Nagrywanie własnych gier do PEGASUSa

Wiele osób zastanawia się, czy można i jak nagrać gry na popularne `dyskietki` od Pegasusa. Raz nawet spotkałem się z użytkownikiem, który pytał innych, jak podłączyć stację dyskietek z PC do Pegasusa Teraz dowiemy się, że jednak jest to możliwe bardzo małym kosztem!

Informacje techniczne
W Pegasusie mamy procesor CPU 6502 (układ UA6527P) który ma swoją szynę adresową oraz danych PRG (program), do której podłączona jest pamięć RAM oraz układ graficzny PPU (UA6538) z oddzielną szyną adresową oraz danych CHR (character - grafika) ze swoją pamięcią RAM. Układy te działają niezaleznie od siebie, aczkolwiek CPU może się komunikować z PPU.
Na złącze kartrydża wyprowadzona jest większość sygnałów obu procesorów (szyny adresowe, szyny danych).



W kartrydżu mamy zwykle dwie pamięci ROM - jedną dla CPU oraz drugą dla PPU. Niestety taka architektura bardzo ogranicza możliwości sprzętowe - CPU był w stanie zaadresować tylko 32 kB pamięci, a PPU - 8 kB. Tylko bardzo proste gry (np. Super Mario Bros) były w stanie podołać tym wymaganiom. Producenci szybko zorientowali się, że potrzeba jakoś rozszerzyć możliwości sprzętowe. Zwiększenie ilości pamięci możliwej do zaadresowania stało dostępne poprzez mechanizm przełączania banków (ang. bankswitching). Wymusiło to zastosowanie w kartrydżach dodatkowych układów scalonych. Wiele producentów wprowadziło swoje rozwiązania (tzw. mappery), które między sobą nie były zgodne. Gry pisane były na konkretne rozwiązanie, wobec czego dana gra może współpracować tylko z mapperem, na który została stworzona.

Rodzajów maperów jest kilkadziesiąt, na szczęście najpopularniejszych jest tylko kilka, które pokrywają ok 80-90% wszystkich wydanych tytułów gier.

Mój projekt
Wiele maniaków romhackingu tworzy tzw. devcarty, czyli wylutowywuje z oryginalnej PCB z grą układy pamięci, na ich miejsce wkłądając podstawki, w które nastepnie można włożyć układy pamięci. Niestety wymaga to zniszczenia danej gry, a ponadto często producenci stosowali mask-romy (pamięci ROM jednokrotnego programowania) z niestandardowym pinoutem, wobec czego współpraca z ogólnodostępnymi pamięciami Flash wymagała wykonania dodatkowych krosów i przecięć ścieżek.

Ja zająłem się stworzeniem od zera PCB do popularnego mapera UNROM, aby nie niszczyć żadnej działającej gry. Wymaga on tylko dwóch dodatkowych układów scalonych z rodziny 74 - 4 bitowego rejestru z pamięcią (74HC161) oraz bramki OR (74HC32). Gry na ten maper mają rozmiar 128 kB. Ja dysponując pamięcią 512 kB postanowiłem zastosowac przełącznik ze zworek, dzięki czemu możemy na taką pamięć nagrać 4 gry i zworkami wybrać, w którą aktualnie chcemy grać.



Wyzwania
Pierwszym wyzwaniem było wykonanie dwuwastwowej PCB. Do tej pory nie robiłem takich z braku konieczności. Niestety złącze kartrydża w konsoli jest dwustronne, co wymusiło taką konieczność. Płytka pod tym względem wyszła wzorowo - wystarczy wydrukować dwie warstwy, zgrać je między sobą pod lampą, zszyć zszywaczem, do środka wsuną laminat i zaprasować laminarką.

Kolejny kłopot to grubość PCB. PCB ze złączem krawędziowym ma grubość 1,2mm (wynika to z szerokości złącza). Niestety laminaty są dostępne w grubościach 1 mm lub 1.5 mm. Ten drugi za bardzo rozpychałby styki, a pierwszy jest zbyt cienki i mógłby się nie utrzymać. Wybrałem jednak laminat 1 mm. Po pocynowaniu styków miedzią (dość grubą warstwą) styki mają grubość ok. 1.15mm czyli nie było kłopotu.

