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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
0 \% `: s" D. a3 N$ l6 c: _, @3 v- i' c
纯手工,单干,全面打造顶级FC!
( m  P6 }: @; ~( P" Q; P# h" B                      第一章 功能和外观8 \# h: m8 h5 {. T

1 g" B5 Q' R9 z; _0 _: e- e9 v) r& c) B# S) h& l; G# c
1 T- e2 T& x# e3 `, `% O
终于有了自己制作的游戏机,机器不错,哈哈,辛苦也值得了。。。
$ \  C6 e1 o0 g1 W0 D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,, ?% Q! X8 M9 S3 E5 w
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% \5 v7 o9 e# ^" C+ ~) R% V
设计出了这台游戏机,MD2-FC。
( c3 t7 `; Q5 v! {& Z4 F9 G) O
: Z2 ^1 N& k& s- }) k, c* ?8 E
8 i0 z  j* K0 R- ^; h5 ^
; ^& x2 H" B& l考虑到会有玩家跟风,所以多做了几张PCB。
/ X) n& O! F" g7 P( j4 }/ p- E, e/ K$ t1 k
4 s) b8 C6 g# g
8 g" x; L' [" d8 V6 F& j

. t+ E5 e5 O% E' L& d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
' O& F, G, d1 t& s; F+ N尺寸,让主板都能放入。。
0 {( w% K0 \- e9 [8 R3 M: [8 D# y, o. e+ e, L0 C8 w
1 w- L8 c* h7 [: Z: A% W% V3 _

9 Q; i5 E* `& D: r0 a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+ F& J1 w4 @7 g% |
手柄,RGBS线,对于光电枪,我来了个猛的,直接使用SS光电枪。. |% w6 M' R% J$ y' H  Q

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7 d* Z3 R' S  T7 y, MSS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 R- i+ G) A4 ]7 n% N/ o! p光电枪
7 C$ h/ l  O9 h$ g
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0 C8 r4 M/ T' Q
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4 U. H% n$ H. X- x5 c* ]% X# O7 ]
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!( D4 X* _& E. R: Y5 v) R& F
7 Q  B7 h3 [/ d6 n+ b  |: q. v

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, l$ @& t4 J3 B6 I# X
1 d* t* w9 c  E4 w& E8 L& d/ {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
. [0 S1 t1 V" k/ M数据,这样MD的各种线都能接入,而这些都是自己原创电路。& t3 \' S0 t" `+ K2 L1 g
! x2 `5 z: I. C( {
' ^$ Y7 l- J" p  _. R( G
: W$ x9 l. m7 L, Q

0 V6 U5 U# [7 M开机再现经典“啊偶,小霸王其乐无穷!”
7 q. Q6 z% Q9 V' x2 P7 b
1 W  b9 `) }" ?) i' Y6 Z. E3 y* t3 ~: n$ A0 e3 P
                  第二章 电路设计与焊接5 V3 w1 E3 l2 P4 a1 ~. {
/ r* L- Z  ^5 X3 p5 J

3 ]& s/ O5 I" A0 @5 i* `* |
9 k' R5 D( x9 ~' o9 F) c3 A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,
( O4 o: @  R. S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,
& `3 [7 ]$ L; u9 \. n) l- Z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7 b2 }0 I9 |; N5 ?- _4 B
了大胆的改良尝试,最终实践证明改良成功!
+ \  ]5 i# r" s9 z
& X7 p2 G: n& |' D8 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
. L" P% ]$ O$ l) P/ \* w          后每条支路再配1000UF滤波。输入的电源要求为9V 800HM。
' u4 F7 Q2 B' O+ t' X9 ~         (MD的电源为10V 1A)
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( [# f$ V/ D- Y/ W
( m# V& V8 o" S% _% j
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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7805
% u4 t. R. E# E+ q  ~, {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,
  s# g1 K- B) d5 d/ K6 x3 v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
: [% z! Q, o# r+ L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' \# x: S3 Y) t% x4 k" K
安全性,- T, N* e# D. g: F4 W9 t5 s1 s
支路1:CPU.PPU.内存RAM,现存RAM,139,373,368X2。
8 f+ ^: @! ]1 g7 ^支路2:FC卡带独享。(再大的卡带都能稳定运行)
' e2 u5 i  V* v4 t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
! s$ x/ H. c: I- K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
4 ~% D8 `# n8 N: l0 \$ a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. F. ?% v" C3 f! d
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。* I% N3 P3 d) o4 }6 v; ]9 W; `
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 Y( W) ?7 p* @+ g
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
, y7 |2 q  x6 J6 n游戏卡为原版魂斗罗1。
4 n9 J# o, t8 L3 E; C8 X6 b7 `* G. Y( s6 g- @6 W+ v

