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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 1 V4 M; c' P0 r7 i* `& v) P4 }

8 ~  a$ R8 ]) ~1 j' m0 u( e纯手工,单干,全面打造顶级FC!4 ]6 ?( ~" T2 b; Y
                      第一章 功能和外观2 w3 ?1 H2 ^. ^5 W/ i/ U8 V* C9 \

' B! Q" H1 h* L& U
, r6 k1 N: T, b! ~2 }
! ~# B, X5 X/ V  T终于有了自己制作的游戏机,机器不错,哈哈,辛苦也值得了。。。
4 C! }* _, U5 V" s2 m) O5 R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,5 H  U% Q1 T/ |# c2 q: ^. t+ ~( _
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
: e1 s! d3 q' R+ N设计出了这台游戏机,MD2-FC。
  G; e# v- B# }0 d1 i* N( n5 O# k7 \+ Q) r" ?! r0 a

: W8 d) s* |. |6 @7 W4 p3 C
1 t) T3 b6 ]3 u' G8 U8 m考虑到会有玩家跟风,所以多做了几张PCB。4 k3 S& f9 d3 G9 U5 u
3 p7 v' i) l! ^# W0 i" B

5 V7 d; H, H. d: R7 p+ e' U
- p* ~. i# s" b  l8 D$ \
2 Z: s" U0 \5 m% [% w  [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' o9 n/ h4 ]; B2 B
尺寸,让主板都能放入。。8 l- {% n5 t7 ^% Y/ Y/ [3 {
% _0 W1 Y* c+ ~" |8 P8 R

8 D+ q1 g+ y7 K2 G, p% e/ O. B* l" J9 r" B- 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
+ D: s; R; c# V: [5 F" p手柄,RGBS线,对于光电枪,我来了个猛的,直接使用SS光电枪。
( H) J  ~0 u# v2 u7 Q+ `4 E( C9 Z) A7 \7 d. P# ^6 N* g

3 H0 ?: y, s# s9 p  x+ }
8 u& E! |6 v) q2 F8 ~* [0 kSS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
: v+ [( v* j" e2 A5 U* `光电枪
+ I% d% i( E, O7 M5 g" ?8 a+ y6 `# o7 O! X1 g
: ^; E4 x% J: g! s
$ ^7 n3 _; j. s- `7 [7 t9 u
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. ]& d" g0 M. i* m# ]# i) b
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!0 Y/ X( z# v2 s) D' S

, Z3 Q" S8 c8 q; O
2 M6 f, Q8 q: N
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6 f7 K! H9 f7 r5 \: 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  i0 \# s; M/ ]- A5 T2 Z7 K5 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。4 _9 c: V# ~4 l2 V0 r7 }- P9 L

8 n' `/ L$ r- x# k
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& s3 K6 i5 R* F开机再现经典“啊偶,小霸王其乐无穷!”
" d% j# N8 H1 ]. q+ X
0 c2 c* z6 j; K
0 J7 k% e8 o% Y8 D                  第二章 电路设计与焊接
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7 E  K9 j* b+ `+ }# e; c3 \

) s- M/ o8 K% X0 i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$ \: h, a( B
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,
& w7 ]3 V4 B0 K+ L1 m6 j4 R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: ~9 a7 I# }( D0 l: Q0 Y. A
了大胆的改良尝试,最终实践证明改良成功!
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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4 Q: R( W: m) L3 q& P
          后每条支路再配1000UF滤波。输入的电源要求为9V 800HM。
/ z. F; D  \8 ]9 \         (MD的电源为10V 1A)
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8 d4 G3 b! L  a

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$ ]7 O! I9 H# k" M- p! 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- `& E  A) S) Q/ U; ?
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; B! k! N1 C+ U9 ^5 F  e% h8 U
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
% H1 }0 [1 H5 L7 e0 O9 b, I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
. Q+ C. J+ \9 }6 g1 P安全性,
1 b* Q' x3 G6 F4 @支路1:CPU.PPU.内存RAM,现存RAM,139,373,368X2。
3 v3 Z1 O! `; S: A& Y- v支路2:FC卡带独享。(再大的卡带都能稳定运行)
, I1 j, U& c; q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* z; z. r$ k: M# l
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* ?# ?) J+ W0 l' I: M1 ?: _/ O
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 T; J. C& k7 ~  R- N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。% r' @6 @5 }" G1 p1 D' @0 Z
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,
. ~" r* _% F' ~5 L* A8 e3 W5 D8 `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7 E4 g$ K2 i# S1 q+ K
游戏卡为原版魂斗罗1。' o) Y, k4 _6 e$ H# Q

