الهندسة العكسية لمضخم الصوت لوحدة تحكم محمولة شائعة - مناقشة النتائج الرئيسية

في أوائل شهر مايو ، تم نشر مادة على Hacker News ، مؤلفها عكس هندسة مضخم الصوت المثبت في Nintendo Game Boy Color. سنناقش الشيء الرئيسي.

تحدثنا سابقًا عن Sound Blaster 1.0 وخريطة كمبيوتر IBM - Innovation SSI-2001 .


تم إصدار Photo Elias Castillo / Unsplash

Game Boy Color في عام 1998 ، وسرعان ما أصبحت وحدة التحكم شائعة. بالنسبة لها ، تم إصدار عدة مئات من الألعاب من أنواع مختلفة. كان هناك رعب - على سبيل المثال ،وحيد في الظلام.

سمح الانغماس في أجواء الألعاب بدعم سماعات ستيريو ومكبر صوت أحادي مدمج. كانت الرقاقة الدقيقة مع ثلاثة مكبرات صوت مسؤولة عن عملهم. مبرمج مروحة المدرسة القديمة والفن كين شريف (كين شريف)عقدالهندسة العكسية للرقاقة وجعلها مخطط. لهذا ، استخدم المهندسصورة للبلورة، حيث يمكن ملاحظة العديد من الحلول التقنية غير العادية.

هيكل رقاقة


بشكل عام ، يمكن تقسيم الدائرة المتكاملة للجهاز إلى خمسة مكونات. يوجد في المنتصف مكبر للصوت الخاص بالسماعة ، وعلى يسارها توجد ترانزستورات خرج كبيرة. إنها تزيد من قوة تذبذبات التردد إلى قيم التشغيل للرأس الديناميكي. يحتوي مكبر الصوت أيضًا على زوج تفاضلي ، ومرايا حالية ، وبطاقات IC أخرى للخدمات.



توجد مضخمات السماعات في الزوايا العلوية اليمنى والسفلى. تتكون مراحل إنتاجها من عشرة ترانزستورات متصلة بالتوازي. تشترك الأنظمة في المصادر الحالية والمرايا الحالية - يتم تثبيت هذه المكونات بين مكبرات الصوت. في أسفل الشريحة يوجد منطق التحكم. تقوم بتبديل النظام بين مكبرات الصوت للسماعات وسماعات الرأس.

ميزات الترانزستور


لاحظ كين شريف على تويتر أن مضخم صوت Game Boy يحتوي على ما يقرب من مائة ترانزستور NPN و PNP. وهي تتكون من ثلاث طبقات شبه موصلة بنوع موصلية متبادلة: باعث وقاعدة وجامع ويتم التحكم فيها بواسطة التيار. استخدام هذه الترانزستورات ليس نموذجيًا للدوائر الرقمية ، حيث تكون ترانزستورات MOS (معدن أكسيد أشباه الموصلات) شائعة - على عكس الترانزستورات ثنائية القطب ، يتم التحكم في الجهد.

واحد من سكان هاكر الأخبار في موضوع مواضيعي وقال انه اذا وضعت مكبر للصوت الصوت لعبة فتى في عصرنا هذا، فإنه سيكون هيكل CMOS التي من شأنها أن تكون أساس لها.

قامت Nintendo retrochip ، القائمة على ترانزستورات NPN و PNP ، ببناء العديد من الدوائر التي قد تبدو غير عادية للدوائر الرقمية. لكنها شائعة جدًا بالنسبة إلى الدوائر المتكاملة التناظرية. واحد منهم هو المرايا الحالية ، التي تلعب دور المثبتات الحالية. على سبيل المثال ، في الرسم البياني ، يمكنك العثور على مرآة حالية ، تتكون من ستة ترانزستورات PNP.

أكبر الترانزستورات في الدائرة هي الترانزستورات NPN. وهي تقع في الزاوية اليسرى العليا من IP وتلعب دور مراحل الإخراج للمتكلم.

المقاومات والمكثفات


المقاومات في الرسم البياني عبارة عن شرائط متعرجة طويلة مصنوعة من أشباه الموصلات من نوع p (السيليكون). سمح هذا النهج للمهندسين بتوفير مساحة على الشريحة.

يوجد أيضًا على الرقاقة ثلاث مكثفات كبيرة - واحدة لكل مضخم صوت. إنها تشبه "شطيرة" من المعدن والسيليكون وفيلم أكسيد عازل وتلعب دور المثبتات لمكبرات الصوت.

مشاريع لعبة الصبي المتحمسين الأخرى


في العام الماضي ، قام مهندس فرنسي بعكس هندسة SoC لـ Game Boy. لقد رسم أنظمة APU و PPU و I / O ونشرها على GitHub . في المجموع ، أمضى 191 ساعة في البحث عن جميع المركبات ورسم الرسومات.


Photo Hello I'm Nik / Unsplash Enthusists

لا يقوموا فقط بإجراء هندسة عكسية لوحدات تحكم ألعاب المدرسة القديمة ، ولكن أيضًا تطوير محاكياتهم. على GitHub ، يمكنك العثور على Mooneye GB على Rust. يدعم المحاكي كلاً من وحدة تحكم Nintendo الأصلية وإصدارات وحدة التحكم اللاحقة - على سبيل المثال ، Game Boy Player ، الذي تم إصداره في بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.

مشروع آخر في نفس السلسلة هو Cinoop . -فتح محاكي متعدد المنصات (يعمل على Windows و DS و GameCube و 3DS و Linux و PSP و PS4) ، مكتوب بلغة C. يمكن مشاهدة مثال على العمل على موقع يوتيوب - المؤلف يلعب في تتريس .



قراءة إضافية في "Hi-Fi World":

"ألعاب الإيقاع التي تستحق أن تعرفها": ما هي المشاريع التي
تُعزف على الصوت وتجعلها جزءًا من النوع المبتكر للموسيقى لألعاب الكمبيوتر: العديد من الأسماء البارزة
أين يمكنني الحصول على صوت لتطوير الألعاب؟ مكتبات بأصوات الطبيعة
ما هي ميزات ومهام الصوت المصاحب للألعاب



لدينا في حبري: أدوات صوتية غريبة وأصوات نفتقر إليها وكيفية الهروب من الأزمة .



All Articles