FRANK 386ポートによりRaspberry Pi Pico 2でi386 PCエミュレーションが可能に

FRANK 386プロジェクトは、Raspberry Pi Pico 2 (RP2350) マイクロコントローラを完全なi386 PCエミュレータとして機能させ、Windows 3.x、Windows 95、Linuxなどのレガシーソフトウェアをサポートします。Tiny386エンジンをRP2350に移植することで、このプロジェクトは、VGA/HDMI出力とSDカードストレージを備えた現代的で低コストなマイクロコントローラプラットフォーム上で、ヴィンテージなコンピューティング環境を実行することを可能にします。

この画像は、i386 PC環境をエミュレートするためのプロジェクトのプラットフォームを表しています。

コアエミュレーションとハードウェアサポート

FRANK 386は、8259 PIC、8254 PIT、8042キーボードコントローラ、VGAの周辺機器サポートを含む、i386アーキテクチャのための包括的なエミュレーションスイートを提供します。これは、外部メモリやディスプレイ出力とのインターフェース能力など、RP2350固有のハードウェア機能と動作するように設計されています。

このプロジェクトは、PC Speaker、Tandy、Covox、Disney Sound Sourceを含むさまざまなオーディオデバイスをサポートします。グラフィックスは、テキストモードと、VGAまたはHDMI接続を介した最大640x480の解像度のグラフィカルモードの両方をサポートします。

「VGA/HDMI出力、SDカードストレージ、PS/2およびUSBキーボード/マウス、NESゲームパッド、およびオーディオ出力を備えたRP2350（Raspberry Pi Pico 2）用i386 PCエミュレータ。」

— GitHub - rh1tech/frank-386: Tiny386 port to RP2350

ストレージと入力メカニズム

システムは、SPIモードのSDカードを使用して、フロッピー、ハードディスク、CD-ROMイメージのストレージを提供します。Win+F12ショートカットでアクセス可能な専用の実行時ディスクマネージャーにより、ユーザーはシステムを再起動することなくこれらのイメージを挿入または取り出すことができます。

このスクリーンショットは、FRANK 386プロジェクトのファイル管理機能を説明しています。

入力は複数の方法で処理されます。ネイティブのPS/2キーボードおよびマウス接続、または現代的なUSB HIDサポートです。Waveshare Z2のような特定のボードでは、システムはUSBホスト機能を処理するためにPIO-USB実装を利用できます。

メモリアーキテクチャとパフォーマンスのトレードオフ

レガシーシステムのメモリ要件を達成するために、FRANK 386は外部QSPI PSRAMチップを使用して最大8MBのRAMをサポートします。このPSRAMは、フラッシュメモリとバスを共有するために、特定のGPIOピン（XIP CS1）に配線する必要があります。

メモリアクセス速度に関する技術的な制約が存在します。RP2350はオリジナルの386チップよりも大幅に高速ですが、内部SRAMを超えたメモリへのアクセスは40サイクルのアクセス遅延を導入する可能性があります。これにより、エミュレートされたソフトウェアが外部PSRAMに頻繁にアクセスする場合、特定の状況下でスタッタリング（カクつき）が発生する可能性があります。