrel. Stel eenmalig je ideale kerstscène in, sla hem op en laat de app het werk doen; de verlichting schakelt dan op jouw vaste tijden automatisch over.

Ook buiten in kerstsfeer

De kerstsfeer hoeft niet bij de voordeur te stoppen. Met Hue-buitenverlichting trek je het licht door naar de tuin, het balkon of de oprit. Door binnen en buiten dezelfde scènes te gebruiken ontstaat één geheel. Hang bijvoorbeeld een Festavia-buitenlichtsnoer op aan de overkapping van je veranda, of langs de rand van je balkon.

©Philips

Licht dat meebeweegt met muziek en film

Tijdens een kerstborrel mag het licht best wat levendiger zijn. Met de muziek-synchronisatie van Hue - vaak aangeduid als Party Mode - reageert de verlichting direct op het ritme en de sfeer van de muziek. Je stelt dit in via de Entertainment-functies in de Hue-app. Daarbij kies je een stijl, past je de intensiteit aan en bepaal je of Hue vaste kleuren gebruikt of automatisch meebeweegt met de muziek. Voor deze synchronisatie heb je een Hue Bridge nodig om de extra functies te ontgrendelen.

Review Philips Hue Bridge Pro: dé bridge voor de toekomst

Ook bij een filmavond voegt gesynchroniseerde verlichting iets toe. In Homecinema-modus past het licht zich aan het beeld op het scherm aan. Koel bij winterse scènes, warmer bij een haardvuur of een gezellig interieur. Zo zit je nog meer in de film.

©Philips

Bedienen zonder telefoon

Tijdens het koken of wanneer je gasten ontvangt, wil je niet steeds je telefoon erbij pakken. Met slimme schakelaars van Hue bedien je de verlichting net zo eenvoudig als met een gewone lichtknop. Je schakelt scènes, dimt het licht of zet alles in één keer uit.

De Hue Dimmer Switch is de bekendste keuze en maakt het makkelijk om snel een andere lichtstand te kiezen. Wie wat meer mogelijkheden wil, kan de Hue Tap Dial of de kleinere Tap Switch Mini kiezen, waarmee je meerdere instellingen kunt bedienen of het licht preciezer bijstelt. Voor eenvoudige handelingen is er de Smart Button, waarmee je met één druk bijvoorbeeld je vaste kerstsfeer inschakelt. Al deze schakelaars stel je in via de Hue-app en koppel je aan kamers en scènes, zodat de verlichting doet wat je op dat moment nodig hebt.

Oude kerstverlichting slim maken

Heb je al bestaande kerstverlichting die niet slim is? Dan hoef je die niet te vervangen. Met een slimme stekker zorg je ervoor dat ook die automatisch aan of uit gaat, zonder dat je 's avonds onder de boom hoeft te zoeken naar de aan/uit-knop of het stekkerblok.

©Philips

Kerst: nu écht feest van het licht

Met slimme Philips Hue-verlichting kun je tijdens de feestdagen meer met licht doen dan alleen aan en uit. Door vooraf een paar scènes en momenten in te stellen, past de verlichting zich aan je de dag aan: rustig tijdens het eten, wat uitbundiger bij bezoek en weer ingetogen aan het einde van de avond. Zo draagt het licht bij aan de kerstsfeer, zonder dat je er steeds mee bezig hoeft te zijn.

©Philips

Checklist kerst met Philips Hue

Philips Hue Festavia lichtsnoer: speciaal voor in de kerstboom. Er zijn ook Festavia-snoeren voor buiten.

Philips Hue Lightstrips: leuk om bijvoorbeeld langs het raam- of deurkozijn te gebruiken.

Philips Hue Starterkit White & Color Ambiance: leuk als je net begint met Hue, om basisverlichting flexibel in te stellen in verschillende kamers. Goed om te weten: ook beschikbaar in de (goedkopere) Essential reeks.

Philips Hue Bridge: wil je kunnen automatiseren, muziek en licht synchroniseren en scènes instellen en gebruiken? Daarvoor heb je de Bridge nodig).

Er zijn ook Hue tafellampen, zoals Hue Signe, Hue Iris en de Hue Go. Dat is een draagbare lamp die je dus makkelijk overal in huis kunt neerzetten.

Philips Hue Sync Box: voor synchronisatie media en geluid.

Philips Hue slimme stekkers: om je oude kerstverlichting te automatiseren.

