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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 / }  c  C* j- S4 ^

0 o. D: W) V/ c( l, P: l0 X1 I8 S纯手工,单干,全面打造顶级FC!
: E7 y; [; |' d% t7 P) N. a                      第一章 功能和外观$ K$ Z8 Z& R' R1 u$ C4 S
" a" W6 P0 i" s
0 z  l! @& W3 ^" e  |; Q. c. l
! ^7 A" B3 x% A; T1 u3 `8 q
终于有了自己制作的游戏机,机器不错,哈哈,辛苦也值得了。。。
2 b9 T( G1 v, t6 Q) l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,
9 _4 L; @$ U* J4 \6 C: ^+ x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! O2 w3 u, y4 o, q: Q* O
设计出了这台游戏机,MD2-FC。
9 c0 `6 F8 p) Z* z3 W" \
* w! _; H$ k- F2 C/ k# y! V' f( ?

5 A: V8 ^' g/ G考虑到会有玩家跟风,所以多做了几张PCB。1 B9 ?$ }+ z# P; G: C

2 ~" ]1 f* X6 M$ {8 @. ]" M
/ m, ?$ D4 q& E! a- B
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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
! ?; y$ t& \- c3 k- _3 G) P尺寸,让主板都能放入。。
* j& h- g% B: o# N9 o; t+ {  V5 g! F" Y$ j, f7 B: i4 j$ R3 _2 \& c

+ e! C4 X) V. E' S- Y% r+ _+ B5 Q5 a6 c
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
2 Y% l  K' T8 e& w: u手柄,RGBS线,对于光电枪,我来了个猛的,直接使用SS光电枪。
5 s1 c3 `6 N8 j  ]1 {1 T
: o4 x& ^) v# m6 ~  V/ ^3 [+ n  U4 Q7 I
7 f, `8 w6 {6 D, m* Q
SS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
5 `* I# |. j5 g9 V光电枪) ^5 ]' j2 L4 g" r4 _* A$ k4 E: Q

) j* D: ~$ M9 O% D6 Z! @1 A; x$ H' D9 o- J  a
% {* ?9 a$ m$ O* I% t2 K# p" ?& z
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
* `8 V: k" G( Q' t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!
1 u; k$ S- Q* V; H; ]
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% |& d& }7 Q! @$ F4 `  e6 |% U, V* L1 d0 s/ v% u
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
6 X1 {. B) u1 P, J数据,这样MD的各种线都能接入,而这些都是自己原创电路。' e$ @6 X4 }7 ]' _

2 w1 O- }$ |* a8 ^1 N
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6 m) k0 F2 r2 ?* v1 G8 e: @7 @7 Q2 Z
: q0 i( Q- Q; F0 D$ X开机再现经典“啊偶,小霸王其乐无穷!”
$ U: Q: S1 X' ?8 O6 O( O) E. ~1 B" u% k/ \6 D) E

& G) T& M" U' \! o5 D                  第二章 电路设计与焊接
3 w4 b2 `; r5 }/ m- }/ {' X7 d0 q( b* i! v4 s- E9 W2 ~

" f' ?9 {! p7 ?& D1 g1 }. l6 |! S7 g5 I4 ?( e
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,
  L& g2 x+ `1 M# ~# a  u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 ^/ [+ @4 k/ q9 o- h+ y7 d) m4 G$ K2 A
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
& J6 d, W0 s1 p7 D) \9 n1 }  b了大胆的改良尝试,最终实践证明改良成功!
) S" l/ l5 c4 \4 k( s+ z: m! M6 N$ ^6 V5 F+ P, w6 q2 a0 }% [2 r8 v
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; R  F$ X6 C% ?- V1 u
          后每条支路再配1000UF滤波。输入的电源要求为9V 800HM。
4 x" ?' l0 j) y( O1 ?& s2 H         (MD的电源为10V 1A). g7 V( t0 |! `) q/ B5 d/ E* N
         % J. u) V& p8 w# I4 W! `
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3 O* c0 g6 y' e5 t
8 V' V" s8 f1 [
) `& C& V) R' d4 D+ s 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
7 t* n- |6 T7 A9 k" {6 a6 E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,# g0 P- n6 z( l4 Y8 s" h
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# F" ?% a7 T& u; V( M& ?' k9 ^
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5 }8 s) R. O  S/ W9 ^" ~+ B8 B3 u
安全性,* V; G! n. {- S! Q# x9 G
支路1:CPU.PPU.内存RAM,现存RAM,139,373,368X2。3 B0 f; y$ Y0 w# ?
支路2:FC卡带独享。(再大的卡带都能稳定运行)
2 {' |3 y1 w" f0 o3 o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3 D4 ^/ z# J4 _2 m/ p5 E
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
+ y/ u: h( E2 S( z( i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2 q' {* v. H8 J+ X, V: `. 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。
+ G4 Q* Y1 g  Q: T  R  U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,
0 j2 F/ K: o8 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
3 N+ P6 H, q6 |* ^6 U游戏卡为原版魂斗罗1。+ F- [: r! J1 A% Z) Z2 |

