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FC复刻版制作记,主机功能介绍,FC硬件探索。。。

   火.. [复制链接]
发表于 2012-11-25 19:34:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 孙大师 于 2012-11-27 21:53 编辑
- l0 w3 x6 l  s0 k. [* K3 h% Z; B- ]3 u- J! G
纯手工,单干,全面打造顶级FC!
: W8 t4 ^0 {; R. X8 s3 _  j$ _. L4 x4 N                      第一章 功能和外观
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2 @5 v, V8 a3 Y" _$ Y7 y9 P终于有了自己制作的游戏机,机器不错,哈哈,辛苦也值得了。。。+ o" T6 c: c3 @* v" |6 T
制作这台FC复刻版,主要是自己想要台自己制作的游戏机,在制作前," V! n- k- f7 x3 \3 z
查阅了许多资料,对FC硬件电路反复研究测试,最终按照自己的想法
' t9 U( R/ u* u9 D设计出了这台游戏机,MD2-FC。
; T/ A. P* B. o5 w5 x& j/ N8 x  O: t5 h5 T3 ^

1 o2 F7 u# R) E. h1 ]: h5 d. q6 o: f/ ]/ m% l, Z) b. S, o
考虑到会有玩家跟风,所以多做了几张PCB。5 r" w2 D, ^2 ]" [7 `/ e

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4 \2 @/ e: O6 u( M. a: c
( F# d' U( X# Q外观使用了MD的外壳,PCB尺寸是量身定做的,不过,我也结合了多种外壳) C. s" H, s( j) V1 H7 o
尺寸,让主板都能放入。。5 W/ a7 b# r$ E

! ^' ?  ~, d* n  L: t/ A7 h4 G  ], {, I7 h! z

9 H+ g' s' p& u4 g* d既然使用了MD外壳,那么周边配件也是按照MD的设计的。使用MD电源,AV线
- j5 `9 T# A  N; v* S手柄,RGBS线,对于光电枪,我来了个猛的,直接使用SS光电枪。
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3 V+ r6 N" j6 D3 h6 C% wSS光电枪无论是外观,手感,质量,和使用效果都秒杀市面上一切FC的原装/组装6 ^: j' r' d! s6 A
光电枪
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1 X, z! l, Q! Z. t6 r- M

! k. f; B( S' @' l* |- ^主机手柄配置,直接支持4个手柄接口,能同时4个人玩游戏了。。热血系列游戏/ U* E; [" J! l' e- h3 u
多数都是可以4个人同时玩的,科纳米的兵锋2也可以3人同时玩,这游戏真经典!" M& K# X% {6 E. {
5 n- n9 e! N4 u7 _

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音频输出为立体声,而视频方面,也是增加了RGBS输出,输出接口采用SEGA官方
5 L5 v, T7 @# y) b/ r' F5 X数据,这样MD的各种线都能接入,而这些都是自己原创电路。
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开机再现经典“啊偶,小霸王其乐无穷!”
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                  第二章 电路设计与焊接
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6 c& K# b3 _( i电路的设计可是个重要环节,在这个环节花费大量时间,在网上收集了一些资料,' ~5 C5 f! r) L6 f& [/ B  d
作为参考,结合手里的游戏机,综合各种数据,并对原始电路的设计进行了改良,6 e8 y9 o9 q6 d, o9 F+ i- Y
其中包括电源改良,立体声设计,RGBS视频输出,并且特别针对主机的兼容性进行+ [  v" e7 Y7 r+ [  w  S9 w# l: G
了大胆的改良尝试,最终实践证明改良成功!# G5 P1 a% J* C, n0 b# f

9 M4 s( q) z% F4 R+ U电源电路:整机所有供电均为5V,采用三路7805供电,3300UF总滤波大电容,稳压, V# a2 f% N2 X
          后每条支路再配1000UF滤波。输入的电源要求为9V 800HM。
9 L( H8 S" A0 N) w# S4 l6 y' V- c2 Z8 q         (MD的电源为10V 1A)) v& ?- e$ T" Y4 l3 Z) {, X. `% r
         
