GOSOF80B

Gottlieb System 80B Soundboard on FPGA

Platine Gosof80B mit dev_open-Board (EP4CE6) / SW x.98

Bedienungsanleitung

ralf@lisy.dev

v0.90 09.11.2026

Diese Anleitung gibt es vorerst nur auf Deutsch. Für die GOSOF-Platinen für System 1 und System 80 gibt es eine eigene Anleitung: GOSOF_HW5x_Bedienungsanleitung.html.

Inhalt

• Wichtiger Hinweis
• 1. Einleitung
  • 1.1. Drei Varianten
  • 1.2. Stand
• 2. Platine
  • 2.1. Taster und LEDs des dev_open-Boards
• 3. Einbau
• 4. DIP-Schalter
  • 4.1. S1: Spielauswahl
  • 4.2. S2: Optionen
• 5. Testen
  • 5.1. Gosof-Testtaster (SW3)
  • 5.2. Gottlieb-Testtaster (SW2)
  • 5.3. Eingangstest S3
• 6. FPGA programmieren
• 7. Spiel-ROMs
• 8. Einschränkungen
• Anhang A: Spielauswahl
  • A.1. MA-766
  • A.2. MA-886 Generation 2
  • A.3. MA-886 Generation 3

Wichtiger Hinweis

Mit GOSOF80B kann Ihr Flipper beschädigt werden. Da es sich um ein privates Projekt OHNE kommerzielles Interesse handelt, übernimmt der Autor keine Haftung für Schäden, die durch den Einsatz von GOSOF80B entstehen!

1. Einleitung

GOSOF80B ist ein reines Hobbyprojekt: ein Ersatz für die Soundboards der Gottlieb-Flipper mit System 80B, aufgebaut um ein FPGA, das die originalen Sound-ROMs ausführt. Es ist der Bruder von GOSOF, dem Ersatz für die Soundboards von System 1, System 80 und System 80A.

Das FPGA bildet die komplette Originalkarte nach: beide 6502-CPUs (Y-CPU für Musik und Effekte, D-CPU für den DAC), RAM, Soundlatch, NMI-Zähler und die Klangerzeuger. Die Spiel-ROMs liegen im Konfigurationsflash (EPCS16) des dev_open-Boards, neben dem FPGA-Programm. Eine SD-Karte gibt es nicht.

1.1. Drei Varianten

Gottlieb hat für System 80B drei verschiedene Soundboards gebaut. Für jedes gibt es ein eigenes FPGA-Programm. Die Platine ist bei allen dieselbe, Sie programmieren nur die passende Datei.

Welche Spiele zu welcher Variante gehören, steht in Anhang A. Ein Spiel läuft nur mit dem Programm seiner Variante: Die Adressen der Bausteine sind auf MA-766 und MA-886 verschieden.

Die MA-886-Spiele haben 64 KB ROM je Spiel. Das passt nicht in das FPGA. Das Programm kopiert die ROMs deshalb beim Start aus dem Flash in das SRAM U1 (AS6C1008, 128 K × 8). Für Gen 2 und Gen 3 muss U1 also gesteckt sein, für MA-766 nicht.

1.2. Stand

Alle drei Varianten sind gebaut und in der Simulation mit den echten ROMs geprüft. Auf der Platine läuft bisher die MA-766-Variante mit Rock; sie spielt Musik und Effekte, ein Vergleich mit PinMAME fiel positiv aus. Die MA-886-Varianten sind auf Hardware noch nicht getestet. Rückmeldungen sind willkommen.

2. Platine

Die Platine wird über die Stecker der Originalkarte versorgt.

2.1. Taster und LEDs des dev_open-Boards

3. Einbau

Die Platine ersetzt das Soundboard im Kopf des Automaten. Die Stecker A6P1, A6P2 und A5P1 werden wie bei der Originalkarte aufgesteckt.

Bitte beachten:

• Lautstärke: Die Platine hat eine eigene Endstufe und gibt direkt auf den Lautsprecherausgang A5P1 aus. Drehen Sie R3 beim ersten Einschalten auf eine niedrige Lautstärke und erhöhen Sie dann langsam.
• Richtiges Programm: Prüfen Sie vor dem Einbau, welches Soundboard Ihr Automat hat (MA-766 oder MA-886, bei MA-886 mit oder ohne YM2151-Zusatzplatine), und programmieren Sie die passende Datei, siehe Kapitel 6. Im Zweifel hilft die Spieleliste in Anhang A.
• SRAM: Für MA-886 muss U1 gesteckt sein. Ohne U1 bleibt die Karte stumm.
• Reset: Das Reset-Signal der MPU (A6P1-9) ist nicht angeschlossen. Die Karte startet nach dem Einschalten selbstständig.

4. DIP-Schalter

DIP-Schalter werden nur beim Start gelesen. Stellen Sie sie bei ausgeschaltetem Automaten um oder drücken Sie danach SW1 (Reset).

4.1. S1: Spielauswahl

S1 wählt das Spiel, und zwar als Binärzahl: S1-1 zählt 1, S1-2 zählt 2, S1-3 zählt 4, S1-4 zählt 8, S1-5 zählt 16, S1-6 zählt 32. Alle Schalter OFF ist Spiel 0. Die Tabellen für alle drei Varianten stehen in Anhang A.

Steht S1 auf einer Nummer, für die im Flash kein Spiel liegt, blinkt LED3 und es kommt kein Ton.

4.2. S2: Optionen

MA-766:

DIP 1 und 2 liest das Soundprogramm genau wie die DIP-Schalter der Originalkarte. Ihre Bedeutung steht im Gottlieb-Handbuch des Spiels, normalerweise stehen beide auf OFF.

