現(xiàn)在回憶起小時(shí)候，總覺得那時(shí)候日子特別美好。

兒時(shí)的我們雖然沒有手機(jī)，但是卻一點(diǎn)也不會(huì)無聊。

尤其是和小伙伴們一起偷偷地玩游戲機(jī)。

后來隨著電腦和手機(jī)的普及，童年記憶里的老物件，也因?yàn)橥．a(chǎn)而逐漸遠(yuǎn)去。

兒時(shí)的游戲離我們原來越遠(yuǎn)，漸漸消失在我們生活中。

為了找回童年的美好，今天我們動(dòng)手做一臺(tái)NES游戲機(jī)。

硬件模擬好在哪？

一般來說現(xiàn)在想玩老游戲有三種方法。

第一種方法是在二手市場淘換當(dāng)年的原機(jī)原卡帶，但是非常稀缺、價(jià)格昂貴，品相難以保證。

年代久遠(yuǎn)的游戲機(jī)只能輸出模擬視頻信號(hào)，需要更換芯片或用采集卡才能連接現(xiàn)代的數(shù)字顯示器，會(huì)帶來顯示延遲。

第二種方法是軟件模擬，雖然硬件性能今非昔比，手機(jī)上都可運(yùn)行許多模擬器，但有兼容性問題，不是所有游戲都能穩(wěn)定運(yùn)行。

使用軟件模擬還會(huì)出現(xiàn)操作輸入延遲，和聲音延遲。

對(duì)高難度的動(dòng)作游戲來說，雖然延遲只有毫秒級(jí)別，但還是能感覺到手感不同，老游戲難度普遍又高，輸入延遲使一些高級(jí)技巧難以操作。

△經(jīng)典超難紅白機(jī)游戲《魔界村》

對(duì)于音游來說，那就根本沒法玩了。

△GBA上的音游《節(jié)奏天國》

現(xiàn)在市面上有一些基于樹莓派等環(huán)境的開源游戲機(jī)，任天堂、世嘉等也不斷地推出官方迷你復(fù)刻版。

但這些本質(zhì)上還是使用現(xiàn)代硬件架構(gòu)的軟件模擬，不能解決軟件模擬帶來的問題。如任天堂迷你FC實(shí)際上是在ARM架構(gòu)上運(yùn)行Linux系統(tǒng)。

第三種方法就是使用FPGA硬件模擬。

FPGA的全稱是現(xiàn)場可編程門陣列，通過直接對(duì)芯片中的模塊和邏輯單元編程來模擬老游戲機(jī)硬件的運(yùn)行方式。

軟件模擬器是用CPU做通用計(jì)算，按順序執(zhí)行代碼，需要比被模擬的硬件運(yùn)行頻率快許多倍的CPU才能達(dá)到原硬件的運(yùn)行速度。

FPGA通過編程重組生成專用電路，相當(dāng)于“可變形的硬件”。

可以讓被模擬硬件的不同芯片同時(shí)工作，耗費(fèi)的資源更少，同時(shí)解決延遲問題。

還可以模擬大型游戲卡帶中特制的增強(qiáng)芯片，解決游戲兼容性問題。

△SFC星際火狐中的增強(qiáng)芯片負(fù)責(zé)渲染3D多邊形

以及模擬老機(jī)種的音頻芯片輸出原汁原味的游戲音效。

此外，在測試中GameGirl輸出的畫面比原機(jī)清晰度更高，色彩也更鮮明。

NES FC 小霸王 。。。傻傻分不清楚

查看《萬字長文帶你回顧電子游戲的七十多年歷史（完整版）》主條目：第三代視頻游戲機(jī)

總結(jié)一下，美國叫NES，日本叫FC，中國叫小霸王（山寨），其實(shí)都是任天堂和SEGA8位游戲機(jī)。

硬件介紹

GameGirl核心板+擴(kuò)展板

FPGA核心板

EP4ce22f17

SDRAM:HY57V561620 32MB

擴(kuò)展板

AT91SAM7S256

MAX1304（SPI轉(zhuǎn)USB）

實(shí)物如下：

治好你的頸椎病

程序

https://github.com/suisuisi/gamegirl/tree/master/CoreCPU/nes

下載下來使用Quartus II進(jìn)行編譯，編譯選項(xiàng)注意下面截圖勾選：

編譯后會(huì)產(chǎn)生.RBF文件：

SD卡準(zhǔn)備

將上述文件拷貝到SD卡根目錄下，并重新命名為core.rbf。

在SD卡上創(chuàng)建nes文件夾，將自己喜歡的游俠放到該目錄下，支持.nes .nsf .bin等擴(kuò)展文件名。

審核編輯：湯梓紅