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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 ( H' Z2 q' W3 _9 Z

% M; d# c8 I" j! v9 p, A& }纯手工,单干,全面打造顶级FC!
, S( J+ T) X; p                      第一章 功能和外观
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" ^9 b& r% y0 }' X  L2 _0 i* d- r6 w. i2 f

9 L3 F. I4 \+ ?" z1 ^# d( }# ?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 I7 F) S$ [5 E0 a+ b" ^
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 z) O; W$ M5 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
  @9 t) S% P1 h; Q, g设计出了这台游戏机,MD2-FC。
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+ s: l7 m3 v, Y' r$ t3 ~考虑到会有玩家跟风,所以多做了几张PCB。$ n$ E/ E& H% U5 t( ~( }

! f  s' I; R! V5 x. ^. @1 @5 N' W5 S* Q7 c. A/ y

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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7 W$ l0 T/ B0 }. F" ~
尺寸,让主板都能放入。。0 k$ `0 ]+ q6 k! Y& j( O: Z

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6 Y) Q, o2 z) O; M+ A" n* `9 r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+ G( v6 G3 k; n- X" L% A
手柄,RGBS线,对于光电枪,我来了个猛的,直接使用SS光电枪。
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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( h: \) X) m& H
光电枪
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2 F( L8 Y6 k0 ~/ v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5 H9 ?" \0 d. p, K+ p* {4 |
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!
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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
: L, k" j' g& x数据,这样MD的各种线都能接入,而这些都是自己原创电路。
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开机再现经典“啊偶,小霸王其乐无穷!”- ^8 U8 t) Q/ u  q6 P9 ]$ o1 D# m

  Q" P1 g! a& }  T) N7 l
. A* M5 Y6 n# l                  第二章 电路设计与焊接
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2 k/ h  i4 u: I0 T/ ]
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,) O- i) n0 x+ 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,
8 O1 x) V% o, \, K# r5 n3 i6 n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0 u) s. j: R+ N4 i
了大胆的改良尝试,最终实践证明改良成功!
7 g8 [, L) ?+ o3 x; n# C1 `# n5 U
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 b3 }. {, r" Z  C0 Z1 y: q; R
          后每条支路再配1000UF滤波。输入的电源要求为9V 800HM。4 q* ?# [2 r  g: a# V
         (MD的电源为10V 1A)
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1 s0 m6 l3 A/ i% { 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 p8 `: h9 O0 w/ ~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,
" S9 h* _% Z$ z9 o3 j$ t# b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, b% K8 t- H7 {: z) ~$ Y
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
" K! z' n1 j9 F! ?( P% C3 I9 f安全性,
. L: f! r9 ]% T/ `* i" O支路1:CPU.PPU.内存RAM,现存RAM,139,373,368X2。. }& t) M$ w3 _. u& ]4 s
支路2:FC卡带独享。(再大的卡带都能稳定运行)% Z8 G6 Q# j# k9 D/ D& k; i$ X- X
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
" w6 d6 }# b1 w2 z5 h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# Q6 Y2 i' ?) \9 \2 A% r
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5 V1 F- Y4 `5 m0 Y) ^: ]- W
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。
/ ~: }) V# S. n$ n/ d% s- }) d( p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,7 S) h% t8 d( Y$ P8 Z
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+ ~# N- R+ s& R  I
游戏卡为原版魂斗罗1。
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; g+ d5 g# C% ]; z0 F  H( ]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! \* C9 B$ ?; R  |! v& k% L  N/ p
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)9 S# b, T4 q/ s$ f$ v
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  W& o( Z- X; w, u7 j5 n3 o
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: ^! b* |5 @( P; I! |8 a" T
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
8 p' _5 r" A8 i7 {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; I4 W1 h3 K3 |
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  J5 _/ ?- D9 ~- n
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. r" m- \' }' \/ M3 ^3 X
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2 D8 |: ^8 }3 M, Q& c! F
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," D9 @  ^* J9 V" q' ]
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. n0 l5 M( n3 ~
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。
1 k6 |8 k7 ~7 C& L) U+ D7 E3 ]! Q$ b! f以下是花瓶的小天才和本机对比。。
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2 w0 O1 D" Q- u视频输出:包括黑色竖条处理。。。7 T2 ~1 t, p3 d. s6 w

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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4 N' ^5 m7 G$ @/ k- t
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
; f4 P- u) W/ 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。
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  E3 Z! B& {1 ?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
" @0 P! P$ v: N" Q/ w$ }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+ u4 D* s8 j9 d4 S
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
/ G9 P  L8 ?( F3 [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。
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5 i" `' b3 ~: l% U" D2 j5 }/ h焊接:& v/ L1 T# ]; k) T& A

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7 d, g3 y/ ~* A( J4 t5 a
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
; h2 W+ e; [# S1 U* ~点数为651个,而贴片元件的焊接真是个耗时棘手的问题。
5 T1 y8 V+ b; q) Y$ L/ Y3 E
+ L% i/ \/ O  K9 W( T8 B其他电路介绍:
. h& T4 ^, P) e/ U; c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6 z9 E0 N% ]" n. p" [0 W
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2 q3 s1 ]3 @& r/ 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
. c% K: O& z9 l6 J$ O1 g! {6 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
! M/ \. l+ i1 M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
2 \' B3 e$ P; r% i8 ]! o3 ?1 L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; M2 B% `+ M% N' f& ~
穷啊!-
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$ z* w4 \7 g$ y. f% S: P* m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。。。)
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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。
2 L" m% N, w6 o* v1 F7 N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。
5 y7 q6 ~% b! @1 f1 b' f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。
$ J$ {2 F  b9 w# p/ x! 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  $ L  g0 j/ q8 F( d
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。  + T% F7 z. S" b3 _. X' G% E
大师整得这么另类,不得不让我想到震动手柄,* e1 n2 d4 B! r  z% @

' B, W: ~; z" S  m" n! g
: N0 F6 X" [1 E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 4 t4 t( V$ Q# u# @- k$ G8 o
chenci1988 发表于 2012-11-25 19:59 # [# O( t0 E: r' {: B2 b- D
大师的工程也完工了,祝贺。9 L9 m0 L- I% R2 Q+ N* n0 f
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 ...

/ l- W' E& S3 B" S2 Z
: B3 z) G) o9 z. u$ I4 B# [# C0 \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 / Y$ D9 s) n, O! a/ N- n
真不愧是大师,期待量产

# W) s: r" F* B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   `! a; ^* c8 B+ f- K: ?
gassnake 发表于 2012-11-25 20:25
" g, E7 |( N+ p估计质量那是相当不错的

$ P; o) s) h8 q; H  Y0 E3 i  C+ M7 v$ ~+ r* P+ T3 d/ p9 D
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- O1 o/ L" `; \

5 r* r8 {2 i. QHD74LS373P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 / |0 f% i7 a9 }& A% {2 y
回复 孙大师 的帖子5 W, x5 W& r. t7 [

* I4 N, o( ]# r% t; a* q2 }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 ...

3 ]3 K0 [; r1 U) g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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