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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
6 `7 r0 ^3 c, s7 C4 C% E, c( B9 a& ~/ o1 o: o1 H  b( Y+ I
纯手工,单干,全面打造顶级FC!7 `/ q3 s; ~' w  b
                      第一章 功能和外观
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8 y- ?. |, B& K/ ^2 Q: N
, v3 O& O+ {4 M! @/ }& {7 O. f5 C4 d3 G3 `  z
终于有了自己制作的游戏机,机器不错,哈哈,辛苦也值得了。。。8 {% |/ |8 o' h6 P, ?( p% _
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,
% G2 \+ u) e' Z: V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
7 A1 @1 f( O' s/ i: }' F* k设计出了这台游戏机,MD2-FC。
' K/ R1 ]3 ~+ i! J" U7 A; B' p; [, [: D9 w% n! P' k
$ n7 T5 d, T/ F

' k( C3 y4 q# R  N考虑到会有玩家跟风,所以多做了几张PCB。3 B$ r; v2 a: g5 I" }+ C
. S: h/ C) Z  C% Z

* @" _  |( r, a7 t9 s; {
0 u+ Z( [8 X7 d) k+ F7 U1 q3 O! `0 ~# {+ y3 |; x* l
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
& r; M# r' V9 I+ w尺寸,让主板都能放入。。" K+ Z' h" W4 y0 j
4 B) r  K( _# O* \8 d5 W- }# K
6 h& b4 [: X. ~9 q5 Y% g) g

" q) u8 m) V1 m& L; S+ K5 D/ s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- `! h$ C1 g7 b$ N- \3 V1 M
手柄,RGBS线,对于光电枪,我来了个猛的,直接使用SS光电枪。
) {0 {0 Y; o( V+ l0 Q1 R1 H4 m
' {1 P) u4 g+ J: J: V1 d! Q' H: W( ~% q% e% _

6 N2 i! O0 q: d" m7 n  s0 g/ E6 ]/ x: l  CSS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8 ~' }  x0 t! a; Q/ t
光电枪
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; R+ c  M& I, Y/ x& O2 c

' c% s, v5 h$ s" ~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' K' u* X9 P. P6 x
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!
, o7 k: o2 r  D! k$ d3 t
/ h7 g# Y9 N! G% h" T* T! K2 v8 ]4 x5 ]
% W: r' d5 u2 A

4 y- {' Q* b0 x- g  T; Q% T+ O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 v3 l: ~# c( n" u
数据,这样MD的各种线都能接入,而这些都是自己原创电路。3 E7 j4 c& S' C/ j' d' I
8 a  k* J3 q- _# |- z

; [  l5 s( F( o3 a$ r$ k
# g9 p) ~3 i6 S8 H
1 Q7 c+ ]2 h; s* `$ C+ A) g  ^开机再现经典“啊偶,小霸王其乐无穷!”
5 c7 ]4 |5 o8 D5 {+ e3 X8 Y+ Z

5 [0 Q+ B) M$ _- r8 }% R# e. G% k4 g                  第二章 电路设计与焊接
5 Y: M) D2 p+ _. E* }  |% m7 k, h
$ U- y, ~7 M$ {  u
- P! G8 r1 V, w; K# a
  G3 c- q# z3 m# X" n- x2 L6 ~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,; g9 g4 ~' n" A9 {
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,
1 W! {) Z* U# x+ W' o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' f6 V4 ]( {5 g. S! ]5 f& g
了大胆的改良尝试,最终实践证明改良成功!
4 G. ~/ R' H+ Y. x0 w: X4 {: l2 l3 e
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
0 c% |$ y9 d8 c, S9 Y1 D0 M          后每条支路再配1000UF滤波。输入的电源要求为9V 800HM。
, u. o- `. X$ Q' L         (MD的电源为10V 1A)3 m  Z  T6 O1 J
         
( s; a  i3 u, F  O9 w
5 F3 V* N3 y3 U, u! J7 L$ o" K  L( L- A* u5 t3 \
6 F4 w( F4 G* g, W. l
8 W, U! J3 C$ {. r( g! R+ K( K' ]
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78059 P: q- Z. p! `& M
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,5 o( k" D# L& v8 c
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
& R9 Y( h* |: _+ M  H3 R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* m; E- q' @5 ~* m! C+ X
安全性,
# Y% ]3 F0 p, H3 c支路1:CPU.PPU.内存RAM,现存RAM,139,373,368X2。$ C9 P  |; Q) f/ y
支路2:FC卡带独享。(再大的卡带都能稳定运行)+ y6 }" L! a9 s  b! O+ b+ y
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% M; m0 z5 Y3 B  ~3 k1 o
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+ j  K6 _* K: T* S  ~6 ]
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 o  \  e+ K3 `0 o' W' D' e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。" f9 `: M) g! c  b
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,
9 [8 M7 k& P' Z1 h" n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. {8 H& m$ U  J0 d6 u  J
游戏卡为原版魂斗罗1。7 H( O- O* U7 t. g( e* C

