Эмулятор БК-0010 на FPGA

Да можно, Xilinx Vivado распространяется в виде дистрибутивов под Windows и под Linux.
Некоторые предпочитают часть работы делать на Windows, часть на Linux. Так тоже можно.

На процессорный модуль подаётся ровно та же частота, что и в оригинальном БК — 3 MHz. Производительность при этом получается такая же с точностью до погрешности измерений, что говорит о том, что производительность на такт примерно одинакова.
Конечно используя современные технологии можно добиться гораздо лучшей производительности на такт, сделать конвейер и т.п., но мне было интересно вписаться примерно в тот же транзисторный бюджет. По модулю CPU у меня получилось — LUT — 2398, FF — 557. Это на мой взгляд сопоставимо с КР1801ВМ1 — около 18000 транзисторов.

Да, разумеется. Образы оригинальных ПЗУ монитора, блока тестов, языков Фокала и Бейсика доступны в Интернете. Организация памяти, система команд, контроллер клавиатуры, таймер и прочее полностью эмулируется.
Поскольку это не реализация «вентиль в вентиль» (были и такие попытки на FPGA), аппаратные баги 1801ВМ1 я эмулировать не стал.

Тот, что на Google code видел, тот, что на GitGub нет, спасибо за ссылку.
Пробежался по коду, во всяком случае видно, что некоторые неудобные особенности системы команд PDP-11 там обрабатываются корректно. Авторы молодцы.

Есть промежуточный продукт между Vivado и ISE: PlanAhead. Поддерживает и старые камни (3, 6) и седьмое поколение (но не самые последние).

Меня как любителя это никак не задело, всё же 7-е поколение FPGA появилось аж в 2010 году, Artix-7 в 2011, Zynq-7000 если не ошибаюсь в 2012. Предполагаю, что это важно для тех, кто занимается коммерческой разработкой под FPGA и поддерживает старые проекты на Spartan.
И ещё жаль CPLD. Новых нет, а старые поддерживаются только в ISE.

Да, естественно, для того чтобы сделать БК-0010, нам надо сделать soft-процессор на HDL с системой команд PDP-11. Microblaze нам тут не подойдёт, MIPS тоже, к тому же я не думаю, что про MIPS кто-то расскажет лучше, чем YuriPanchul
За одну статью обо всём проекте БК-0010 рассказать просто невозможно, про процессор будет отдельная статья, я думаю четвёртая по счёту. Постараюсь всё написать быстро!

Так и было. Язык был прошит в ПЗУ по адресам — первые 8KБ занимал «монитор», а дальше 24KБ сам язык. Не помню как в БК-0010Ш (вариант для школ), а в БК-0010-01 там лежал обалденный Вильнюс-86 Бейсик (по моему клон GW-Basic). При подключении блока МСТД со своим ПЗУ, оригинальные ПЗУ отключалось, а по этим адресам проецировался Фокал. Но он занимал 8KБ и был намного примитивней по возможностям. Также он был намного медленнее бейсика, т.к. полностью интерпретировался, в отличие от первого, который сначала компилировал программу в промежуточный код (это была интересная смесь машинных команд и данных), а потом уже быстро выполнялся.

У Вас сложилось совершенно верное впечатление.
Проект, на который Вы ссылаетесь очень интересен прежде всего тем, что люди проделали огромную работу и нашли много плохо документированных особенностей 1801ВМ1 в том числе аппаратные баги (действительно баги, например там в каком-то месте просто не хватает транзистора). Целью того проекта было именно сделать аналог 1801ВМ1 на современной элементной базе, то есть сделать некое изделие, которое можно впаять вместо ВМ1 в БК-0010. Этой цели, насколько я понимаю, добились.
Взять тот проект и переделать его в soft core не получится. Во-первых, в 1801ВМ1 использовались двунаправленные и мультиплексированные шины, в качестве внутренних шин в FPGA такие использовать нельзя. Во-вторых, если посмотреть на Verilog-исходники того проекта, то там практически gate-level дизайн. То есть описано, что сигнал на выводе таком-то представляет собой функцию в нормально дизъюнктивной форме от сигналов таких-то. Понятно, что это следствие обратного инжиниринга, но сюда невозможно ни добавить новую команду, ни сделать процессор с таким же набором команд, но с отдельными шинами для адреса и данных.
Наконец основная задача у меня — показать, что можно сделать с помощью Vivado. Проект БК-0010 — лишь средство сделать это интересным.

Спасибо.
Да я собственно процессор и всё остальное уже сделал, у меня есть работающий вариант эмулятора. Мне осталось сделать описание наиболее интересных моментов и выложить здесь (и оставшуюся часть исходников на GitHub).
На БК-0010 (1801ВМ1) были базовые команды PDP-11 плюс некоторые из расширенного набора (XOR, SOB).

Строго говоря, БК-0010 был с плёночной клавиатурой, как на вашем фото. С механической был БК-0010-01. Дребезжала она очень сильно.
В 90-е выпускалась хорошая клавиатура МС-7008.01, совместимая с БК, значительно более качественная.

Под БК-0010 я писал кое-какие системные программы, не игры. А вот под Орион-128 написал немало. Это было позже, в 90-х.