Review Philips Hue Essential: goedkoper aan de slag met Hue-lampen

©Philips

Hue Bridge versus de Sync Box: wat is het verschil?

Hoewel de namen op elkaar lijken, hebben de Philips Hue Bridge en de Sync Box een totaal andere functie. De Bridge is de basis die je nodig hebt om je lampen slim te maken. Je kunt dit kastje zien als de verkeersleider: het verbindt je lampen met het internet en zorgt dat je alles via de app kunt bedienen, ook als je niet thuis bent. Zonder Bridge zijn de mogelijkheden van je slimme verlichting een stuk beperkter.

De Sync Box is een extra uitbreiding voor wie van films en gamen houdt. Je koppelt dit apparaat aan je televisie en je mediabox of spelcomputer. De Sync Box kijkt naar wat er op het scherm gebeurt en stuurt je lampen aan om in exact dezelfde kleuren mee te lichten. Zo trek je de actie van een film of game je hele woonkamer in. Belangrijk om te weten: om de Sync Box te gebruiken, heb je altijd ook de Bridge nodig.

▼ Volgende artikel
Van foto naar video: breng je afbeeldingen tot leven met Pollo
© ID.nl
Huis

Van foto naar video: breng je afbeeldingen tot leven met Pollo

In de stortvloed aan nieuwe AI-videogeneratoren introduceren we Pollo. Net als bij de meeste AI-tools begin je met een tekstopdracht, maar in dit geval kun je van bestaande foto's fimpjes maken.

Wat gaan we doen

In dit stappenplan zie je hoe je met Pollo een stilstaand beeld omzet in een korte video. Je begint met het kiezen van Image to Video, snijdt het beeld bij tot het juiste formaat en geeft daarna een duidelijke opdracht om de animatie te laten maken.

Lees ook: Van prompt tot filmpje: zo maak je je eigen AI-video met Bing Video Creator

Stap 1: Image to video

Je kunt Pollo gratis uitproberen. Je start met 50 credits en ontvangt daarna elke maand 20 extra credits. De video's die je gratis maakt, zijn wel allemaal voorzien van een watermerk. Wil je video's zonder watermerk en toegang tot meer functies, dan zijn er drie abonnementsopties: 15, 30 en 90 dollar per maand, goed voor respectievelijk 300, 800 en 3000 credits. Pollo is een webapplicatie. Ga op je laptop naar https://pollo.ai en klik op Try for free. Vervolgens log je in met je e-mailadres.

Op de homepage zie je dat je deze generator niet alleen kunt gebruiken voor het maken van AI-video's, maar ook om AI-afbeeldingen te genereren, gezichten in filmpjes te vervangen door iemand anders of AI-effecten toe te passen op je foto's. Bekijk zeker de voorbeelden in de showcase. Wij kiezen in dit stappenplan voor de optie Image to Video, waarmee je stilstaande beelden tot leven wekt in een korte videoanimatie.

Er staat een massa voorbeelden klaar die de mogelijkheden van Pollo illustreren.

Stap 2: Beeld bijsnijden

Laad eerst de afbeelding in die je als basis voor je video wilt gebruiken. In de pop-up kun je bij Aspect Ratio de gewenste beeldverhouding van het eindresultaat instellen. Zo kun je bijvoorbeeld een staande foto bijsnijden naar een liggend (landscape) of vierkant formaat. Verschuif de foto indien nodig, zodat de belangrijkste onderdelen mooi in beeld blijven. Bevestig vervolgens met OK.

Kies zorgvuldig de hoogte-breedteverhouding van je filmpje om te zorgen dat het perfect aansluit bij je publicatiekanaal.

Stap 3: Video creëren

In het vak Prompt beschrijf je wat Pollo met de foto moet doen. In dit voorbeeld willen we bijvoorbeeld dat het meisje op de schouders van de man enthousiast de menigte aanmoedigt. Zet de optie Translate Prompt aan voor een beter resultaat. Je ziet meteen dat dit type opdracht 5 credits kost. Onder Advanced kun je extra instellingen aanpassen, zoals de videolengte die standaard op 5 seconden staat, maar die je kunt verlengen tot 10 seconden. Wil je meerdere outputvideo's genereren, dan kost dat uiteraard meer credits. Het eindresultaat kun je upscalen voor een hogere kwaliteit, delen en publiceren.

Pollo produceert in dit geval een video van 5 seconden.

Liever meteen video's maken?

Vlogcamera's