Po wytrawieniu płytka miała kilka podtrawień (w miejscach, gdzie po laminowaniu poprawiłem ściezki mazakiem). Miał także na to wplyw długi czas siedzenia w kąpieli b327 (ok. 4 godzin z uwagi na dość stary roztwór). Ponadtwo już po wykonaniu płytka nie działała, co było spodowowane dwoma mini-zwarciami - jednym na poziomie lutowania, a drugim niecałkowitym wytrawieniem przerw między ścieżkami.



Nagrywanie gier
Wystarczy wyjąć z podstawki pamięć 29f040, włożyć do programatora, zaprogramować, włożyć spowrotem do kartrydża i możemy grać.
Może to być rozwiązanie trochę uciążliwe. Niebawem stworzę urządzenie, do którego będzie się taki kartrydż wsuwało (jak do Pegasusa) i będzie można programować bez wyjmowania z pamięci. Urządzenie będzie też pozwalało zgrywac na PC istniejące gry (jest już podobny projekt - Kazzo).

phanick wrote:

Wystarczy wyjąć z podstawki pamięć 29f040, włożyć do programatora, zaprogramować, włożyć spowrotem do kartrydża i możemy grać.

Jakiego programatora używasz do programowania tych pamięci? Z chęcią bym taki kartridż zbudował, ale nie mam programatora .

Phanick Ale mi przypomniałeś czasy dzieciństwa ... Jak wymieniało się kartridże.
W jakim programie projektowałeś schemat i PCB ?

@konrad123456 rozszerzenia pochodzą z Eagle i w nim się też otwierają, dla takich projektów jestem pełen podziwu, kręci mnie 8-bit i też mam zamiar się zabrać za jakiś cart-hacking Mało jest takich projektów w naszym rodzimym języku, z jakiej gry jest wyciągnięty Mapper?

Pegazus to NES, tu jest aktualna lista romów/mapperów: Link

Skąd bierzesz na to gry?
W tytule jest o nagrywaniu własnych gier - piszesz gry?

Nic nie stoi na przeszkodzie, żeby napisać własną grę albo demo. Nagrywanie niewłasnych gier jest trochę niezgodne z prawem :]

phanick wrote:

W kartrydżu mamy zwykle dwie pamięci ROM - jedną dla CPU oraz drugą dla PPU

Nieprawda. Druga pamięć to SRAM, najczęściej spotykane były 6264. Bywały i większe.
Była wykorzystywana jako bufor obrazu. Dlatego między innymi pierwszymi objawami niełączącego złącza krawędziowego były ciapki na ekranie mimo normalnie działającej gry.

Szkoda że z podstawką i programatorem trzeba się bujać. Można by pomyśleć nad jakimś multiplekserem do magistrali danych i adresu oraz kontroli, i zrobić jakiś szeregowy ISP coby wgrać inny wsad bez wyciągania pamięci flash.

arturavs wrote:

Szkoda że z podstawką i programatorem trzeba się bujać. Można by pomyśleć nad jakimś multiplekserem do magistrali danych i adresu oraz kontroli, i zrobić jakiś szeregowy ISP coby wgrać inny wsad bez wyciągania pamięci flash.

Jakby Kolega przeczytał do końca to by znalazł.

phanick wrote:

Niebawem stworzę urządzenie, do którego będzie się taki kartrydż wsuwało (jak do Pegasusa) i będzie można programować bez wyjmowania z pamięci.

Fajne urządzenie. Szkoda że nie miałem Pegasusa w dzieciństwie.

Czy zrobiłeś już jakąś swoją grę?

Ciekawy projekt, fajnie że zaprojektowałeś swoje PCB i nie zniszczyłeś sprawnych gier.
Z tego co zauważyłem na filmie to gry są spowolnione, co sugeruje że nagrałeś gry w wersji NTSC, gdzie Pegasus jest konsolą PALową. Próbowałeś modyfikować konsolę, aby działała z częstotliwością 60Hz? (mowa o odświeżaniu pionowym oczywiście)
Telewizory są przystosowane do przyjmowania obrazu PAL 60Hz, proste wymuszenie PALu w konsoli Playstation umożliwiało uruchamianie gier NTSC na zwykłych telewizorach.

