FC DIY计划(1)——献给所有喜欢FC的朋友！

chenci1988

记得小学的时候，具体哪年不记得了，到亲戚家里去玩，在仓房中看见一个盒子状的东西，上面连了2个手柄（后来才知道那个东西叫做手柄，而那个盒子就是游戏机）。那时候我就对电子设备有特别的嗅觉，家里的家用电器很多都毁于我手，不过都是不用了的或者是我认为可能不用了的 。发现那个盒子以后，拿着去问大人这是什么，亲戚说他也不知道，可能是原来住在这的人留下的，而那个人搬走很久了，这个可能不要了吧，你要喜欢就拿去玩。我当时心中那个高兴啊，这周又有玩的了，我不知道那个东西是游戏机，不过有东西拆对我来说就是很大的乐趣了。当时我没有十字螺丝刀（学名叫改锥）那种高端的工具，有的只是锤子和钳子还有一字的螺丝刀，遇到十字的螺丝，就用钳子钳着一个大一些的钉子慢慢拧。长话短说，后来我把那个盒子拆开之后，我看了下内部，当时就有一种预感，这是个比较高端的东西，因为我看见上面有很多那么大个的黑色的集成块（那时候我已经知道那个器件叫集成电路了）。其中有两个还是有座子的，用一字螺丝刀可以把芯片起开，其中一片我现在还保留着，另一个就没这么好运了，我想知道那黑色块状的里面是什么，就把其中一个用铁锤子砸开了，然而里面什么都没有除了最中央有一些不明材质的碎渣。我当时确信了一点：这个东西很深奥，我现在搞不了。
(PS:现在我认为，当时那个机器绝对不是原装任天堂的红白机，因为外壳我记得不是红白色调的，而是灰色的，所以估计是很早期的FC兼容机，制式我无法考证了，因为我砸坏的那个芯片就是PPU，虽然我剩下的一个芯片上写着“2A03E”，但我感觉应该是Remark过的。)
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后来，和伙伴们说起这件事，还给他们看了那个手柄的外壳（拆的只剩下壳了），他们说这是游戏机，那个谁谁谁就有，你这个是手柄。于是乎我开始接触到了FC。后面的简明扼要，因为我看这字数有点多了。
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3 O$ d" v  ^, ~, C& T! v/ e; v4 J4 p后来没多久，我自己也有了一台，父母当然没那么容易给我买，我是以全班第一的“代价”换来的这台游戏机。
) N/ P1 D, i6 S( a买回来几天之后我就把它拆解了下（这次只是良性的拆解，目的是看看内部，看完之后按原样装回去），发现没有我最初看的那个盒子复杂，很简单的结构，离卡插槽较近的位置有个很大的黑点，那时的我知道它是集成电路。
4 X% t2 p& o( y# i  h2 F  N虽说可以享受游戏的乐趣了，但我感觉少了点什么，感觉有些小遗憾，这个遗憾一藏就是十几年......
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某日，从网上得到了一张图纸，就是那张日文版的那个“CPU基板回路图”。
2 B/ ^/ ?  a) v) D于是，一个计划开始酝酿...
图纸确认，元件参数确认，器件来源确认，方案可行性确认，成本预计......
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7 n1 q  _5 i) z0 i1 S% N画了图纸，画了PCB，出了PCB....开始上图了，本人没相机，所有图片为手机拍摄，也不是什么高端手机，大家凑合着看吧 。
由于时间及本人水平有限，后来发现PCB还有很多细节不完美，尤其是对于电源和地线没有细心处理。图纸也在进一步优化，有时间有机会再出个改版后的PCB。
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7 L' m/ a3 ]  Q0 i% w板来了，器件也到了，开工了。
5 t0 w" S1 t# K4 S2 f  C这个插槽不好找啊。
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CPU基板成品...
3 m7 c1 U% |9 z& u3 R' u这里要说明的是那两个大的电容的增加。原版是没这个东西的，但我做的感觉静态时噪音有些大，电源不好的的话，交流噪声容易耦合进声音通道，在74HC368附近供电处加一只大于2200uf的电容效果立竿见影，静态噪声小的几乎听不到了，任天堂原版的虽说这个噪声小，但如果有个别较大的，可以采取这个方法缓解。这个问题与电源关系比较大，另外我自己画板有些不合理也是原因之一。

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8 f- `: P. T" K$ F7 \CPU与PPU特写...


