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.

Bij ID.nl zijn we gek op producten waar je niet de hoofdprijs voor betsalt. Een paar keer per week gaan we daarom op zoek naar zulke deals. Met een toetsenbordset vervang je in één keer je toetsenbord en muis. Wij hebben vijf betaalbare sets voor je gevonden.

Is je toetsenbord aan vervanging toe en ben je ook toe aan een nieuwe muis? Kijk dan meteen even naar een ergonomisch model; beter voor je handen, vingers en polsen. De toetsenborden hebben bijvoorbeeld een kromming, waardoor je je handen op een prettigere manier op het toetsenbord houdt, of zijn de muizen voorzien van extra knoppen aan de zijkant voor het beter kunnen aanklikken van items op je scherm. Wij vonden vijf handige ergonomische sets voor minder dan 100 euro.

HP 330 Wireless Mouse and Keyboard Combination

Met dit draadloze duo van HP krijg je een muis en toetsenbord in één set die vooral gericht is op comfort en nauwkeurigheid. De fabrikant beschrijft het toetsenbord als een ergonomisch model, compleet met numeriek deel, zodat je cijfers en rekenfuncties snel kunt invoeren. Het is een full‑size model (100 %) met chiclet‑toetsen en twaalf functietoetsen. Dankzij de slanke bouw van ongeveer 50,5 cm breed, 4 cm hoog en 420 g zwaar neemt het weinig ruimte in.

Je sluit de set aan via een RF‑ontvanger in de USB‑poort van je computer; er is geen kabel nodig en de meegeleverde muis werkt via dezelfde ontvanger. Beide apparaten werken op batterijen. De compacte muis is bedoeld voor langdurig gebruik en past bij verschillende handgroottes. Met de combinatie van draadloze verbinding, volledige toetsenbordindeling en ergonomische vorm is deze set vooral bruikbaar voor wie onderweg of thuis zonder kabels wil werken en toch een numeriek toetsenblok nodig heeft.

Logitech MK540 Advanced

Deze set bestaat uit een draadloos toetsenbord en muis die beide ontworpen zijn voor een comfortabele werkhouding en praktische bediening. Het toetsenbord heeft een morsbestendig ontwerp en is voorzien van fluisterstille toetsen die vertrouwd aanvoelen. Je kunt de hellingshoek instellen dankzij drie kantelstanden (natuurlijk, 4° en 8°) zodat je polsen prettig blijven tijdens lange typsessies. Er is een handsteun geïntegreerd en de toetsen zijn voorzien van slijtvaste belettering. Verder beschikt het toetsenbord over een numeriek gedeelte met tien toetsen en diverse multimedia‑ en programmeerbare functietoetsen. De set maakt gebruik van één kleine Logitech Unifying‑USB‑ontvanger voor zowel de muis als het toetsenbord. De draadloze verbinding heeft een bereik tot tien meter. Het toetsenbord werkt op twee AA‑batterijen met een geschatte levensduur van 36 maanden.

De muis in deze combinatie heeft een ergonomische vorm met zachte rubberen handgrepen aan de zijkanten; daardoor ligt hij prettig in de hand voor zowel links‑ als rechtshandigen. Met drie knoppen en een 2D‑scrollwiel kun je nauwkeurig navigeren. De muis maakt gebruik van een AA‑batterij die ongeveer 18 maanden meegaat. Dankzij de combinatie van handsteun, verstelbare voeten en symmetrische muis biedt deze set duidelijke ergonomische voordelen binnen een betaalbaar budget.

Logitech MK850 Performance

In deze set combineert Logitech een volledig toetsenbord en een ergonomische muis met verschillende functies voor productiviteit. Het toetsenbord heeft een geïntegreerde handsteun en een licht gebogen keyframe zodat je polsen worden ondersteund tijdens langdurig typen. De pootjes onder het toetsenbord zijn in hoogte verstelbaar, zodat je de hellingshoek kunt aanpassen aan je voorkeur. Bij de set hoort een muis met een gevormd ontwerp dat in je handpalm past en je hand ondersteunt. Deze muis heeft een scrollwiel waarmee je snel door documenten of webpagina’s kunt navigeren. Uniek aan deze set is de mogelijkheid om tegelijkertijd met drie apparaten te verbinden; met speciale toetsen wissel je tussen computer, tablet en telefoon.

