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RGB2C02N【FC用PPU RP2C02互換品】

ファミコン
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ファミコンのRGB化といえば… RGBPPU , NESRGB , Hi-Def NES , RGB Blaster 等がありますよね。
RGB2C02Nは NX labs が制作したファミコンに搭載されているRP2C02の互換品です。本体基板のPPUをRGB2C02Nと置き換えてRGB出力ファミコン化してしまう素敵なデバイスです。
※RGB2C02Nのマニュアル等が公開されています(2024.4.21更新)
NX labs support page
 
2年ほど前から動作確認などを行ってきていましたが、コロナや半導体不足等によりリリースが延びてしまい実のところお蔵入りになりそうでしたが…私が頒布することで何とかリリースできました…
※ちゃんとNX labsさんの許可はもらってますよー
 
 
■特徴的な機能の1つとしてSPEXモードがあります(リアルタイムで切り替え可能)
通常スプライトの横並びは8個までですが、15個までパワーアップすることができます。
  
■RGB2C02Nの制限事項

 

1:映像出力はRGB出力(15kHz/31kHz)のみとなります(NESRGBの様なSやVideo等はありません)

2:NTSC専用です(PALには対応していません、予定もありません)

3:全てのカートリッジが動く保証はありません(こちらで動作確認できたカートリッジに関しては問題ありませんでした※FC DOOMも動作しました)

4:あくまで互換品です。ファミコンソフトの開発は純正ファミコンで行ってください。

5:RP2C02にあるバグをある程度実装しています。また、バグが修正されている場合もあります。

6:ビデオのタイミングはRP2C03B(RGB出力のPPU)と同じです。ジャンパでRP2C02と同じにすることが可能です。

 

■動作確認している機種(本体基板)は以下の通りです

※2024.5.7更新

ツインファミコン後期型(AN-505B:FFマーク付)でディスクシステムでの不具合報告があり調査継続中です。改造する前からディスクシステムでの不具合はあるようです。それらが関連している可能性もありますが、現状ではツインファミコンの後期型FFマーク付への取付はオススメできません。
ディスクシステムでの動作不具合が報告されている本体基板の型番
■ツインファミコン(AN-505B:FFマーク付)
DUNTK5630DE 0106(NV) DUNTK5630DE 0108(NV)  
     
 
※動作確認報告があれば追加していきます。
赤白ファミコン HVC-CPU- 07 , HVC-CPU-GPM-01
NEWファミコン HVCN-CPU-01 , HVCN-CPU-02
ツインファミコン AN-500B , AN-505B(FFマーク付:ディスクシステムのゲームで不具合報告有り)
NES TopLoader [NESN-CPU-01]
※赤白ファミコンの動作確認はできていますが、本体ケース内に収めるための変換基板等は今後リリース予定です。今回頒布分はNEWファミコンとツインファミコンの取付基板のみとなります。
 
「RGB2C02N【FC用PPU RP2C02互換品】」は 家電のケンちゃん で 委託販売中です。
※作業内容は難易度 です。基本的にはNESRGBの取付が出来る方を対象としています。
※2024.1.14の初回頒布は完売となりました。
※2024.3.14の2次頒布は完売となりました。
※2024.4.11の3次頒布は完売となりました。
※2024.5.23に4次頒布の予定です!
売り切れの場合は「再入荷のお知らせを受け取る」の登録をよろしくお願いします!

 

 

 

似非ステレオ基板もオススメですよ。

NEWファミコン用 似非ステレオ基板をつくってみた
FCRGB基板に使用している似非ステレオ回路を、NEWファミコンにも利用できるように基板を作成しました。

 

■全数治具を使用して動作確認を行っています。

 

 
※ここからはRGB2C02Nの組立に関する補足説明をしていきます。

必ずRGB2C02Nマニュアルを見ながら作業を進めてください。
■付属の74HC373
ファミコン本体基板に 74LS373 が使用されている場合は 74HC373 へ交換することを推薦します。
使用していて問題なければいいですが、特にツインファミコンは交換しておきましょう。
 
 
ツインファミコン後期型はこの場所にあります。
 
 
RGB2C02N基板の組立
RGB2C02N基板にハンダ付けする丸ピン連結コネクタ(20Px2個)は取り付ける向きに注意してください。
 
 
■NEWファミコンへの取付
PPUを取り外したら付属の40ピンICソケットを本体基板にハンダ付けします。
付属しているもう1個の40ピンICソケットを重ねて2段重ねにしてRGB2C02N基板を取り付けます。
 
