AIRESP32 - Emulador de Apple I para ESP32

📖 Descripción

AIRESP32 es un emulador completo del Apple I original, portado para ejecutarse en un ESP32. Este proyecto permite revivir la experiencia del primer computador personal de Apple en hardware moderno, utilizando comunicación serie para entrada/salida.

El emulador incluye:

• ✅ CPU 6502 completo con timing preciso
• ✅ Monitor WozMon
• ✅ BASIC del Apple I
• ✅ Interfaz serie a 115200 baud
• ✅ Compatibilidad con minicom y otros terminales

Más información en Minibots: [https://minibots.wordpress.com/2025/09/28/emulador-de-apple-i-con-esp32]

Más sobre retroinformática aquí: [https://minibots.wordpress.com/retroinformatica/]

🏗️ Arquitectura

Componentes Principales

1. CPU 6502 (cpu6502.c/h)

   • Emulación ciclo-precisa del microprocesador 6502
   • Ejecuta a 1.023 MHz (velocidad original del Apple I)

2. MC6821 PIA (mc6821.c/h)

   • Interfaz de E/S (Peripheral Interface Adapter)
   • Gestiona comunicación teclado/pantalla

3. Motherboard (motherboard.c/h)

   • Mapeo de memoria (32KB RAM + 8KB ROM)
   • Decodificación de direcciones

4. Terminal (terminal.cpp/h)

   • Entrada serie desde ESP32
   • Salida formateada para terminales modernos

5. ROM Embebida (6502.rom.h)

   • Monitor WozMon + BASIC del Apple I
   • Datos embebidos en memoria flash

🔄 Cambios desde la Versión Original (PC)

Adaptaciones para ESP32

Aspecto	Versión PC	Versión ESP32
E/S	Terminal nativo	Comunicación serie
ROM	Archivo externo	Datos embebidos
Timing	clock_gettime()	micros()
Arquitectura	main() loop	setup()/loop() Arduino
Memoria	Asignación dinámica	Arrays estáticos
Dependencias	POSIX threads	FreeRTOS

Mejoras Implementadas

• Buffer de teclado: Lógica de interrupciones del MC6821
• Timing preciso: Ciclos exactos para 1.023 MHz
• Sin dependencias externas: Todo embebido en el ESP32

🚀 Instalación y Uso

Requisitos

• Hardware: ESP32 (cualquier modelo)
• Software:
  • Arduino IDE con soporte ESP32
  • Terminal serie (minicom, screen, PuTTY, etc.)
• Conexión: USB a serie (FTDI, CP2102, etc.)

Compilación

1. Instalar Arduino IDE con soporte ESP32:

   # En Linux, instalar desde repositorio o descargar
   sudo apt install arduino

2. Agregar board ESP32:

   • En Arduino IDE: Archivo → Preferencias
   • URL: https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
   • Herramientas → Placa → ESP32 Arduino → ESP32 Dev Module

3. Compilar y subir:

   cd airesp32
   arduino-cli compile --fqbn esp32:esp32:esp32 airesp32.ino
   arduino-cli upload --fqbn esp32:esp32:esp32 --port /dev/ttyUSB0 airesp32.ino

Configuración del Terminal

Usando minicom:

# Instalar minicom
sudo apt install minicom

# Conectar al ESP32
minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 115200

# Configuración (Ctrl+A → O):
# Serial port setup → 115200 8N1
# Hardware flow control → No
# Software flow control → No

Usando screen:

screen /dev/ttyUSB0 115200

🎮 Uso del Emulador

Arranque

Al conectar, verás:

===================================
Apple I Computer Emulator for ESP32
     Based on AIRE by ea4eoz
===================================

@

El @ es el prompt del Monitor WozMon.

Comandos Básicos

Monitor WozMon

@ 0:0100    # Ver memoria desde 0100
@ 100.1FF   # Ver rango de memoria
@ 100: AA   # Escribir AA en dirección 0100
@ R         # Ejecutar programa desde dirección actual

BASIC del Apple I

@ E000 R    # Entrar a BASIC (desde E000)
>10 PRINT "HELLO WORLD"
>20 END
>RUN
HELLO WORLD
>

Características Especiales

• Líneas de 40 caracteres: Auto-wrap como el Apple I original
• Timing preciso: 1.023 MHz de emulación exacta
• Interrupciones: Manejo correcto de teclado

📊 Especificaciones Técnicas

• CPU: 6502 emulado a 1.023 MHz
• RAM: 32 KB (direcciones 0x0000-0x7FFF)
• ROM: 8 KB (direcciones 0xE000-0xFFFF)
• E/S: MC6821 PIA en 0xD000-0xDFFF
• Baud rate: 115200 (8N1)
• Consumo: ~70KB RAM, ~312KB Flash

🐛 Solución de Problemas

El ESP32 no responde

• Verificar conexión USB
• Comprobar puerto serie: ls /dev/ttyUSB*
• Reiniciar ESP32 (botón EN)

Caracteres extraños en terminal

• Verificar baud rate: 115200
• Configurar terminal: 8N1, sin flow control
• Probar con otro programa terminal

Backspace no funciona

• Es normal: el Apple I no tenía edición de línea
• CTRL+H envía el carácter de backspace al programa

📁 Estructura del Proyecto

airesp32/
├── airesp32.ino          # Sketch principal Arduino
├── cpu6502.c/h           # Emulador CPU 6502
├── mc6821.c/h            # PIA MC6821
├── motherboard.c/h       # Mapeo de memoria
├── terminal.cpp/h        # Interfaz serie
├── 6502.rom.h            # ROM embebida
└── README.md             # Esta documentación

🤝 Contribuir

1. Fork el proyecto
2. Crear rama para feature (git checkout -b feature/nueva-funcion)
3. Commit cambios (git commit -am 'Agrega nueva función')
4. Push a rama (git push origin feature/nueva-funcion)
5. Crear Pull Request

📄 Licencia

Este proyecto está bajo GNU Lesser General Public License v3.0.

Basado en AIRE.

🙏 Agradecimientos

• Miguel A. Vallejo: Creador del emulador AIRE original
• Steve Wozniak: Diseñador del Apple I
• Comunidad ESP32: Por hacer posible este port

🔗 Enlaces

• Repositorio original AIRE
• Documentación Apple I
• Manual WozMon

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¡Disfruta reviviendo la historia de la computación! 🖥️