( l" E( |1 R2 X* N5 B. ]0 U; X5 q7 L/ E: A: l2 ?
) Q: ~) f3 D/ h. ^- p( I9 }7 [5 e
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
5 ~+ y5 l. `6 U: P$ y; T( L* v% |$ K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)
% T" J$ k. `% V; s& K, N" p/ |  S& E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5 p6 O' w) l$ c4 e
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
' S" F; U- X2 V/ H1 y& s# P5 Y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5 a$ |$ g& E/ d" G9 ^$ W  [
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 [( t7 y5 |6 Q' q! 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6262-622561 C$ L; i& a$ ?4 f7 @" C
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
( o- x: e4 A& ^# Q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% b( |$ z+ w, L7 m
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,- F1 a1 |. J& \: H9 F
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
: A* Q2 I+ K8 ]4 }! A4 _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。
8 b$ Q  a! d/ \以下是花瓶的小天才和本机对比。。
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+ \6 [1 p5 B# ]) u. C' C6 C: H' C
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' `, v' c0 Q2 w3 [5 y- E/ \) m" O1 d: D- {1 F( |
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1 O9 p1 d7 }: \2 R$ x& @- \
  M% _) l* \! P( B
" Y6 _6 p' w! ]+ b' Q# R

# R, R( O( A2 {# o; e视频输出:包括黑色竖条处理。。。; c1 p: Y9 |: B( V+ ^. I6 f, h

" _# _5 _1 C: I3 a, R9 p1 w
$ X' M( Y& P, r) W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
* t/ Z$ ]7 v$ |: h" F% R. |% D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
' i" N/ x, ~3 U+ N' {  ~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。% @# e. q3 \* L( p8 {5 O4 ~

# J! F/ q. m( \. {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# V  J8 }$ e3 A" j) Q
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6 [$ j! i+ a) T, M4 v2 c( `2 y7 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
# Q; h0 m; G' q9 T8 S# F; N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。0 P. ~; f# V: V+ P* G% P6 h

) A7 ^! p5 J; B' L4 T9 h3 Y) a* A, |' y" W

: H* k" y: K; Z, M( t  o焊接:
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1 q5 K& y5 l3 H

7 h7 P; l  t0 w) H* y, Y. m" v4 y- V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8 E5 Z/ e* O( `
点数为651个,而贴片元件的焊接真是个耗时棘手的问题。; A8 o- h4 g4 O' q" E) L& z
2 P) s/ w; C& E0 M6 m: e
其他电路介绍:0 \. U; s, t% y7 n- h
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8 |6 N1 }3 r4 d' \+ x& A
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% A3 f' Q: N4 U
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
/ ~# ]$ D2 L/ w  B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 d5 g  n4 H$ D7 T! D- B9 G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! b6 T2 r% C1 i! D0 _$ q
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
, F- {( Q& {0 N  w穷啊!-
1 J) u+ K3 ]' k  J4 s8 F
% k! g! c' j3 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。。。)/ H6 H# E! p7 [* [- O
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8 ^4 K4 r0 h3 b
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1 f2 H' ^% W$ r& _
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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。
. \# }: K, N. q6 L; V9 f4 X6 x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。7 X6 E2 g% e/ U
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。. l, |2 f8 [) c' T
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  
/ S  Y) {  Q! ?( z8 i* J+ G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。  9 {( Z, j/ U8 j- p( U( @
大师整得这么另类,不得不让我想到震动手柄,+ B( H4 i+ t9 v( c0 H9 w  T

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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 m0 D9 F4 i* Y2 m
chenci1988 发表于 2012-11-25 19:59
+ i* Q) x; I: n% G) @: e& X+ [" \大师的工程也完工了,祝贺。6 z, E9 g- d! }6 s; X
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 ...
' M5 X- \3 D3 D9 V3 c9 E4 A

: ^+ {  Y# y% q0 r2 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 N- Z% b$ U5 Z8 Y8 x
真不愧是大师,期待量产
: Y, C0 ]+ c: r# G! w( L
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 0 z5 y; Q6 U1 Y& U/ }7 s
gassnake 发表于 2012-11-25 20:25
0 w2 [- V- P3 X8 p估计质量那是相当不错的
( r4 M  [# H3 c9 Q6 f8 [/ k
1 F/ L3 Q/ {! ?' W" u" W
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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/ M6 P$ M: K/ l6 c: [0 Y% W) b0 I8 f, D, i5 o' 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 4 l3 T0 o9 l# W* V5 Z
回复 孙大师 的帖子0 O4 t3 Q: F4 v8 n
) B) v5 g/ d$ q# {0 m0 H  W# R
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 ...

4 |+ R0 C& M- d. D# r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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