[edycja]
Znalazłem schematy (dla wersji jedno oraz wielochipowej):
http://www.forum.emunes.pl/index.php?topic=3027.0

1996arek wrote:

Jakby Kolega przeczytał do końca to by znalazł.

A czy Kolega wie co to jest ISP?

arturavs wrote:

Nieprawda. Druga pamięć to SRAM, najczęściej spotykane były 6264. Bywały i większe.

W zasadzie gry można podzielić na dwa rodzaje ze względu na posiadaną pamięć dla układy grafiki - te, które w kartrydżu miały pamięć ROM oraz te, które miały pamięć RAM. Będę się jednak z kolega kłócił, bo pamięć RAM posiada właściwie tylko UNROM (czyli maper z tego projektu) oraz kilka mniejszych. Większość gier posiada jednak pamięć ROM i mechanizm przełączania banków jest wykorzystywany zarówno przez CPU jak i PPU.
Jakiekolwiek niestykanie na stykach CHR spowoduje właśnie błędy w grafice, natomiast umożliwi uruchomienie i działanie gry.

Większych pamięci niż 6264 [8 kB] na pewno nie było (a jeśli nawet były, to wykorzystywane było w nich tylko właśnie 8kB) bo nie miało to sensu ekonomicznego => zastosowanie pamięci RAM zamiast ROM służy właśnie niestosowaniu przełączania banków po stronie PPU - wtedy PPU sam wgrywa do owej pamięci RAM to, co chce.

Jedyną grą, jaką znam, która posiada RAM i przełączanie banków jest Videomotion - wynika to jednak ze szczególnego typu gry - pozwala ona na rysowanie na ekranie i bez RAMu i przełączania banków nie dałoby się zrealizować takiej funkcjonalności (zbyt mało grafiki).

1996arek wrote:

Czy zrobiłeś już jakąś swoją grę?

Całej gry nie robiłem, ale jeden ze wcześniejszych moich projektów to programowalny kartrydż, w którym wybór gry następywał z listy na ekranie telewizora (gry były wczytywane z karty SD)
Musiałem w asemblerze pegasusa zakodować menu z grami.

ja.czekanski wrote:

Z tego co zauważyłem na filmie to gry są spowolnione, co sugeruje że nagrałeś gry w wersji NTSC, gdzie Pegasus jest konsolą PALową. Próbowałeś modyfikować konsolę, aby działała z częstotliwością 60Hz? (mowa o odświeżaniu pionowym oczywiście)

Chyba kilka innych osób probowało dokonać takiej przeróbki, jednak bez efektu, na pewno wymiana samego kwarcu na inny nie pomoże. Natomiast da się na moim filmie zauważyć dziwny (zbyt wysoki) ton muzyki w grze. Jest to spowodowane zastosowaniem układu ua6527 zamiast układu ua6527p (czyli prawdopodobnie wersja ntsc).

phanick bardzo fajny projekt. W moim PEGASUSie mam uszkodzone gniazdo, do którego wkładało się dyskietki. Kiedyś szukałem, ale nie znalazłem. Można takie gniazdo dokupić?

mgiro wrote:

phanick bardzo fajny projekt. W moim PEGASUSie mam uszkodzone gniazdo, do którego wkładało się dyskietki. Kiedyś szukałem, ale nie znalazłem. Można takie gniazdo dokupić?

Szukaj pod hasłem edge connector / złącze krawędziowe (60 pin).
Na ebay-u kiedyś widziałem. Można tez wylutować gniazdo isa z uszkodzonej płyty głównej (albo kupić coś takiego) i wyciąć nadmiarowy pin .

Z menu się sprawa komplikuje, bo obecnie jedna z czterech gier jest wybierana poprzez jedną z czterech kombinacji na wejściach adresowych pamięci A17,A18 (00, 01, 10, 11). Dodanie menu wymagało by:

1) Wgrania gdzieś tego menu, a to wiązałoby się z dołożeniem dodatkowej kości pamięci rom, w której wgrane byłoby owe menu (obecna kość jest wypełniona w 100%).

