Очень дешевый заменитель NES PPU-RGB на FPGA

[MaRC]

Перепробовал больше десятка ав фамикомов со всеми возможными RGB модами - картинки без наводок нет ни на одной, ни на австралийском 4.2 NESRGB, ни на последней лаве - везде есть диагональные полосы особенно видные на синем цвете. Вот на ютубе их хорошо видно и сжатие их чудесным образом не замылило

 Если что - 7:41 синее небо в марио. Хорошо это видно так же в батлтоадс и дабл дрэгон на бирюзовом космическом корабле первого уровня. Особенно в движении. Предположу, что с оригинальным PPU от этого никак не избавится - а с этим FPGA клоном как? Композитного выхода я смотрю у него нет, он вообще внутри композитный сигнал формирует, или сразу RGB без всех этих поднесущих и соответственно наводок?

[and1981]

а с этим FPGA клоном как? Композитного выхода я смотрю у него нет, он вообще внутри композитный сигнал формирует, или сразу RGB без всех этих поднесущих и соответственно наводок?

Последняя версия на FPGA Lattice имеет на борту как композит, так и РГБ выход, переключать можно джампером. Для РГБ не нужна поднесущая, она нужна для композита, S-Video и YPbPr.
На счет полос, это помеха какая-то возникает, вопрос в её природе и как от нее избавиться. В ранних версиях NESRGB помехи встречались из-за поддельного стабилизатора напряжения 3.3В. Также могут быть земляные петли и прочее, однозначно сказать трудно, что и откуда это лезет. Сама по себе FPGA достаточно шумное устройство, ибо внутри куча разнообразных блоков,  SRAM, умножители, контроллеры, PLL и прочее. Все это генерирует в той или иной степени широкий спектр помех. Так что здесь идеала достичь сложнее, ибо спектр помех оригинального ППУ гораздо меньше в виду его более простой конструкции. Но я работаю над улучшением своей конструкции, она далека от идеала но постепенно движется в сторону улучшения.

[MaRC]

and1981, по аналогии с мегадрайвом и супер фамиком - там диагональные полосы от наводок композита и помогает либо замена кабеля, либо переход на синхру по CSYNC, либо поднятие ноги с поднесущей, либо все вместе взятое. На фамике замена кабеля не помогает, а ногу на оригиальном PPU не подымешь - за не имением ничего кроме композита на выходе. Вот было интересно, если твой FPGA проект композит не использует и соотвественно и поднесущая ему не нужна, может он таки выдает чистое изображение - у тебя есть скейлеры, чтобы проверить? Напрямую к ЖК внутренний скейлер телика все замазывает, ЭЛТ телик и подавно.
Оно вроде и пофиг, все равно денди на ЖК без маски или сканлайнов выглядит не очень, а с ними косяков тоже не видно, но хочется всетаки чистой голой картинки. С мегадрайвом и супер фамиком все в итоге решилось переходом на одночиповые ревизии, а тут пока не понятно что делать.

[and1981]

Вот было интересно, если твой FPGA проект композит не использует и соотвественно и поднесущая ему не нужна, может он таки выдает чистое изображение - у тебя есть скейлеры, чтобы проверить?

Есть OSSC, думаю можно проверить через него. Если найду свободное время попробую. А на чем пробовать? Так называемая программа испытаний.  Какие игры интересуют в первую очередь?
Опять таки видеозахвата у меня нет, придеться снимать на телефон изображение.

[MaRC]

А на чем пробовать? Так называемая программа испытаний.

Синее небо в марио, но там в зависимости от консоли или мода может быть и не видно полосок.
В батлтоадс и дабл драгон на корабле, где проходит весь первый уровень при движении экрана диагональные полоски видны на всех консолях, что я пробовал.
Ну и в 240p suite из вложения этот экран
В левом нижнем синем квадрате прям сильно видно и диагональные и вертикальные полоски.
На телефон результат не снимешь, он размоет все равно - просто скажи, своими глазами видишь неравномерности заливок в указанных местах?

Добавлено 9 января 2026 года:
Вот фото моей лучшей из десятка, что перебрал - диагональные полосы едва просматриваются, а вертикальные даже на фото хорошо различимы.

[and1981]

На телефон результат не снимешь, он размоет все равно - просто скажи, своими глазами видишь неравномерности заливок в указанных местах?