电源：改的，那个板主要目的是桥接那个插头，虽然也有一点EMI作用⊙﹏⊙b汗。


+ v2 r4 z- Q! PAV接口板：这个是从山寨机上拆卸的，器件大部分都拆了，只保留了端子和开关==，它与主板连接线只有4根，分别是电源、地、音频、视频。



* B5 ^5 h' O/ h: L/ |  i手柄：网上买的小霸王D99手柄，本以为还需自己改，没想到只要注意电源方向插上去直接能用，连发按键也是好用的，这倒是省了我不少事。
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因为我是用计算机显示器玩的，所以又用了AV转HDMI的转换器：
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  U# H$ ]/ \4 i7 \! u! t  ~! g测试部分：
/ ~0 P, l* X( J% L: W7 h1 l1.日版原装卡测试。


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% Y) B, F+ d2 {4 u. w+ t/ \2.组装卡测试。
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' ?6 e9 Y7 c$ Z3.豆卡测试。
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+ i4 g2 @- g3 M$ b2 C暂时就这些了，有什么新的以后再补充。

Quake3

楼主威武！！！ 期待有更多后续的内容

孙大师

很好，很强大，我的fc复刻计划也在进行中。。

chenci1988

大师也来捧场了，大师做过FC的卡么？我一直想了解组装卡是怎么用74系列芯片实现类似MMC功能的，而我手上的资料又很少。

孙大师

我也是没治疗，没数据，瞎掰吧。。。。

xunxun

楼主的经历小片段很有味道，值得回味。
小时候我也“想知道那黑色块状的里面是什么”其实小时候很多太多的好奇，特别别是很喜欢很感性趣的事物。记得小学时。老妈给我买的第一台游戏机就是小霸王的学习机，还可以插软驱。我的英文和五笔打字就是上边学的。后来由于好奇心拆过几次，有一次还把那质量很好的手柄线给剪了把线序打乱并盼望着奇迹发生，期望太高失望越大。手柄一点反应都没有。后来接回去还是不行。现在想明白了。那种线芯中间带绵芯的有点像电话线的那种要把镀层烧掉才能导点。。。。

. a/ F4 V3 Z! F% f( r当然老妈给我买不我考全班第一，是我答应好好学习。看来我还是比楼主幸福些。不过话说回来。父母都是为子女好，都是打心里疼，所以都很幸福。特我们这些在游戏的黄金时期过来的70-80后

太佩服楼主的DIY了，这个可比组装小电视好玩多了   有爱和兴趣就是自已最好的导师，还有一点最重要。就是这些快乐将是长久的。
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$ a) c: y1 g. S8 L7 F" `DIY品做工不错，很整洁明了，从评测来看兼空性和效果比国内一些商售山寨机强了
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噪音交流音看来最根源还是电源。串个大电容这个方案不错

nvnv-sunny

LZ给力，折腾无极限，不知兼容性如何，主要线路是和原装机一模一样？麻烦给个全套的套件价格吧，需要N制式的，谢谢

xunxun

我突然有个想法。就是组织一次FC DIY活动。当然不是每人都能像楼主那样，所以材料和电路图是准备好的，有点像电子学校里边实习功课，拿着散装配件看着电路图进行装配。由于考虑到业余时间不打扰日常工作学习，所以时限在一个月内。  作品只能在最后5天之间发布上传。完成安装并正常运行即得一个专门的论坛徽章“这个名称和样子还没想好”，这个是特制的，就是有代表性的东西，同时完在的作品自已也可以用到也可以当纪念品。一举两得   如果完成后有点问题的同学可以得到鼓励分。DIY币10。
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( m$ g4 a. q8 d( x别小看DIY币以后用到的地方很多。
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另外以后还考虑到两个徽章，就是“技”和“艺”两个。后面的计划慢慢执行。
: D. C6 z: _% Q% j希望大家能折腾起来。