, }; P2 h5 \- ~: k! a0 s( R# j9 H8 S. a- G, h6 c
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9 c  x5 h* Z* p8 ]# ~2 ?$ [) f
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)
/ C- J" }: X( _& T/ U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
, R( v6 c4 O! Y$ C" ~, p# `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+ Q) S, g1 Q$ I3 ?' Y6 e) t: 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
' o8 f) v  h3 K4 r0 G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% t5 `$ S3 Q& i1 r% u3 F# c% b, |$ f/ [, k
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6262-622567 O3 K9 ~; P. e5 M! x, P; U
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
$ Z" w  W- a. L5 t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* a4 y9 q$ t2 Q( H
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,
1 x  U9 ]' Z: s# @. e" U! I- P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
5 F% g6 Y' w% f7 b# }( \& G# ~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。$ h) H4 F4 D0 G+ j: p9 U8 v& I0 ^6 M
以下是花瓶的小天才和本机对比。。( L# ^% l( T( X
2 v9 N% J8 F$ |( L; H
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& I) `+ s9 u. W
$ Y% F2 M  T) [2 O
. d. p* ?& g8 _
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; i; M/ c6 _1 J! v7 a  j* P
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: d5 `* C( L4 }; `' {3 I0 u
- @4 ?: I! ^0 B
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视频输出:包括黑色竖条处理。。。
7 |3 i; Z1 ~6 c
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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
' I( }9 w; ~2 n8 E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, Q5 M: O) n+ u6 U; {
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。
3 T6 p% b: J: j9 Y% m7 W- i$ j3 e+ W# d6 r3 D
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+ I, A" h: k2 z
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
$ d* L, |6 q! Q3 X# E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
* C$ s6 |% O- ]! x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。7 E9 R+ x# G( B9 j' R0 M" u
3 A' w; \2 g' E4 s8 P3 O% s8 }

, i8 O- h. b3 b; n' \, O: b( x' ~1 x6 S& a9 X, R1 \& S) j
焊接:
5 F# p5 m% \( w) t5 i
1 _7 f5 `( J# p2 H. M: |7 r- u8 ~2 H/ R' |

+ L! y) T6 N8 x% c# G( 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
" M9 x. {, @4 C# i: t+ I% P点数为651个,而贴片元件的焊接真是个耗时棘手的问题。
7 z! \2 w3 G" ^" F' w
* a; }5 D9 o- b4 |1 K- e其他电路介绍:
5 @4 @8 h3 \. a" i" v  r" s% B% ~4 O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2 S7 I8 M/ t7 p/ ]
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: }0 @% d- j. K% Q- r* t  t4 p$ [: 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7 L7 D7 X6 K3 k7 b; o
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
! \8 }2 H" P  ^2 r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
- S  f2 Z8 q  W2 L# M- X$ l7 p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0 J6 d1 \! V0 j) S3 {
穷啊!-$ u5 T7 z! Y5 u; v' b

, Q& G" B- `" ]* n8 s2 |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。。。)- v7 W4 Z$ C5 \

+ f! W+ J. I* ~' G( e: ~- N  U- q/ H9 n

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2 g: c/ U/ w# B+ d2 ^. U( y, W
                      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。7 {7 j/ H+ g& G1 j
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。
6 c) x( I2 e* o1 m/ S8 e* ~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。
# M1 [2 ^! m& n5 g% K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  
/ @" H. H. S, P% v* Y/ G( n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。  
* ~/ [! F  C  w! w% F- G8 `& K- j+ @大师整得这么另类,不得不让我想到震动手柄,
4 u+ ]6 |; @& h: n- I
- }: u9 j6 U7 h# ^: |; {- ^9 \: D8 i8 X- |: ~
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
6 c  u& a) K+ S* u
chenci1988 发表于 2012-11-25 19:59
+ `  s3 t4 t% ^3 H/ H2 N' T大师的工程也完工了,祝贺。" }9 Y8 t$ t) w
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 ...

8 M7 m2 F6 c9 e; [8 e6 J
( u6 Q  G+ q: z: `3 ~; ~373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
( R7 e% _. C+ l" h' f真不愧是大师,期待量产

/ m8 i) Z; i$ }' l# f" L2 q, F1 o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
  c0 A4 Q& O0 N' I7 A! K8 R
gassnake 发表于 2012-11-25 20:25
: d) l1 y# s; d( W3 I+ A% B, X估计质量那是相当不错的

( a/ P% M3 }9 M& [3 m4 c: |, _3 \) M  t. ?
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6 b( \5 t' i) e. M
: p6 ~3 g3 L  j4 @2 q
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 , ]3 N; G! ]3 r+ Z+ U5 t! o
回复 孙大师 的帖子* d6 {; t; A7 s! e5 D! P! U2 s( H

- l2 @+ q( g3 Q/ r( p7 DHD74LS373P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 ...

8 C, ]8 |- D1 A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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