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实际研究了手里小天才游戏机的电源电路,机器的功率标注为4W,整机使用78058 Q. i9 Q' W! {
一片,实际使用过程中,使用原版魂斗罗卡带运行和使用豆卡运行,7805都比较热,0 F: Y0 z$ M  |. X" j
虽然加了一个很大的散热器很大,不过7805还是几乎已经处于高电流状态了,结合
6 S5 D- ~8 o5 c我自己的用电电路特地将复刻版FC设计为3条电源支路,用以提高整机的稳定性和
, {) {  ^( j6 C安全性,
4 w: }, s' N3 {# y支路1:CPU.PPU.内存RAM,现存RAM,139,373,368X2。/ V& h. O& l5 ?: V+ h" F/ B. }
支路2:FC卡带独享。(再大的卡带都能稳定运行)$ ]) K% B0 ?, r' b5 `2 G1 ~
支路3:单片机,外设手柄,光电枪,视频接口供电,立体声音频处理电路等附属电路; G6 V6 _, J( `% V
支路1和2其实是将原机的供电改为2路供电,主机1路稳定运行,实际连续运行10小时后
- _' @8 T) [. d散热片只是有温度感,但绝不会发烫。卡带独享一路,因为卡带用电浮动性很高9 w9 K. |& D( a' r1 p+ v
所以将其独立供电,足以对付那些特殊的巨无霸卡带,轻松搞定。* c( r9 c: k1 d2 z2 I0 n
剩下的附属电路使用第3路供电,实际连续运行10小时后,支路2和3的散热器无温度感,
& ]- x; p- B( v& B原本想去掉散热器,考虑安全后换为小的散热片,再实际运行后,也没温度感,测试. B& n. u0 q( H9 q3 c$ e
游戏卡为原版魂斗罗1。
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, L3 F* ~4 ?( m  d2 Z/ t: _内存电路:兼容性重点对象,原机为6116,本机为6264或者62128或者62256,DIP、贴片均可8 m! s$ Z' M6 l) [1 ]8 H
整机的内存电路由两片RAM。一片139(内存地址译码器),一片373(显存地址锁存器)
. v. y/ P, z" I/ \兼容性完全体现在这个方面了,与CPU,PPU是无关的,CPU.PPU是主器件,是发布命令的) i& T+ s2 @0 ~; v) q( v0 q9 l
器件,而内存和译码器,锁存器属于从器件,是响应命令的器件,当从器件的相应速度
6 p, B1 o3 Q7 N) e跟不上主器件的命令速度时,就会出现问题了,也就是兼容现象的出现,此时,如果内存
' o# ?/ u; n$ t. l和译码器响应慢就会死机,而显存和锁存器响应慢就会花屏,花屏程度依据反应速度而定* E9 ?: w, B1 n' v5 O# W9 [. E
这里不使用6116的原因是,目前市面上的6116都是早期的工艺,速度和品质都比6262-62256% V8 O  ^& t# N/ ^. e8 H0 y( N( r
要差点,当然在写这篇帖子时,我已经发现了速度和品质较好的6116,地址译码器和锁存器- p. A% m5 t9 J- b  s
也是关键,这4可芯片必须完美搭配,不然,新版的豆卡会出现不同程度的花屏,这里简单
, A" P6 G* }. z+ c% ^) ?提出,以下芯片注定花屏和死机,6116为HY现代,139以DM,GD开头,373以SN,DM,GD,: M4 ]4 ^+ J0 E% O" ]# a
开头的,这些芯片的信号建立时间太差,所以兼容性都比较差,所以芯片必须改革,在以后$ v6 n8 M- [( ]7 n# X" p# {
将对小天才501改造兼容性,到时候详细介绍各种芯片的差别。* G3 e+ d' w! Y) T
以下是花瓶的小天才和本机对比。。
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2 R' o  c- J4 |/ e8 h' r视频输出:包括黑色竖条处理。。。1 x$ Y9 X) Z* h6 g& D
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, f% K' {- e* u
视频放大电路采用传统加改良方式输出,三极管使用A733,黑色竖条处理采用2方面下手! x5 o& F# f6 O5 b
三极管靠近PPU21脚输出端,靠近 PPU40 脚接入1000UF以上的滤波电容。当使用RGB芯片时% @, l" g6 i# B7 O( x1 r% N+ W5 p
需要在扩展接口接入RGB视频处理板,这样既可实现清晰的RGBS输出,同时也能输出AV视频。, d0 Q+ L! L9 I4 l' f" a