De verbinding verloopt via een meegeleverde USB‑ontvanger of via Bluetooth Smart, waardoor zowel Windows‑ als Mac‑apparaten worden ondersteund. Een numeriek gedeelte ontbreekt niet, en de toetsindeling is bedoeld voor comfortabel typen. Deze combinatie is vooral geschikt voor gebruikers die productiviteit en comfort willen combineren en de vrijheid willen om meerdere apparaten te bedienen zonder van muis of toetsenbord te wisselen.

Logitech MK470 Slim Combo

Deze set bestaat uit een compact toetsenbord en bijpassende muis die met een dun en strak ontwerp zijn gemaakt voor wie ruimte wil besparen. Het toetsenbord is slank en bevat toch een numeriek gedeelte en twaalf functietoetsen. De toetsen hebben een vlak profiel, wat een stille aanslag oplevert, en de muis is symmetrisch zodat hij zowel in de linker‑ als de rechterhand past. De verbinding verloopt via een 2,4 GHz‑USB‑ontvanger met een bereik van ongeveer tien meter; er is geen kabel nodig en installatie gebeurt door simpelweg de ontvanger in een vrije USB‑poort te steken.

In de productomschrijving wordt vermeld dat de batterij in de muis ongeveer achttien maanden meegaat en dat het toetsenbord tot drie jaar kan worden gebruikt voordat de batterijen vervangen moeten worden; beide schakelen automatisch naar een slaapstand als ze niet in gebruik zijn om energie te besparen. Omdat de set compact is, past hij makkelijk in een tas of bureaulade. Hij is vooral bedoeld voor thuisgebruikers of studenten die een volledige toetsenbordindeling willen zonder een groot bureau te gebruiken en die waarde hechten aan stil werken.

Trust Lyra Multi‑Device Wireless Keyboard & Mouse

Deze compacte set van Trust is ontworpen om meerdere apparaten te bedienen zonder kabels te gebruiken. Het toetsenbord kan tot drie apparaten tegelijk verbinden via één USB‑ontvanger of twee Bluetooth‑kanalen, en je wisselt tussen apparaten met speciale toetsen. De behuizing is gemaakt van 85 % gerecycled kunststof voor het toetsenbord en 84 % voor de muis, waardoor de set een duurzame keuze is. De toetsen maken gebruik van laptopachtige scissor switches voor een stille aanslag en er zijn twaalf multimedia‑toetsen om snel muziek of volume te regelen. Het toetsenbord heeft een compacte vorm maar behoudt een volledig lay-out, en de hoogte is verstelbaar dankzij een rubberen voet voor extra comfort.

De muis is symmetrisch en geschikt voor links- en rechtshandig gebruik; met knoppen kun je de DPI aanpassen tussen 800 en 1.600 zodat de snelheid van de cursor aanpasbaar is. Zowel toetsenbord als muis bevatten oplaadbare accu’s met een gebruiksduur tot zes maanden. De set is geschikt voor Windows, iOS, iPadOS, macOS, Android en Chrome OS, waardoor je met één combinatie een laptop, tablet en telefoon kunt bedienen zonder losse kabels.

De Google Pixel Buds 2a zijn comfortabele oordopjes en de eerste in de betaalbare A-serie met actieve ruisonderdrukking (ANC). Ze hebben een kleiner en lichter ontwerp dan hun voorganger, wat zorgt voor een betere pasvorm. Daarnaast zijn ze zweet- en waterbestendig en hebben ze een adviesprijs van 149 euro. Hoe bevallen ze in de praktijk?

De Pixel Buds 2a hebben een compacter ontwerp gekregen. Zowel de oordopjes als de matte, kiezelvormige oplaadcase zijn kleiner, waardoor je ze gemakkelijker opbergt. Daarnaast heeft Google het draagcomfort verbeterd: de dopjes zijn kleiner en beschikken over subtiele en stabiele vleugeltjes waarmee je ze netjes in je oren parkeert. Ook tijdens het sporten vallen ze niet uit. Je krijgt er bovendien vier maten oortips bij, waardoor er ongetwijfeld een pasvorm voor je bijzit. En met het IP54-certificaat zijn ze ook goed beschermd tegen water en stof.