 
ノイズ軽減や縦縞対策でマルチ端子のGND加工がありますので気になる方はこちらもご確認ください。

拡張音源などのバランス改善も行える似非ステレオ基板の取付もオススメです。

NEWファミコン用 似非ステレオ基板をつくってみた
FCRGB基板に使用している似非ステレオ回路を、NEWファミコンにも利用できるように基板を作成しました。
 
各自の環境に応じてRGB2C02N基板の[Pin map]からマルチ端子へ配線してください。
 
■マルチ端子のピンアサイン

1:R   2:G   3:C-SYNC(初期の純正RGBケーブル)   4:B

5:GND   6:GND   7:Y(S端子用)   8:C(S端子用)

9:VIDEO(RGB2C02Nでは[C-SYNC]をここに配線)

10:+5V

11:Audio-L  12:Audio-R

 
9ピン(VIDEO)のパターンカットを行っていない方は画像の位置で X カットしてください。
 
[Pin map]にL型のピンヘッダ(別途準備)を利用すると抜き差しなどメンテナンスがやりやすくなります。
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■純正/他社RGBケーブルの同期信号に関して
NESRGBの時も話題になってましたが使ってるRGBケーブルによって同期信号を取ってる箇所が違うという罠があります。純正RGBケーブルだと通常は9ピンからとっていますが、初期はマルチ端子の3ピンからとっているらしいので3ピンにもC-SYNCをつないでみてください。3Aカンパニー製だと初期はS端子の信号から同期信号をとってるとのこと…C-SYNCを7ピンまたは8ピンにつなげば同期の乱れは改善できるかと思います。
NESRGBは映ってたけどRGB2C02Nは同期が乱れるというのならRGBケーブルの可能性が高いかと。
 
■ツインファミコン用エクステンション基板
 
エクステンション基板はコネクタのハンダ付けする順序や位置に注意してください。
丸ピン連結コネクタ(20Px2個)をSOLDER SIDEのシルクの裏側になるようにハンダ付けします。
ICソケットを取り付ける際に連結コネクタのピンが長く当たってしまうので、ハンダ付け後に短くカットしてください。
 
 
次にICソケットをハンダ付けします(連結コネクタのピンが当たっていないか確認してください)
取り付ける順序を間違えてしまうとハンダ付けが非常にやり難くなるので注意してください。
 
 
組み立てが完了したらPPUを取り外します。
 
 
ツインファミコン基板のハンダ面から、エクステンション基板をハンダ付けします。
向きを間違えないように注意してください。
 
 
■RGB出力(15kHz/31kHz)の切替

RGB2C02NのRGB出力(15kHz/31kHz)はどちらかに固定しないのであれば、各自スイッチ等をつないで切り替えることになります。[MODE]をショートすると31kHzでオープンだと15kHzです。

詳細はマニュアルをご確認ください。

 

■VGA(31kHz/15kHz)端子のピンアサイン

1R , 2G , 3B , 5GND

6GND , 7GND , 8GND , 10GND

13HSYNC , 14VSYNC

※GNDは全て接続してください。

 

 

ここからの作業はまず RGB2C02N基板 を本体に取り付けて、正常に画面が出るのかどうかの確認を行ってから作業を進めてください!
 
■RGB2C02N用コントローラー

ファミコンの1PコントローラでRGB2C02Nの設定を変更出来るようにする基板です。AVRマイコン(ATTINY13A)にはプログラム書込済みで組みたてて配線することで利用できます。

 

■3次頒布分からは表面実装部品は実装済みで頒布されます

 

■コントローラーでの操作方法
COL0/COL1変化:SELECTとBボタンを押しながら上
SPEX変化:SELECTとAボタンを押しながら下
※初回頒布に付属している基板は15P拡張コネクタからの操作には対応していません。

 

※RGB2C02N側はの端子へ配線してください。

1PCON基板、ICソケット、ATTINY13A、積層セラミックコンデンサ0.1uF

この4点を組みたててお好きな方法で実装してください。

※SPEXモードかどうかを判別できるインジケータを取り付けることができます。

RGB2C02N用コントローラマニュアルに記載されている回路図を追加してください。

 

青い配線は制限抵抗入りのLEDを使用する場合です。

制限抵抗は1kΩの抵抗、ダイオードはショットキーダイオード(SD103A等)を使用してください

 

■2次頒布分からはSPEXインジケータ回路も入った基板が付属されます

細かい部品が多数入っていますので無くさないようにご注意ください!!