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0 k; n6 L0 Z( m: b' a
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 X% k2 d# q- ~& B6 i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+ t% ]6 P# \" f! Z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
0 w; B- x4 Z6 b% ?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# L1 M1 h0 t+ x1 v' x
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  E. x: E7 o# H7 h* J7 F7 E" A
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5 w" ^  b2 n) h3 c. `' H! 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6262-62256# Y- D/ I/ \3 d- y& @" C2 M. s
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
# [. [' L" i, b0 a$ G9 o1 g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
7 Y$ _+ n' @) d' E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,5 A0 {! H% S+ Q, z3 E8 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
; [" _: e: g. i& H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。
' e8 J) g' h3 q# n! L$ R* E以下是花瓶的小天才和本机对比。。
* K& U: U! d  t& X6 Q$ z/ f/ Q, s1 X# P& B  t' U5 [4 X: A
4 ]" M' j/ l! M8 X/ ~. X5 ?5 o

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' x6 D, m: i8 t1 V# T2 ~+ o' K3 \1 J6 s0 G) ^9 N
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& p' `2 V- G# U$ i, B
; g9 W. a8 A  k; U2 P/ F. R* C( v; z! n
* E( G! n9 w2 l5 u
视频输出:包括黑色竖条处理。。。
$ K; l9 Z& B% k& N; ]- r
+ m4 u) n0 B6 b$ j) `  G
) O) a' q1 \' z/ M4 j, n! Q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
; q4 I" s% z4 E6 f+ {0 U8 T% ]  i* ?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9 u; r2 w# S/ l3 M; y7 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。" n/ ~& P5 j: X& X3 z
; f' K8 y" N4 }& Q
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5V6 M% m9 I! Z( h5 r% e  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
7 W; d3 ?; F& u% y+ W  ^, 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/ f; _% ?8 Z! E3 S' H6 L" 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 M4 {7 E1 h' j1 _/ h
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; w! U8 y. {% `* w
焊接:6 z% I. {+ d, j- A2 y6 ]+ \

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) I3 P2 s2 g3 A6 Q
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
0 m8 k3 {3 ]9 C3 C9 l8 V点数为651个,而贴片元件的焊接真是个耗时棘手的问题。0 u& m" G9 w2 t6 n! q$ b

% E1 o3 \% _$ H0 {+ w+ `" L# c其他电路介绍:. W3 h& w" N5 s
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* j$ d& C0 w( \; Q& T6 g
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- x0 g) F! l3 Z) h( m' p
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# s3 J9 ~. J+ i) T" _" x
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
7 Q& y& \3 Q/ k: ?! x' `1 O* 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
3 R1 `: f. ^; v  R. a1 H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
# w# Q" l9 X1 I, Z穷啊!-( D( ~$ B% P5 }' C8 I+ F8 W+ e

! d; I+ p) x# s9 r( b: x- E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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                      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。* D7 ]1 L- D# k7 L: F- R
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。, N3 ]; n  e" z
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。
' _8 H9 w. K- K7 O0 h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  
) M0 d' G; n6 R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。  5 G3 @' o1 q" y! S2 @
大师整得这么另类,不得不让我想到震动手柄,
8 |3 _# a- ]; k2 i  E6 T' J+ f# Q  k* g1 K) O2 A9 p) v

" M( ]3 G! _, b4 z8 N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 * X4 S/ C8 E5 ~8 n' W" [* c
chenci1988 发表于 2012-11-25 19:59
, U! _( I$ \( t0 v6 b+ C) V/ e大师的工程也完工了,祝贺。* _9 K5 |0 [2 N) S7 G. O+ z, ^
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 ...

; @( j4 P! _$ m5 i4 S2 ~5 s1 _& \/ N6 j
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
. M. |( p. F3 s& |" d6 C3 K真不愧是大师,期待量产

5 n4 O+ P  t! t: \7 I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
! K5 U9 x  S6 U$ _( ~
gassnake 发表于 2012-11-25 20:25 # \2 w2 l6 v& M# z: p& d
估计质量那是相当不错的

- d9 n( O2 W  f8 I+ }5 D0 `/ c1 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/ G( Z& w0 C- c4 S1 s/ m

3 i' |$ U6 @, E5 X, i8 |) ]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 i# [7 U5 Y' R3 e* Q9 \回复 孙大师 的帖子; I6 |  f% m9 B& i" O: l

% r6 d7 Q8 [' @/ L! LHD74LS373P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 ...

6 D8 M5 h- D* Y8 n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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