De belangrijkste upgrade is de toevoeging van active noise cancellation (of actieve ruisonderdrukking), een onderdeel dat je niet vaak aantreft op goedkopere oordopjes. Toch zijn er nog altijd enkele concessies. Je moet het bijvoorbeeld doen zonder draadloos opladen en headtracking. Daarnaast is het aantal microfoons teruggebracht. Dat zijn minpunten waar je prima mee kunt leven. Een groter nadeel is het ontbreken van volumeregeling op de oordoppen zelf, en ook de overige bediening is niet altijd even nauwkeurig in de reactie..

©Wesley Akkerman

Accuduur en in gebruik

De Pixel Buds 2a komen het best tot hun recht op een Android-smartphone, vooral op een Pixel. Op die toestellen zijn de oordopjes direct geïntegreerd in de systeeminstellingen via de bluetoothtegel, zodat je geen aparte app nodig hebt. Gebruik je een ander Android-toestel, dan moet je de Pixel Buds-app installeren om dezelfde instellingen te kunnen beheren. Vanuit dat menu beheer je de batterijstatus, equalizer en transparantiemodus. Functies zoals multipoint moet je handmatig inschakelen. De ondersteuning voor Gemini is aanwezig en werkt prettig via de oordopjes. De software is verder overzichtelijk en eenvoudig in gebruik.

De batterijduur van de oordopjes zelf is prima en haalt de beloofde zeven uur met actieve ruisonderdrukking aan; dat is meestal genoeg voor de werkdag. De oplaadcase is echter teleurstellend met slechts twintig uur totale reserve, waardoor je die elke paar dagen moet opladen. Dat kan dan alleen via een usb-c-kabel, aangezien draadloos laden niet werkt. Een grote vooruitgang is dat je de batterij in de case kunt vervangen. Winst in het kader van duurzaamheid juichen we altijd toe, dus dit spreekt enorm in het voordeel van de Buds 2a.

Geluidskwaliteit en ANC

De Google Pixel Buds 2a beschikt over 11mm-drivers en de Tensor A1-chipset van Google. Samen zorgen die voor een overwegend gebalanceerd geluidsprofiel. De bas is aanwezig maar niet overheersend, waardoor muziek helder klinkt bij uiteenlopende genres en op normaal volume. Bij hogere volumes gaat de geluidskwaliteit wel wat achteruit, met een wat doffer, minder zuiver geluid als gevolg. Met de vijfbands-equalizer in de app kun je het geluid gelukkig eenvoudig naar eigen smaak bijstellen.

De actieve ruisonderdrukking is vooral gericht op het reduceren van constante, monotone achtergrondgeluiden. De technologie presteert sterk bij het wegfilteren van het geluid van ventilatiesystemen, treinmotoren of een stofzuiger, waardoor je daar weinig van meekrijgt. Variabele en onregelmatige geluiden, zoals stemmen, een tv of het tikken op een toetsenbord, worden wel gedempt, maar dringen nog deels door. Al met al is de ANC dus niet verkeerd, maar we hebben beter gehoord. Kijkend naar de prijs past dit wel binnen de verwachtingen.

©Wesley Akkerman

Tot slot is de transparantiemodus bedoeld om omgevingsgeluid door te laten, maar in de praktijk heeft die moeite om de juiste geluiden te onderscheiden. Constante achtergrondgeluiden, zoals het gezoem van een ventilator, kunnen daardoor de stem van je gesprekspartner overstemmen. Voor telefoongesprekken vangen de microfoons je stem goed op, al is de klank minder helder dan direct via de telefoon. Achtergrondruis wordt effectief gefilterd, maar geluiden van dichtbij, zoals het typen op een toetsenbord, blijven in veel gevallen een stoorzender voor je gesprekspartner.

Google Pixel Buds 2a kopen?

De Pixel Buds 2a is een veelzijdige alleskunner die vooral eigenaren van een recente Pixel-smartphone aanspreekt dankzij de naadloze software-integratie. De oordopjes bieden welkome verbeteringen, zoals actieve ruisonderdrukking en een comfortabele pasvorm, maar moeten zich staande houden in een sterk concurrerende markt. Gezien de functies is de adviesprijs gerechtvaardigd, al wordt de prijs-kwaliteitverhouding pas echt interessant wanneer je ze met korting kunt kopen. Rond de 100 à 120 euro veranderen ze van een degelijke keuze in een bijzonder aantrekkelijke optie binnen het middensegment.