9 e+ d; x5 w7 R, s1 a0 V. t6 z
+ P; B1 P4 s; K4 y+ D8 r, Z" a6 }0 t% y  ]4 T1 F7 ?
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0 a' H& A6 M" m+ U4 m
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)
2 S! z! T, Q- R* c& C9 A- q9 W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" L  b4 W' `: W2 J* E  b: P5 R( N
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& `1 C2 ~- {. C' H
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* v" D- Q  x3 q0 }
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
* j$ G% `0 s* [( s4 k9 m. Z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
+ a5 s6 R! u9 H3 t$ b$ R. p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  ^3 `, j6 Z8 W0 _
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
/ R' y2 t% u+ o! @7 U. Z* C3 R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,
3 O5 v! Q5 U3 M1 k/ {* H, X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
$ y7 m7 J, u" ^1 [5 H0 e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。
2 I- A2 U2 z" n以下是花瓶的小天才和本机对比。。  N0 _* f( e$ `
/ F) u* j5 t4 O9 b
; j0 Y) c# O+ a4 w- R& a
9 P; Y% g6 g7 k& t( Z0 L/ A7 [, A
$ N+ F7 H+ H9 H8 G! }% Y
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8 D* |+ b  q# B! E
2 ?  `- K" q4 }
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6 u" `) }$ E; @. |9 a3 }% @

4 l6 A6 A, {1 ?5 P' m. _; a视频输出:包括黑色竖条处理。。。
8 ]) L! k3 q0 H4 k$ f8 d
8 I  M0 q5 d- [' F) _' c7 `' I; c5 J$ Z6 m' ~" c( c1 q1 V
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! L  x, w8 a% H  w& Z8 w
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* T5 @2 j5 x2 u& w
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。9 v% u; z$ q8 s  Q

( s) B/ y+ D1 ~3 n  i* }6 r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5V
; A9 W# J. j3 G# t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/ f: q# [, q% U0 `' N0 l
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( H0 `0 s: f3 X5 b' ?8 g8 q
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。- _2 E4 C2 @4 O8 A3 }' `" ~9 L
: [( S: x1 A! U; `5 J
" N* q5 m9 `  Z: L" b. y

& B; x. H1 I9 ~' _焊接:
; x/ @; v8 a, M* D
, ~- k4 r$ U3 c4 ~$ C
/ q8 g: ]. a3 g+ f7 x: `- [" _, d1 w
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
9 c6 N6 K8 V; T5 t* r7 a点数为651个,而贴片元件的焊接真是个耗时棘手的问题。
# e- H! O* o* ^0 y: E0 s, p* ?# Y! k
其他电路介绍:
! O) x8 n. L6 P6 t" y+ n; [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( W1 f% C# a$ H! n$ k% v' L9 @
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( A" m5 _7 I$ O
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
4 @6 s8 j& ?: e* U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4 ^5 [" F! G9 s4 @0 [, j
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
, j; q; J6 M" J* z8 B8 w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
! r5 q0 i8 g& q, r% v穷啊!-- v1 [8 C1 @6 N7 ]/ J

! H& N4 E& U2 V" e5 y! Q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。。。)
1 u% ~& Y1 z0 s% a6 g  V" h$ d  p6 ?5 N  F

" U2 J6 K5 S9 B1 F4 a( K% H6 d$ a& o
  G) U' K: J$ f" V1 W

' l5 a% q7 r, R$ G                      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。4 h/ S( f# z- I" {9 [5 C
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。
& d+ Q4 J; p; a$ B) h) V; i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。
0 J" y( @; Y: n7 I7 }, G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  6 D  u( ~0 w$ s6 t- H7 K6 V5 m
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。  
8 T) J  G# E* N& J4 E' i6 B2 m/ F大师整得这么另类,不得不让我想到震动手柄,9 I  v$ U! r9 ~1 r1 t' \
" w0 n" s6 g' [! S9 }

, G2 ~$ b$ y' o: u1 p# J( T9 n: s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
! [8 F: m# y7 ^$ D
chenci1988 发表于 2012-11-25 19:59 ) H5 z- x2 W- w+ V7 ~- Z6 |
大师的工程也完工了,祝贺。! b4 o  l9 I- T$ u- }1 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 ...
5 b4 Y: I1 d7 z! F

# S% k8 i3 C* q0 c9 n8 R373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 5 y( c4 u1 X3 W! z0 u+ n8 ~
真不愧是大师,期待量产
5 D' n1 H; m. m) C& d
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
* y- a5 |  e% u7 f
gassnake 发表于 2012-11-25 20:25
; j+ v' H$ q6 i+ y; A) z估计质量那是相当不错的
& ^( d5 t( ^( m% d
5 R) J, _4 N% }; |# L# Y
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
回复 孙大师 的帖子( X: n& c, D- F+ c
5 c. |: o& J4 I; h- w' n8 B( A
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
5 K5 _  C3 A; ^: E  z8 ?* Z- h回复 孙大师 的帖子1 R4 Y; ^) s, w
5 N2 ^' s8 M) j0 K' ^$ y' a
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 ...

& l' L8 T' Z6 B! H* {' f, Y* V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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