MA-886 Gen 2 und Gen 3:

Die MA-886 hat keine DIP-Schalter, die das Soundprogramm liest. Darum haben DIP 1 und 2 hier keine Funktion.

5. Testen

5.1. Gosof-Testtaster (SW3)

Ein Druck auf SW3 spielt die Sounds 1 bis 31 des eingestellten Spiels, jeden 5 Sekunden lang. So lässt sich die Karte auf der Werkbank prüfen, ohne CPU-Platine. Das geht bei allen drei Varianten.

Sound 16 bleibt dabei stumm, solange Options-DIP 3 auf OFF steht, weil dann S16 nicht ausgewertet wird. Auch andere Nummern können stumm bleiben, wenn das Spiel sie nicht belegt.

5.2. Gottlieb-Testtaster (SW2)

Nur bei MA-766: SW2 wirkt wie der Testschalter SW1 der Originalkarte. Was er auslöst, bestimmt das Soundprogramm des Spiels.

Bei MA-886 hat SW2 keine Funktion, die Originalkarte hat keinen Testschalter.

5.3. Eingangstest S3

K2 verbindet die Sound-Eingänge von der CPU mit dem Taster S3. Stecken Sie Jumper auf die gewünschten Plätze von K2 und drücken Sie S3, um diese Eingänge ohne CPU-Platine zu aktivieren. LED1 leuchtet, solange ein Eingang aktiv ist.

6. FPGA programmieren

Der Konfigurationsflash des dev_open-Boards wird über dessen JTAG-Stecker programmiert. Die FPGA-Software liegt auf dem Repository-Server: https://lisy.dev/swrep/soundboards

Die Zahl vor dem Punkt ist die Board-ID der Variante, die Zahl danach die Softwareversion.

Sie brauchen:

• einen USB-Blaster mit JTAG
• eine Stromversorgung für die Platine beim Programmieren, denn der USB-Blaster versorgt sie nicht
• die Software Quartus Programmer (v21.1 für Windows unter https://lisy.dev/swrep/FPGA/Quartus/)

Programmieren Sie die .jic-Datei im JTAG-Modus. Schalten Sie danach die Versorgung aus und wieder ein.

Diese Dateien enthalten keine Spiel-ROMs, weil diese urheberrechtlich geschützt sind. Mit der Datei allein blinkt LED3 und es kommt kein Ton. Fügen Sie die ROMs wie im nächsten Kapitel beschrieben hinzu.

7. Spiel-ROMs

Die ROMs teilen sich den Konfigurationsflash mit dem FPGA-Programm. Sie programmieren deshalb eine .jic-Datei, die beides enthält. Die Spiele liegen ab Adresse 0x80000 im EPCS16, eines je Nummer von S1:

Ein Skript für Anwender, das die ROMs ohne Quartus in die veröffentlichte .jic schreibt (wie add_roms_to_jic.ps1 für GOSOF HW 5.x), gibt es für GOSOF80B noch nicht. Bis dahin entsteht die .jic mit ROMs aus dem Quellcode (https://github.com/bontango/Gosof80) und Quartus. Die Skripte lesen die ROM-Sätze im PinMAME-Format (rock.zip, victory.zip usw.) aus dem Ordner Gosof80B\roms neben dem Quellcode:

scripts\make_flash_hex_80b.ps1
cd variants\80B_ma766
quartus_cpf -c gosof80_roms.cof

scripts\make_flash_hex_886.ps1 -Gen 2
cd variants\80B_ma886_gen2
quartus_cpf -c gosof80_roms.cof

Für Gen 3 entsprechend -Gen 3 und variants\80B_ma886_gen3. Ergebnis ist jeweils output_files\gosof80_roms.jic im Ordner der Variante. Programmieren Sie diese Datei wie in Kapitel 6 beschrieben. Geben Sie sie nicht weiter, sie enthält die ROMs.

Das Skript zeigt für jedes Spiel Slot, Name und die Reset-Vektoren beider CPUs an. Fehlt ein ROM-Satz, bricht es ab.

8. Einschränkungen

• Bone Busters (MA-886 Generation 3a, mit dritter CPU) wird nicht unterstützt. Es passt nicht in das FPGA.
• MA-886 Gen 2, Filter MF-4: Die Gen-2-Spiele verstellen im laufenden Sound ein Tiefpassfilter. PinMAME bildet das nicht nach, GOSOF80B dagegen schon. Diese Spiele klingen deshalb anders als in PinMAME; maßgeblich ist die Originalkarte.
• MA-886 Gen 3: Der YM2151 wird mit dem bewährten Nachbau jt51 erzeugt. Wie bei der Originalkarte wird nur der rechte Kanal ausgegeben, PinMAME spielt dagegen beide Kanäle.
• Lautstärkeverhältnis der Klangerzeuger untereinander: übernommen aus PinMAME. Auf der Originalkarte kann es etwas anders sein.

Anhang A: Spielauswahl

S1 bis S6 in diesen Tabellen sind die Schalter 1 bis 6 der DIP-Bank S1 auf der Platine. Die Spielnamen sind die englischen Originalnamen, der Name in Klammern ist der des PinMAME-ROM-Satzes.

A.1. MA-766

Programm GOSOF80_80B_ma766_v8.98.jic.

A.2. MA-886 Generation 2

Programm GOSOF80_80B_ma886_gen2_v9.98.jic, SRAM U1 nötig.

A.3. MA-886 Generation 3

Programm GOSOF80_80B_ma886_gen3_v10.98.jic, SRAM U1 nötig.