前言：
    去年我曾经在VGDIY论坛发布过自己DIY的FC。共出过两个版本，第一个版本只是简单的抄板复制，成功后发布到论坛，受到了很多网友的支持，然后有网友反馈官方的FC主板受到当时的环境、成本限制有些方面的性能不是很完美，比如音频底噪，视频竖纹等等。然后就有了FC DIY 2.0版本，自作主张的加入了立体声处理电路，总共做了20片PCB，套件加成品出给论坛的网友17套，受到了大家的肯定。

    本以为FC上的工作到这程度就差不多了，没想到这不仅不是结束，反而是开始。

    后来我得知部分型号FC的PPU是原生RGBS输出，有玩家基于这些PPU改的RGBS输出的FC视频效果相当给力！颜色饱满，细节清晰。不过此时我也只能是羡慕加羡慕，因为那颗RGB的PPU价格不菲，有钱还不一定能买得到。

    今年年初的时候，网上出现了RP2C02的IC显微版图，如下：
   

    刚开始看见这图的时候，我动起了改造这个PPU的主意，不过也只是想法而已，当时的我看不懂这张图，对微电子也一窍不通，也许是兴趣，也许是好奇心，我开始在网上寻找资料，寻求复制这个IC并且改造它的方法。恰逢此时，乌克兰的一位大神发布了FC的N8烧录卡，这给了我一个启示，也给了我一个方向。
    后来，我的PPU复刻计划初步形成了：用FPGA实现2C02的逻辑并加以改造，直接输出数字RGB信息，用独立视频DAC转换为模拟RGB！！！
    我整理了项目的大体过程：
       1.要有足够清晰的IC各层版图，要能分辨连线和晶体管。（这个网上已经有了相当清晰的图片）
       2.要根据IC的各层版图推出连线、晶体管（2C02是NMOS工艺的，所有的晶体管都是N沟道的）、逻辑开关、存储单元等等。（这部分工作由俄罗斯的网友ogamespec完成了绝大部分，并在我分析逻辑的时候给了我很多指点和建议，在此对其无私的工作和热心的帮助表示衷心的感谢！）
    我主要的工作就是下面的步骤：
       3.根据晶体管级原理图推出门级原理图，例如非门、逻辑门、动态锁存器、伪静态锁存器、传输门、RAM单元。（这个过程相当耗时间，尤其对于我这个一边学习一边做的新手来说）
       3.5 这一过程是对于我这个FPGA零基础的人来说的，我只在大学的数电课上了解过FPGA，现在为了完成这个项目要开始学习了，买了很多书，也买了开发板，学习ing！！！
       4.根据门级原理图分析逻辑，用FPGA实现各个模块。（这个过程工作量很大，不仅是分析逻辑，还要对逻辑进行转化以适合FPGA）
       5.各模块时序仿真、测试。（工程量很大，比较累）
       6.板级验证。（要兼容各种型号的FC困难也不小 注：一颗黑豆封装的不支持了）
       7.兼容性验证。（从理论上看，兼容性应该和2C02一样，但是由于器件的工艺、电气特性差异、以及其他潜在的差异，对各种游戏的兼容性测试也不能省）

好，前言就说完了，下面写正文：

    由于我没有CRT设备，更没有能够直接接受模拟RGBS的显示设备，我的测试用的是三星1080p的液晶显示器，用AV和S转换HDMI后由显示器输出，另外网友“机器猫”提供了超级解霸的转换板，可以把模拟RGBS信号转换为VGA信号输出，此次也加入测试，分辨率设置为1024*768。