  g3 t) |% B: r2 Y6 j: E. b" J音频处理电路:原创立体声电路,采用分立元件来设计,这样可以有很大的调整性,按照5V2 K0 E& Q' T/ B- Y2 e; V
电源设计,立体声的混合采用独创的方式混合,无论左声道还是右声道都能单独呈现完整的
& M% W, n0 U7 _; t6 l5 t+ M声音,同时使用又可呈现立体声效果。由于采用了分立件,加上超强的抗干扰电路,声音输出
0 o/ s! L6 d4 M4 i% |& E5 Z8 ~非常清晰有力,电路静噪为可以用“绝对零度”来形容,用音箱把声音开到最大也没听见噪音。$ Y1 G' }2 g; r& @; X& ~' R
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5 a5 K/ _) q" D2 r! S& \  J) m7 W: v7 z7 D; @) T9 J& n) O
焊接:
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6 F7 v) @3 m! a, u: L本机的IC芯片为17个(包含FC卡带插座)引脚数为 436个,加上其他的零件插座总共焊接% q1 m9 b6 W# H2 ?; h: W1 {5 L+ T7 y
点数为651个,而贴片元件的焊接真是个耗时棘手的问题。- l5 ^, K& @: E
* z% _  ^0 s* b/ {0 ?+ S0 c3 r
其他电路介绍:& x; V5 G  i  L- d0 p2 T
手柄电路采用2个单片机和4个数字电路组成4手柄电路,用以将MD手柄的按键情况以0延迟方式  d( h4 V; @1 s7 p* S- I, e$ n
转换到FC主机,采用了4只LED来显示1-4P的接入状态和按键情况,无手柄接入的时候,LED间断/ o3 P6 c$ g6 Y* Y. a8 S# N
快闪,当接入手柄时LED直亮,当有按键按下时,LED灭,如果是连发的话LED的闪烁也能体现连发
6 i# ?& e3 B) X3 {速度的快慢。光电枪电路使用SS光电枪,那手感不是一般的爽,本机内置的光电枪转换电路特点$ N( _6 u& a9 |" f  O# t
只有将SS光电枪插入主机时,转换电路才工作,同时LED指示灯点亮。开机的“其乐无穷”使用
  r( H& a1 v* `, A) e& L了一片语音芯片电路,只有在通电的时候才会说一次,和小霸王原机的一样效果,也让人回味无
% L' ^( l; i* l: k- j穷啊!-) q+ y4 Q3 F6 r) L5 y1 t% w
1 A* T# r( J* t* Z5 T% W% K" |
本机特有的功能组合键  1P:  START+A+B+C=?(这个问题是个SEGA玩家都该知道吧。。。)$ t$ {5 d& R& N. J+ p1 G- n. g3 T
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4 _1 O: ~3 O8 Z" k4 L7 O. ~1 N' ]/ u
                      GAME OVER

评分

参与人数 5威望 +1 Diy币 +1 热血 +25 收起 理由
碧海蓝天 + 5
生命在于鼓捣 + 5
xiaoxiao1 + 5
yoyoblue + 5 看来上一个fc2.0套件买早了,孙大师这个套.
xunxun + 1 + 1 + 5

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发表于 2012-11-25 19:59:36 | 显示全部楼层
大师的工程也完工了,祝贺。! d$ ]2 m3 S9 ~! _
这两天关于新出豆卡的兼容性问题也关注到了373,不过我用HM6116ALSP-12+HD74LS139P+SN74LS373N搭配玩现在出的豆卡已经很稳定了。
5 O! k% J9 [' u1 `不过要是换做RP2C02PPU这么搭配就不行了。

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参与人数 1热血 +3 收起 理由
xunxun + 3 你的也很给力啊!真佩服你们俩.