※インジケータ用LEDやSPEX用切替スイッチは付属されていません各自準備してください。

C10.1uF , R110kΩ(103) , R21kΩ(01B) , D1BAT54AT , D2BAT43XV2

 

D1 , D2 などもし紛失した場合は秋月電子で購入出来ます。

ショットキーバリアダイオード 30V200mA 2素子入 BAT54AT: 半導体 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
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D2には向きがありますので取付にご注意ください。

 

カプトンテープなどを利用し固定すると部品を紛失するリスクも少なくなるかもです。

 

 

お疲れさまでした全ての部品をハンダ付けすれば完成です。

 

 

■細かい部品実装が難しい方は…

SPEX LED(インジケータ)とEXT-13(拡張端子)からの操作は出来なくなりますが D1 , D2 の2箇所をジャンパして R1 , R2 の取付は不要です。これで1Pコントローラーで操作はできるようになります。

 

※NEWファミコンへの取付例(RGB2C02N用コントローラマニュアルを参照)

取付例で使用しているピンヘッダなどは付属しません(ピンヘッダ等は各自ご用意ください)

コントローラー基板の [SPEX][COL0][COL1] を RGB2C02N基板の [SPEX][COL0][COL1] に配線します。[EXT-13][GND][DATA][CLK][P/S][VCC] は 本体基板のコントローラー部分へ配線します。

[VCC] [GND] をつながないとコントローラー基板は動作しませんので配線を忘れずに。

 

 

 

 

CN4にL型のピンヘッダ(別途準備)を利用すると抜き差しなどメンテナンスがやりやすくなります。
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ピンソケット(メス) 1×3(3P)

ピンソケット(メス) 1×3(3P): ケーブル・コネクター 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
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■カラーパレット用の EEPROM(24LC64/24FC64)

※FPGAにデフォルトのパレットが1種設定されていますので、EEPROM(24LC64/24FC64)は未実装でも問題ありません(その場合パレット切替は利用できません)

カラーパレット用の EEPROM(24LC64/24FC64)を取り付ける箇所です。

付属するEEPROM(24LC64/24FC64)には標準のパレットを4種書き込んでいます。

 

ICソケットをハンダ付け後にEEPROM(24LC64/24FC64)を向きを間違えないように取り付けてください。

 

 

ご自身で作成したパレットを使用したい方は EEPROM(24LC64/24FC64)が書き込める環境(ROMライタなど)をご用意ください。

初期に書き込まれているパレットデータは [PaletteTool]フォルダ の中にある [eep_default_palette.bin] です。EEPROMに書き込んだパレットデータが破壊されると画面が出なくなります。

その時はEEPROMを取り外せば画面が出ますので、再度ROMライタなどで書き込んで利用してください。


使用できるEEPROMなどは秋月電子などで入手可能です。

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NEWファミコン用似非ステレオ基板もオススメです。

NEWファミコン用 似非ステレオ基板をつくってみた
FCRGB基板に使用している似非ステレオ回路を、NEWファミコンにも利用できるように基板を作成しました。

コメント

  1. 家電のケンちゃん様より、第二次ロットを購入させていただきました。
    拡張基板のD2がピンセットから吹き飛んだ時は絶望を覚えましたが、何とか取付成功しました。
    素晴らしい品と解りやすい説明をありがとうございます。

    • 入手困難な状況の中ご購入ありがとうございます。
      今後も様々なファミコン関連のハードを作成していきたいと考えていますので、これからもよろしくお願いいたします。

  2. HVCN-CPU-02のニューファミコンには非対応でしょうか。

    • コメントありがとうございます。

      所持していませんので非対応というよりは動作未確認の基板ということになります。

  3. 家電のケンちゃん様で、3次ロット購入させていただきました。
    無事取り付けて動作正常だったのですが、取り付けて2日くらい経過したあたりで
    カラーパレットのBank1・Bank3が使えなくなりました。
    それでROM焼きで別途デフォルトのデータ用意して動かしてみてもやはりBank1・Bank3が出ない状況です。
    動きとして Bank0 コマンドでBank1(色はBank0のまま) コマンドでBank2(Bank2の色) 
    コマンドでBank3(Bank2の色) コマンドでBank0 に戻るという現象です。

    どこか失敗してしまったのでしょうか?