2) Po wybraniu gry z menu jakiś układ musiałby zapamiętać wybraną grę i ustawić ową kombinacje na wejściach A17,A18 (najprawdopodobniej drugi rejestr 161). Ponadto należałoby dołożyć jakiś mechanizm, który stwierdzałby odwołanie do tego rejestru w taki sposób, aby żadna gra nie mogła w trakcie swojego działania mieć na to wpływu.

Dodano po 31 [sekundy]:

Wybór gry jest po prostu dodatkowym `featurem`, który jest niejako skutkiem ubocznym zastosowania tak dużej pamięci.

Jest gdzieś opis tego projektu z drugiego filmu? W sumie bardzo ciekawy projekt. Do przełączania gier można użyć jakiegoś małego up i np wyświetlacza 7 segmentowego. Można by też pokusić się o zastosowanie jakiegoś CPLD aby odtworzyć kilka sposobów przełączania pamięci.

Nigdzie na razie tego nie opisywałem szerzej. Podstawowy błąd jaki tam zrobiłem to próba zmieszczenia wszystkich maperów `na raz` do układu (to było o parte o fpga xilinxa)

Niebawem będę robił ulepszoną wersje tego, na fpga altery. Teraz układ będzie programowany kodem mapera tylko tej gry, która została wybrana z listy. Wspomagać go będzie cpld.

Widzę że Kolega naprawdę daleko zaszedł w tych pracach. Faktycznie pomysł programowania struktury kodem przypisanym do gry wdaje się najbardziej sensowny. Projekt nawet z błędami, warto by opisać aby pokazać że nie tylko za granicą ludzie takie cudeńka projektują.

[b]phanick [b] JOYPADy też jakoś ulepszałeś? Czy może też swoje zrobiłeś?

Znalazłem gotowe rozwiązanie, zapewne trudne do nabycia w polsce.
Gry zapisuję się na kartę SD i wybiera z menu.


Trochę bebechów to ma:


oraz nie obsługuje wszystkich mapperów:



Ale jest darmowe update
http://krikzz.com/index.php?route=product/product&product_id=59

Patrząc po ilości układów i płytce to koszt wykonania ze 400zł. W Polsce może być to zaporą dla nie jednego maniaka. Konstrukcję kolegi jest do wykonania więc to jej wielka zaleta. Ciekawe czy nie dało by się stworzyć jednego mapera i zmodyfikować rom-y gier tak aby z niego korzystały.

Patrząc na listę rom - maper widać że do UNROM są wsady 128kB PRG - 0kB CHR oraz 128 CHR. Czy oznacza to że wymagają one w miejsce RAM-u drugiej kości ROM czy po prostu nie korzystają z niej?

Do tej pory gram w gry na NESa, z tym, że na emulatorze, a to już nie to samo. Taka kostka to świetny pomysł, ze slotem kart pamięci to już naprawdę sprytne i wygodne rozwiązanie, a gdyby zaimplementować obsługę USB lub - idąc dalej - jakiegoś standardu bezprzewodowego? Wi-Fi albo Bluetooth? Wtedy już do życia (bądź przynajmniej do grania na NES-ie) więcej nie byłoby potrzeba

phanick wrote:

Rodzajów maperów jest kilkadziesiąt, na szczęście najpopularniejszych jest tylko kilka, które pokrywają ok 80-90% wszystkich wydanych tytułów gier.

Czy to prawda, że te kilka najpopularniejszych mapperów to NROM, MMC1, CNROM, UNROM i MMC3?

Kiedyś miałem konsolę Pegasus i jeszcze kilka lat temu interesował mnie temat nagrywania gier.

Wtedy myślałem, ze najprościej wykonać kilka dev-cartów właśnie z tymi piecioma mapperami.