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发表于 2012-11-25 20:12:11 | 显示全部楼层
哈哈是不是赶上直播?这个看了介绍觉很强大啊。  记得之前你有录了运行视频。
1 j2 I% D3 |% Y1 j  @, C+ Z披着MD的外装运行着FC的游戏。手柄和AV都用MD2的,还兼容了给力的SS光枪  
0 M2 m% c3 y5 x  s能输出RGB这个有新的突破。实际效果我想会比AV好不少。  不过FC的画面。不是画面党的话,高质量的AV也是不错了。  
* @+ `0 G! Q( t: r6 |% e大师整得这么另类,不得不让我想到震动手柄,3 M  D- W- D3 L& P, d7 r% \

& r( F0 D- f" D+ f, t: a5 }! u. Q/ f7 G
贴片元个的焊接这个真有难度。。
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 楼主| 发表于 2012-11-25 20:24:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 孙大师 于 2012-11-25 20:25 编辑 1 g( h, t# b1 T5 p
chenci1988 发表于 2012-11-25 19:59
. C, t# D3 |+ l5 F- ~大师的工程也完工了,祝贺。
/ t( w! q5 a* n; G9 a这两天关于新出豆卡的兼容性问题也关注到了373,不过我用HM6116ALSP-12+HD74LS ...
3 w8 D( t& j# T

0 [0 }7 T: {3 O4 @5 ~, l9 N5 b0 x373目前发现使用HD74LS373P 非常好,画面无任何条纹了。其他牌子的不是满屏花和死机,就是许多横条闪烁,以上就是对付目前豆卡的一些方法,还有我使用了一片某原装的139,告别了对付超级烂的豆卡死机和花屏的现象。。。RAM也很关键,反正就这4个芯片起关键作用!所以FC得复刻方面我是考虑的非常到位了的。。。。
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发表于 2012-11-25 20:24:12 | 显示全部楼层
真不愧是大师,期待量产
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发表于 2012-11-25 20:25:45 | 显示全部楼层
估计质量那是相当不错的
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 楼主| 发表于 2012-11-25 20:26:10 | 显示全部楼层
tgs2005 发表于 2012-11-25 20:24
. `& E* C1 F3 G真不愧是大师,期待量产
" H4 w9 O2 R1 i4 e8 z/ s
无量产,只有几台的可能,而这几台的可能也不一定就做的出来的。。。
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 楼主| 发表于 2012-11-25 20:28:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 孙大师 于 2012-11-25 20:28 编辑
2 U8 S( |; B- i% V, d8 W' N
gassnake 发表于 2012-11-25 20:25
- V/ _" O, H; U% \$ r% I4 N估计质量那是相当不错的
4 I6 {6 R4 H- O9 K( ~

5 `' k5 s5 @. @  W9 r对付FC卡,基本通吃了,早期的大卡根本不是问题(电源动力超足!),最新的豆卡,速度方面已经满足了,换句话说。。。全兼容,,没问题。。。
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发表于 2012-11-25 20:33:59 | 显示全部楼层
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. ~7 U& O5 b: Z- S# i) f* ~7 m5 K# x
HD74LS373P好像也分原装和国产的,我用2元左右的就花屏,不过用以前库存的就很好,论坛小牛皮兼容性测试那个机器豆卡就花,我用三个不同的373小测了一下,发现差别还是蛮大的,图就在他的回帖里,花屏症状都差不多,不过这只对现在出的豆卡影响较大,以前的卡没这么高要求的。现在豆卡上省去了17脚信号线,结果对于在N制机器上运行反而对主机要求高了。
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 楼主| 发表于 2012-11-25 20:36:24 | 显示全部楼层
chenci1988 发表于 2012-11-25 20:33 ! X5 F4 K! z% N9 h8 V# R- A+ B
回复 孙大师 的帖子
- c8 S$ q6 a6 W8 E/ w3 v( c' L0 @0 w
; i5 X- P7 E) `HD74LS373P好像也分原装和国产的,我用2元左右的就花屏,不过用以前库存的就很好,论 ...
0 b+ Q% X& U& e+ D
是的,这个问题早已研究发现了,所以我特地买了一批?原装HD芯片,,质量刚刚的,画面非常干净,在完成了所有的测试后,才出此贴,不然不叫复刻版。。
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