    • コメントありがとうございます。

      まずは悪い箇所の切り分けが必要です。コントローラー基板を取り付けていたら完全に取り外してしまってどうなるのか?ですね。RGB2C02Nの基板上でパレット変更が出来るので、基板上でジャンパ変更して切替ができればコントローラー基板がおかしいということになります。

      • 返信及びアドバイスありがとうございます。
        切り離したところCOL0が無反応になっていました、
        とりあえずはBank0と3が使えるので問題は無いかと思っています。

        • コメントありがとうございます。

          もしかするとEEPROMが破損しているか、パレットをうまく書き込めてないのかもしれません。

  4. 有用なデバイスをありがとうございます。
    3次ロットを購入してツインファミコン・AN-505-BK(FFマークつき)に取り付けたのですが、カートリッジは動くもののディスクシステムのソフトが途中でフリーズする現象が発生しました。
    内蔵ドライブをFDSKEYに置き換えた場合や、カートリッジスロット側に前期型のRAMアダプター経由外付けドライブ・FDSKEYでも発生し、いずれもランダムに起きるので、何かのタイミングの問題が起きているような感じです。
    (https://tak0001-tekitou.seesaa.net/article/502143526.html?seesaa_related=category でも後期型ツインファミコンで同様の現象が報告されています)

    • コメントありがとうございます。

      ツインファミコンでのディスクシステムの不具合は今回初めて報告がありましたので、早速不具合の調査をしてみますので申し訳ありませんがしばらくお待ちください。

      • 早速のお返事ありがとうございます。
        上記で書いたカートリッジ側に差したRAMアダプターはHVC-FMR-03でして、これはご承知の通り特定の本体との組み合わせでデータが化ける基板です。
        PRGのデータラインをプルダウンすることで改善することがわかっており、同様の現象かと疑い(昨日紹介した1次ロット+後期型ツインファミコンの記事の末尾で触れているのがこれ)、今日追加で確認したもののプルダウン抵抗の有無で動作は変わりませんでした。

        • コメントありがとうございます。

          自身のXでも報告していますが、ツインファミコン後期型[AN-505B:FFマーク付]にRGB2C02Nを取り付けて動作確認をおこないましたが、残念ながらゲームがフリーズするような症状は確認できませんでした。発生する条件やゲーム名などもう少し詳細に教えていただけないでしょうか?もしかするとFFマーク付の中でも不具合が出る出ない機種があるのかもしれませんが…

          • 基板で考えた方が良さそうですね。
            私のツインファミコンは製造番号506141、メイン基板はDUNTK5630DE △6のスタンプが0106(NV)で電解コンデンサーを交換、74HC373はソケットで装着してます(74LS373に戻すとキャラクターが化ける)。
            以前紹介した同症状の人のは同じ基板の0108(NV)なのでやはりFFつきのようです。

            ソフトは全滅っぽいですが、ガチャポン戦士スクランブルウォーズをメインに、ザナックと併せてテストしてました。
            フリーズするのはタイトル画面から移った直後、ザナックだと背景が描画されている途中か自機が出る直前です。

            同じ基板のスタンプ0102(NV)で電源切っても数秒データが残る、CPUかRAMが悪さをしてるのでは、という記事がありましたが、私の場合はPPU交換でディスクシステム周りの問題が顕在化したのかなと思います。

          • コメントありがとうございます。

            詳細な情報ありがとうございます。一部の機種に不具合となると調査はかなり困難となりますので、まずは動作確認対象機種からはずしておくことにします。今後も調査は続けていきますが、対処が出来た際は動作確認機種に再度加えていきますのでよろしくお願いします。
            私が動作確認した本体基板は DUNTK5630DE 019D(NV) △6 でした。FFマーク付でも初期の方だと問題ないのかもしれませんね。
            赤白FCではRGB化する際は 74LS373 , 74LS139 を 74HC373 , 74ALS139 へ交換をしていますが 74ALS139 へ交換して変化があるのかは気になるところです。

          • ありがとうございます。

            NESRGBを取り付けたツインファミコンで74ALS139にして売っているのが見つかるのですが、これまで具体的に問題があるとは聞いたことはありませんでした……。
            改めて調べたら、RGB関係なしで後期型FFなしで74ALS139に交換したらキラキラスターナイトDXや8BIT MUSIC POWERが動いたというのがあったので(持っていないので追試できない)、何かしらありそうです。

            来週東京に行く際に74ALS139を入手して確認してみますが、再来週までお待ち下さい。

          • 先ほど74ALS139にして確認してみました(ソケット経由)。
            ディスクシステムで似たようなタイミングでフリーズするのは変わらず、バッテリーエラー02がたまに発生するようになりました(特にフリーズ直後)。
            また、カートリッジの方も一瞬キャラクターが乱れたりします。

          • 検証ありがとうございます。

            改善しなかったんですね…原因がわからなくなってきました。
            不具合がでる機種が入手出来た際は様々な検証してみることにします。

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