项目概述 - 程序员兼电子爱好者Maniek86在不到6个月时间内，从零开始设计并制造出一块完整可用的Intel 486架构主板，命名为M8SBC-486 [1] - 该项目并非基于老旧参考设计改良，而是真正从头开始设计，包括芯片逻辑、引脚时序以及BIOS代码 [9] - 项目成果是一个“半兼容PC”，与早期标准x86架构PC有诸多共通之处，但缺少次级可编程中断控制器和直接内存访问功能 [19] - 项目已在GitHub上完全开源，包含原理图、PCB文件、VHDL、BIOS源代码，供爱好者参考和复刻 [3][25] 项目动机与历程 - 项目最初的想法是制作一块“能跑Linux的复古主板”，并以能否运行《毁灭战士》作为性能和兼容性的验证标准 [4] - 在优化其早期自制486电脑时，Maniek86发现规格不理想，于2025年8月开始利用空闲时间设计更出色的产品 [8] - 项目获得了PCBWay的赞助，这给予了Maniek86极大的动力将想法彻底落地 [8] - 在完善设计过程中，项目从最初的玩具演变成一次完整的PC复刻实验 [6][7] 技术挑战与实现 - 自制主板需要深入理解486 CPU的总线协议、时钟逻辑、中断控制、存储读写时序等诸多底层细节 [10] - 制造过程涉及高精度焊接，包括144引脚FPGA芯片、ATMega128微控制器等核心部件，并为稀缺的PGA插槽想出了用DIP插座切割拼接的巧妙方案 [12] - 测试阶段遇到诸多问题，如SRAM元器件贴标倒置导致短路、8259 PIC与8254 PIT封装混淆、中断控制器缺失造成IRQ线悬空等 [14] - 通过临时添加下拉电阻、自制PLCC转DIP适配器、用树莓派Pico自制JTAG编程线调试FPGA等方案逐一化解难题 [14][16] - 最终成功让486 CPU在自制主板上运行起无限循环程序，并实现了ISA总线功能，完成显卡初始化，进入文本显示模式 [16] 主板规格与配置 - 主板命名为M8SBC-486，尺寸为150 × 150 mm，比常见的Mini-ITX（170 × 170 mm）还小 [17][20] - 采用四层PCB，自定义孔位设计，支持5V供电的486处理器 [20] - 当前前端总线频率为24 MHz，DX2处理器可运行在48 MHz [20] - 使用Xilinx Spartan II XC2S100 FPGA作为芯片组（代号Hamster 1） [20] - 配备4 MB SRAM，256 KB ROM用于BIOS（其中224 KB可访问） [20] - 集成8254可编程定时器、8259可编程中断控制器、两个16位ISA插槽、PS/2键盘接口（由FPGA实现）、简易CMOS RTC与CMOS存储（由FPGA实现）以及用于复位控制等的ATMega128微控制器 [20] 系统与软件兼容性 - 主板能顺利启动MS-DOS、FreeDOS、Linux 2.2.26，甚至能部分支持Windows 3.1（增强模式），可启动并进入桌面实现键盘操作，仅鼠标功能无法正常使用 [21] - 《波斯王子》、《德军总部 3D》、《毁灭战士（FastDOOM）》等经典DOS游戏均可流畅运行 [23] - Second Reality演示程序、FastTracker II音频编辑程序、3DBench系列基准测试工具等也能正常工作 [23] - 可通过串口进行简单网络实验，甚至搭建Busybox HTTP服务，证明了其具备部分PC兼容性 [24] - 目前存在一些局限，如尚未完整支持ISA即插即用功能和直接内存访问，导致声卡暂不支持（仅AdLib声卡可能兼容），软驱控制器也无法使用 [21] 项目影响与未来 - 该项目在GitHub上获得了广泛关注，截至信息发布时，项目已获得101个星标和4个复刻 [26] - Maniek86坦承主板还有提升空间，未来希望进一步增强PC兼容性、完善ISA扩展，甚至尝试为其他x86 CPU做衍生设计 [26] - M8SBC-486被视为一个开放的平台，而非终点，每一次改进都可能带来新的可能 [27]