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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
/ A2 ]. y& p/ _% J9 B7 I3 l7 W% {9 V6 ^9 Q) a% ?- D4 u: y
纯手工,单干,全面打造顶级FC!
1 C: M5 K9 ~7 d' Y                      第一章 功能和外观
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+ s3 \0 P' P( a' O! w/ y6 e* h) o$ |1 k+ r" Y" J. N

4 Q' O; b7 n; i终于有了自己制作的游戏机,机器不错,哈哈,辛苦也值得了。。。
* ]7 L$ x% x$ P8 D% 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,
( ^3 x% m0 N8 o% m$ N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
* D* r1 [0 c( K+ Z$ Z设计出了这台游戏机,MD2-FC。- C6 t. n% H* S6 k7 `

$ J7 O# Y& i, M, V6 e7 P
3 m6 N" j+ a' g  M8 q" A$ ^' T6 h( O! ?6 y
考虑到会有玩家跟风,所以多做了几张PCB。/ f7 v( @+ R1 r. X  a) H7 e$ j7 z

* G: H; f% r) U
; ]7 [" r0 l9 w' B! @* b1 p0 Q. P" V

9 ]/ k$ d0 J. {, A) o8 g; [1 [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" X  ^( b9 ^9 E# x; p
尺寸,让主板都能放入。。
( p( G0 d/ a# n% g
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6 F" ~! `9 R- L% Z
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
; X# N3 O, |1 c% o手柄,RGBS线,对于光电枪,我来了个猛的,直接使用SS光电枪。6 ?  M- R/ g* t* j, R8 n4 C  |
3 }# G6 K* R# ]/ |. O/ r" A+ E

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& t4 q, E! C6 NSS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
" x7 a0 L7 o( F光电枪
) `# z' j7 l, l7 w* _$ O7 w  \
) [/ Z4 s* [8 l, T5 _: |. A3 J
1 \1 E' x/ o2 L% B. q9 F2 o7 x; Y) I# v) F' ?
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7 q" v8 g. S% \/ K1 S
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!8 b1 }( N  W; g  n# [  W$ ?6 \( z4 R* F
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( y7 Y, R7 @. G: g* q4 i: t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
) D: z% s% P* p4 @$ \8 T0 ~# ^数据,这样MD的各种线都能接入,而这些都是自己原创电路。
2 l$ `: v; A. r; m" ~1 \
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开机再现经典“啊偶,小霸王其乐无穷!”
* S. M6 E4 ^* s. c* G/ ~
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. d: Z9 u7 Y* Q9 [* O4 `                  第二章 电路设计与焊接
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0 @) i) h+ s) l8 |# }  _9 ]
. ?( N* n1 k& F/ F/ R' T) F
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,
$ @6 q" ]2 A! A  B( W- _& ~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,( Z% O0 m$ @$ @0 k/ H% U
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" O  ~2 Z2 o! b( B
了大胆的改良尝试,最终实践证明改良成功!/ x  q5 v( w; h8 y0 A

; t* y! F' h8 Q, x' m. z. g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: j! x2 q$ ^, a4 J; M0 ^
          后每条支路再配1000UF滤波。输入的电源要求为9V 800HM。
  x9 K* w) K3 U: }! v$ K6 H' R7 t% \         (MD的电源为10V 1A)
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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& D( p5 m( ?$ i6 d% u7 K' `% n
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,$ f# [, D% l; f5 J1 {6 p; q' u/ e
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, X) G9 p2 a6 @1 T
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+ `( q5 I3 p, g( ?- e6 U
安全性,$ u# h: V3 w. ^& j
支路1:CPU.PPU.内存RAM,现存RAM,139,373,368X2。* a; J1 I% e( S
支路2:FC卡带独享。(再大的卡带都能稳定运行)0 ]- _9 ]. E* G7 `
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
9 z  Q( M) ?! l( t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
& |! ^2 n$ ]( H; 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
" g0 Y3 R& `- _* m  b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。
4 T3 ]' C' l" A4 S1 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,
1 M. }: q# \5 ~! t' Y- r4 p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
; q6 d- A- Z' n% i/ M游戏卡为原版魂斗罗1。1 _  Y" j+ Z( D9 y