chenci1988

nvnv-sunny 发表于 2012-9-16 07:46
  g5 ^) A8 S7 D% q. KLZ给力，折腾无极限，不知兼容性如何，主要线路是和原装机一模一样？麻烦给个全套的套件价格吧，需要N制式 ...

4 K" u5 Q0 e( \! O- i* Q
+ L* k5 v. G! X" C2 u0 r我是仿照原版做的，PCB也是仿照84版的画的，那时我还没有原装机，只是靠手中的2张图片抄的板，但并不是完全一样。晶振21.47727搭配UA6527、UA6528就是N制式的。关于接口，由于之前在网上看小霸王的D99手柄的接头规格，所以手柄改成了2.54MM间距的排针，1P5Pin、2P6Pin，扩展接口考虑到可能用不上，所以干脆也用排针了。另外鉴于RF输出现在很少用了，所以下一版可能会把AV接口、供电部分也放在主板上，器件也不多，也免去了那4条连线。
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个人感觉84版的PCB走线还有比较大的优化空间，比如有些空的元件位，AV输出的细节改动==，这是后话了。
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6 g! s+ t3 u5 ~* n& D. Q; |  [关于兼容性，目前我手里的卡都能过，包括小霸王那个29玛丽合一的那个。

9 F& Q2 m( x3 K5 c/ e7 U' t$ h后来网上淘了一块原装机主板（84版的），感觉我做的画质比原装的还好，不过这与PPU有关。
1.原装的主板+RP2A03+RP2C02     原装画质
/ M8 N2 G+ G* Q5 w2.原装的主板+UA6527+UA6528     比原装画面更明亮、更艳丽
3.DIY主板+RP2A03+RP2C02          原装画质
4.DIY主板+UA6527+UA6528          比原装画面更明亮、更艳丽
由于我手中的器件少，无法排除是个体差异造成的影响。但可以肯定的是，决定画质的是PPU本身，而外围电路只能微调改善画质（实际上只要AV输出的话，视频输出外围没几个器件的）。
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下周还会有一批器件到手，到时再继续折腾吧。
关于价格问题，我做的的是这样的（这些器件都是淘宝上买的，可以以型号为关键词搜索）：
UA6527、UA6528每片10元，低于这价格的都是翻新件，这个价格的也有翻新件。
3 Q, b3 ]% `$ E/ L) p6116芯片全新价格约是8元每片，翻新的2元也能买到，但要拼RP，另外要注意这个芯片的速度
# d; k+ S3 a' |  n6116ALSP-12是120ns的、6116ALSP-15是150ns的。
（83版的VRAM是2115AP-15,150ns的，PRAM是6116ASP-12,120ns的；89版用的是LH5116DY-10,100ns的）
74系列芯片好搞就不说了
* _8 N$ m& q! S插槽我散买是4.5元一只，个人感觉质量相当的好。
+ y, y4 g. r  X, S% t这里面PCB是成本最大的，如果大批量平摊下来会很便宜，但如果做几块的话平均成本会很贵，我当时做的是200元做5片，不过测试合格的都给我了，总共8块。

chenci1988

nvnv-sunny 发表于 2012-9-16 07:46
LZ给力，折腾无极限，不知兼容性如何，主要线路是和原装机一模一样？麻烦给个全套的套件价格吧，需要N制式 ...

8 u3 e4 {* l1 `我画PCB的时候还没有见过原装机，完全是根据这两张图片参考的：
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