设备一览图：
FC主机用的是我的DIY FC 2.0主板，左边一台的AV输出作对比，最右边的小板就是超级解霸转换板了。


玛丽3场景1 AV转HDMI输出

玛丽3场景1 S转HDMI输出

玛丽3场景1 VGA输出 这张图拍的发白了


玛丽角色特写 AV转HDMI输出

玛丽角色特写 S转HDMI输出

玛丽角色特写 VGA输出


拉格朗日点标题 AV转HDMI输出

拉格朗日点标题 S转HDMI输出

拉格朗日点标题 VGA输出


拉格朗日点KONAMI标题 AV转HDMI输出

拉格朗日点KONAMI标题 S转HDMI输出

拉格朗日点KONAMI标题 VGA输出


拉格朗日点角色 AV转HDMI输出

拉格朗日点角色 S转HDMI输出

拉格朗日点角色 VGA输出


以下都是S转HDMI输出的照片了：




















再曝一下最初的开发板，这个开发板也是自己做的，预留了很多资源，电源功率也足够大，前期80%的开发工作都是基于此板完成的。


最后感谢一下一直以来关心和支持我的玩家们... 最初，我都不敢想像会坚持这么长时间，说实话，曾经有好几次想过放弃，有时候遇到一个问题几天甚至几星期都一筹莫展，解决了一个问题后，N多的问题接踵而至，不过最后还是坚持下来了，现在还不能说100%完成，但至少可以休息一段时间了。搞这个项目完全是用业余的时间，挤掉了和朋友一起玩网游的时间，挤掉了玩单机游戏的时间。碧轨、伊苏7到现在还没通关，仙五前传自从装上了就一直没抽出时间玩，古剑二和轩辕剑6安装了、激活了，可一直没去动，我给自己找了个很好的理由：显卡垃圾带不动，等NV发布麦克斯韦架构后，搞个760再玩。╮(╯▽╰)╭

by 陈司言(chenci1988)

[ 本帖最后由 陈司言 于 2013-12-24 15:33 编辑 ]

引用:

原帖由 tangqiao 于 2013-12-23 16:42 发表
我累个擦 ，这么强 ，会玩单片机无所不能！首先顶一个，看了半天还以为是原始的DIP40封装呢，结果是开发板，模拟RGB芯片，我感觉是糊弄大众啊，建议你还是做DIP40封装的给大家玩。忠言逆耳！如果您觉得我说的不好听就 ...

首先感谢您的支持！
这个与你理解的可能不一样，你所说的DIP40应该指的是制作ASIC吧，凭我个人的财力，外加这么小众，去做ASIC是极不现实的。FPGA和单片机不一样，现在很多数字集成电路都以FPGA为平台开发，很多ASIC开发前期都会用FPGA样机实现。关于FPGA知识可自行去百度科普。
这种方式是低成本实现数字IC的主要途径。
是否是糊弄大众不用我解释，大家会用公正的眼光看。

[ 本帖最后由 陈司言 于 2013-12-23 17:47 编辑 ]

引用:

原帖由 hkt3010 于 2013-12-23 22:09 发表
首先对LZ的工作表示敬佩和感谢。

顶楼贴了很多屏摄，其实这些屏摄都是多余的，AV和RGB的输出效果根本不用比，区别是显而易见的。关键是转接板的实用性。到目前为止，只看到顶楼的一张利用排线转接的照片，坦率的说 ...

可能我忘了说明了，这次发布的主题侧重于复刻成功的消息，那个开发板是开发阶段设计的，很多部分是调试用的，我当初的设计就是用个小板插在原来ppu插槽位置的，最终量产的成品还没出来。
现在还在想留有哪些接口，增加哪些功能等等。

引用:

原帖由 浅海章鱼 于 2013-12-24 15:06 发表
poco图请将链接里面的-C去掉即可。

高人呐，感谢！连接图已经修好了。

引用:

原帖由 9562 于 2013-12-24 14:55 发表
想问楼主，为什么不搞成老外那样 ，保留原始ppu，只 附加rgb功能

附图

完整复刻的话自由度最大，可以对内部任意处理+改造。

引用:

原帖由 berserkryu 于 2014-1-7 06:55 发表
专门注册来回lz帖子的。。。
这个完全是自己开发的？包括电路布局么？
如果可以把电路缩小一点或者变形就可以装进fc外壳。。。
关键是这个板的电源可不可以在fc的电路板上走啊？

这个的确是我自己完成的，从芯片级到板级。（当然显微版图和晶体管级原理图是现成的，但也有不少错误，验证这些信息也花了不少时间）
最近正在按红白机的内部空间来做pcb。
正常情况下电源是直接取fc板上的5V，但是当fc运行功耗比较大的游戏卡时，fc的7805稳压芯片发热估计会很严重，所以可能会增加电源口取适配器9V的直流电源。
最终成品会包含fpga、cpld、video DAC、CXA1645M，这些加在一起功耗会较大，所以模块板会增加稳压IC的。