Jeżeli robić od podstaw, to wtedy myślałem nad takim rozwiązaniem, w którym rolę mappera będzie pełnić kontroler pracujący z dużą prędkością (minimum 16MHz), najlepiej taki, który może uruchomić program z zewnętrznej pamięci ROM. W takim przypadku PCB miałby 4 gniazda:
- Pamięć PRG-ROM
- Pamięć CHR-ROM lub CHR-RAM
- Pamięć WRAM (używana przez niektóre gry, np. Super Mario Bros 3)
- Pamięć programu kontrolera lub podstawka do kontrolera

W takim przypadku do uruchomienia jednej gry byłby potrzebny zaprogramowany ROM z grą i mikrokontroler z odpowiednim mapperem. Czasami jeden mapper byłby w róznych wersjach, bo w niektórych przypadkach jest mirroring H lub V w grafice i w jednych grach jest H, a w innych jest V. Ta sprawa dotyczy chyba UNROM i CNROM. Generalnie, żeby ten problem wypalił, musi być pełniony fundamentalny warunek: Czas odpowiedzi mikrokontrolera na sygnał sterujący jest krótszy niż czas oczekiwania konsoli na odpowiedź, a to zależy od szybkości mikrokontrolera i napisanego programu. W ten sposób teoretycznie mozna zaimplementować dowolny mapper, jedynym ograniczeniem jest spełnienie powyższego warunku.

Ale panowie, jak widzę ten kartridż i jego skomplikowanie to w sumie zrobił by na tym drugiego nesa. Sam może nie wiele wiedzy mam, ale myślałem nad zaprzęgnięciem samej megi 2560 i zewnętrznego ramu, gdzie za pomocą switcha wybieralo by się grę, dalej atmega za pomocą bootloadera ładowała by do flasha całą grę z karty sd i dopiero później symulowała kartridż.
// a jak by mega w taktach nie wyrobiła to można użyć cokolwiek, aby nadążało z zadawanie stanów na piny.

Witam uprzejmie, widzę że kilka osób znajomych się wypowiada w temacie to i ja dołożę coś od siebie, temat nagrywania romów i romhackingu wałkujemy już od lat na dedykowanym forum - zachęcam do lektury, analizowane są tam i rozpisane spore ilości konstrukcji gier NES/Famicom (Pegasus również).

LINK Link

Tutaj mała prezentacja czego może dokonać grupa zapaleńców właśnie z powyższego forum:



oraz





Zapraszam również do zapoznania się z zawartością całego forum - osoby zainteresowane znajdą tam wiele ciekawych informacji.

kolego @phanick piszesz o Videomation i jej wykorzystaniu ramu, a co powiesz na konstrukcje gier Gauntlet, Pin-Bot czy też fenomenalnie odwzorowany High Speed właśnie dzięki zastosowanie jednocześnie rom i ram dla grafiki ?

Widzę też że zastosowałeś opis wyprowadzeń naszego forumowego kolegi, podawaj proszę źródła .

Dla większych maniaków mogę jeszcze polecić forum NESDEV - tam dopiero cuda wyprawiają (głównie programowanie), oraz ich wiki która jest ogromną kopalnią wiedzy.

Link

Pomocnym przy próbie odtwarzania mapperów może być również Nes Cart Database gdzie znajdziemy szczegółowe dane każdej wpisanej tam gry ( pełny opis hardware, zdjęcia pcb i samego carta z grą, dane wydawcy), strona posiada bardzo rozbudowaną wyszukiwarkę dzięki czemu można znaleźć wszystko co potrzebne.

Link

Witam
ostatnio sam chciałem pograć w gry z Pegasusa niestety dobry tego typu sprzęt kosztuje więcej niż oryginalny NES. Udało mi się nabyć wspomnianego Nesa na allegro i tu zaczęły się schody cenny niektórych kartridży z grami są dość wysokie a z drugiej strony na allegro jest mało takich gier idąc dalej udało mi się znaleźć dwa alternatywne sposoby jeden to projekt everdrive n8 a drugi to PowerPak niestety ich cenny jeszcze bardziej odstraszają. Swoją drogą same kartridże jak NES mają już ponad 30 lat wiec nie wiadomo ile to jeszcze pociągnie. Dla osób które nie mają takich zdolności manualnych jak phanick polecam poszukać na aliexpress kartridża 245 in 1 osobiście go nie posiadam ale jeden z polskich vlogerów go testował i chyba nic się nie powtórzyło