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SDAES — cartouche SD pour Neo Geo AES

Cartouche ouverte pour Neo Geo AES qui charge les jeux depuis une carte microSD, dans l'esprit de la NeoSD : un menu s'affiche sur la console, on choisit un fichier .neo, la cartouche le charge en mémoire et la console redémarre dessus. Tous les composants se soudent au fer : aucun BGA ni QFN.

État : conception + logiciel vérifiés en simulation, pas encore de prototype matériel. Le code FPGA, le menu, le firmware et les outils sont écrits et testés automatiquement (voir plus bas) ; les circuits imprimés restent à dessiner. Le brochage AES est relevé sur le wiki neogeodev (hardware/aes_connector.csv) ; son orientation reste à confirmer sur une vraie cartouche (docs/07-validation-et-feuille-de-route.md).

Principe

• 4 FPGA Lattice iCE40 en TQFP-144 (un par bus de la console : programme 68000, son ADPCM, sprites, couche fixe + Z80) répondent en temps réel et remplacent les ROM et les puces de cartouche (NEO-273, NEO-ZMC2, NEO-PCM2, banques P et Z80). Chaîne de développement libre (Yosys, nextpnr).
• 3 SDRAM + 1 SRAM en TSOP contiennent le jeu (jusqu'à 24 Mo de P, 32 Mo de V, 64 Mo de C : tous les jeux commerciaux standards).
• Un Raspberry Pi Pico 2 (RP2350, ~5 €) lit la carte SD et charge les jeux (~9 Mo/s). Un Raspberry Pi « Linux » ne convient pas pour le bus lui-même (trop peu de GPIO, latence) : voir docs/01-architecture.md.
• Coût matière estimé : ≈ 70-95 € par cartouche en petite série, montage à la main.

Organisation du dépôt

Construire et tester

Dépendances (Ubuntu/Debian) : iverilog, gcc-m68k-linux-gnu, z80asm, console-setup-linux (police), Python 3 ; facultatif : yosys + nextpnr-ice40 (ou pip install yowasp-yosys yowasp-nextpnr-ice40), pip install machine68k (émulation du menu).

make                               # menu + fichiers d'init BRAM (hdl/build/*.hex)
make SECURITY_FROM=un_jeu.neo      # idem, avec le code de sécurité requis par le BIOS
make test                          # tous les tests (Python + simulations HDL)
make sdaes_test.neo                # ROM de test à copier sur la carte SD
make -C hdl lint pnr YOSYS=yowasp-yosys NEXTPNR=yowasp-nextpnr-ice40   # synthèse + placement-routage des 4 FPGA
python3 tools/neotool.py info jeu.neo

Résultats actuels de make test :

• 18 tests Python : outils (dont descriptions de protections), firmware sur PC (chargement complet d'un .neo et comparaison des images mémoire), menu 68000 exécuté dans un émulateur ;
• simulations HDL au niveau carte : tb_prog (FPGA P + V) et tb_cha (FPGA C + SM) en SUCCÈS ; lecture du programme 68000 en 79 ns (126 ns au pire cas) pour une limite estimée à ~125-150 ns ;
• placement-routage des 4 FPGA à 101-114 MHz pour 100 MHz visés.

Documentation

1. Architecture
2. Signaux et niveaux 5 V
3. Mémoires et timings
4. Liaison RP2350 ↔ FPGA
5. Menu et firmware
6. Matériel et nomenclature
7. Validation et feuille de route
8. Cartouches protégées

Avertissements

• Aucun BIOS, ROM ou code SNK n'est inclus. Le code de sécurité exigé par le BIOS est recopié, à la construction, depuis un jeu que vous possédez.
• Protections : SMA (KOF 99, Garou, Metal Slug 3, KOF 2000), PVC (Metal Slug 5, SVC Chaos, KOF 2003), KOF 98, PRO-CT0 (Fatal Fury 2, Super Sidekicks), Metal Slug X (P1 corrigée au chargement), Metal Slug 5 Plus et les bootlegs de Metal Slug 5, SVC Chaos et KOF 2003 sont pris en charge (neotool mame fabrique leurs .neo) (détails) ; les tables SMA s'extraient du source de MAME avec neotool.py sma-from-mame. Banques de couche fixe NEO-CMC : KOF 2000, SVC, KOF 2003, Metal Slug 3/4 ; approchées pour Garou.