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9 e; K' U- b. O! z% ^) R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 q- z, |3 G$ ]$ F. s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)6 ^# D% O) J( U, `$ i3 {# 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' G0 V. s! ^6 S* ^  h) 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
: ~' V) t; e, f4 h7 ?3 g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! k/ \( W3 u# {- h6 k. {+ T
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" _8 R1 ]* I* A
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6262-622569 ?$ V/ r9 p1 c: r4 r" S* 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
2 O" d$ U" G; y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! C* M4 S4 V# C( T0 P/ |
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,2 }' S  Q; ]- {4 ]9 j) X7 ]+ T. W
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
3 d5 c1 E2 Q& r. C" D0 b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。
# [. Z; T) c$ x: J以下是花瓶的小天才和本机对比。。
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5 w/ W- I% c' X
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) O; i. {$ r( E& x
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* S0 I1 d+ m  f, y  b
视频输出:包括黑色竖条处理。。。, Y0 \, ~; d2 \4 C) e0 D7 [

( S0 d, I# Z' j1 m( p! G) n. e  @, B1 ^$ E
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
' ]1 }" W$ s1 X. `$ R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" F2 x9 V$ }. h  M
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。' k2 s- M1 H$ J2 E7 s' ^
0 ^0 e" b) W6 U' U
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
! c  s3 A0 M$ G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
9 h3 A) ?6 u3 [# B  c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6 e3 k& r, _8 l  {# u( L; Z
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。8 ]( ^1 q+ N' F* u$ p! a
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焊接:6 f3 w3 {- V9 d0 h  ]9 b0 c" i+ G5 v
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! Q! g( x* i+ S6 S( B; _) @
4 x1 p% e* U9 b$ i' G3 E" X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# g* N+ F# |2 a
点数为651个,而贴片元件的焊接真是个耗时棘手的问题。
- _: ]7 O/ U# t) o5 J% s5 g  [8 @. u8 m7 D5 c
其他电路介绍:" V1 P# O8 l! P
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7 {( ~8 W7 w4 T" U! b' u$ G3 C
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
9 k3 A. E, k( x% I& W3 ]% \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: _9 m3 p5 T* u+ d8 K* d
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6 j. Y6 R* V; B: [$ V
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
3 S" c: k* X8 x9 R/ h6 i/ m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$ c" n' q! l( x0 W' m6 ~) B  @
穷啊!-
7 m7 B# V8 B% M- s1 i  _) U" g/ O, f3 j7 T- v: u
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。。。)9 d8 z+ |1 ]+ T; p! F/ }

) P, X$ K# Q- H9 Z8 c' k1 _% d' a1 e' ?
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                      GAME OVER

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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。
6 F- u! P- e7 T1 {7 V3 i: k" `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。  W1 z5 g8 m! N# g3 b
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 A5 G+ g& |7 V4 F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  
1 k- T- u5 l. y2 v( 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。  : |& ?! @& t5 V- ^+ G( i/ t
大师整得这么另类,不得不让我想到震动手柄,! J4 H" U5 d* G" p4 @3 z6 e

6 N1 V+ C% s! m
6 ]% f/ l3 N  B8 q9 \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
3 m( y8 |( q( \' N
chenci1988 发表于 2012-11-25 19:59 5 E- J  ^2 W: }' W! @" `4 m
大师的工程也完工了,祝贺。' g, B4 Y6 Q8 y: l8 S. g
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 ...
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1 R7 l7 x: ~) G; t6 z373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
7 V0 C3 J* P4 `3 Y真不愧是大师,期待量产
6 r$ h& V  }& O: ^& h8 [
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 : _- @9 R- J% S* I/ c& M
gassnake 发表于 2012-11-25 20:25 9 U; |; y( Z( b
估计质量那是相当不错的

" x. T2 J9 F" o5 q" m* N3 W8 z7 H1 \+ ]( M3 d  h
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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' E) S% o. W% b8 Z" t1 O. _: Z6 E5 K% D
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 1 @" n. y7 g/ U( j/ h* ?
回复 孙大师 的帖子% d( d9 q* y" x: N

0 r+ ~- e% T. A9 mHD74LS373P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 ...

/ \7 A$ E5 B; G) o. U: q1 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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