Вроде явного ничего такого нету, см. фото ниже. Подключал АВ Фамик с PPU_LITE через OSSC. Но кабель RGB для АВ Фамика у меня дешевый, китайский без экрана, поэтому есть отражения небольшие на стыках.
Версия платы v2 на Cyclone I. Плата на Lattice еще в пути, китайская логистика чет хромает совсем, 2 раза заверули назад на таможне.

[MaRC]

Спасиба. Да, на вид все чистенько- буду тогда и себе платы заказывать.

[and1981]

Наконец-то приехали платы под Латтис, чет с логистикой совсем беда, 2 месяца ждал. Ну че, надо собирать и проверять.

[ndivision]

Начал рисовать прототип FPGA_DENDY. Ибо основные все чипы я уже умею делать в FPGA. Настало время собрать в одном проекте и в одном Циклоне все это. 

А есть какие нить новости по этому проекту? Или пока он на паузе?

[and1981]

А есть какие нить новости по этому проекту? Или пока он на паузе?

Плату прототип почти нарисовал, надо проверить и отдать в производство.

Добавлено 29 января 2026 года:
Запаял, и как и ожидал оно рабочее, даже косяков не напорол, что удивительно.
Позже выложу в репозиторий PPU_LITE герберы и проект в Lattice Diamond 3.5.

[and1981]

Сделал на новой плате заменитель на основе лавы, ибо первоначальная плата уже немного подустала, ну и обвязку компараторов и буфер не стал паять. Для выхода прерывания в качестве ключа использовал всеми любимый кт315 , он как нельзя лучше подошел по цвету к красной плате. 

[JRBVZ]

А что за проводок к lattice?

[and1981]

А что за проводок к lattice?

Это отдельно нужно сделать управление шифтером на шине DB. Ибо шифтер стоит не той стороной и уже сигналом R/W не получается управлять переключением направления. Так как в Лаве как и в NESRGB данные писались  со стороны FPGA в PPU, а у нас они теперь пишутся с шины в FPGA, поэтому сигнал R/W мы инвертируем и уже подаем на пин DIR шифтера.  Там провод МГТФ идет сквозь плату и впаивается только в переходник, ну а сам контакт R/W на Лаве это уже фактически ~R/W.

Добавлено 9 февраля 2026 года:
Нарисовал еще такую платку, PPU-MINI. Цель была максимально уменьшить габариты платы, чтобы можно было ставить в фамиклоны. Ибо в габарите LAVA/NESRGB не в каждый корпус нормально можно установить заменитель.

[JRBVZ]

Да уж, в разных клонах как попало располагали чипы, трудно сделать универсальную платку. Как вариант городить двухэтажку, но там уже упрется в корпус.

[TolstyLuty]

ни на последней лаве - везде есть диагональные полосы особенно видные на синем цвете.

Нет там диагональных полос, правильно подключайте. Вместо V подавайте синхронизацию с платы мода CS и будет счастье. А лучше сделайте переключатель как в одном из отзывов, я поступил так же.
Синхронизацию c-sync в самом скарте делать бесполезно, пройденный этап. В итоге платку с c-sync переставил в скарт от сеги, там работает.

[MaRC]

Есть там полосы при любой синхронизации на любом из ныне существующих РГБ модов. Не большие, видны в основном на синием и около того фоне и только на скейлере, но видны.
Это не кабель и не синхронизация, это изза того, что сам PPU внутри себя композит генерирует и обрабатывает. Я из более десятка консолей вроде нашел где эффект наименее выражен и более менее смирился.

[TolstyLuty]

Да уж, в разных клонах как попало располагали чипы, трудно сделать универсальную платку. Как вариант городить двухэтажку, но там уже упрется в корпус.

как бы есть уже https://www.instagram.com/p/C_K6j_QMVyF/
BGA млин)

[and1981]

BGA млин)

А это тайваньцы которые как я подозреваю используют мои исходники.  Ну ладно, мне не жалко.
BGA это конечно хорошо, однако паять в домашних условиях без дополнительной остнастки такое себе.
Я уж лучше по старинке.

Добавлено 13 марта 2026 года:
Приехали очередные платки, надо проверять.

[JRBVZ]

 

Я так понимаю, всё же пришлось использовать два шифтера на 16 линий?

[and1981]

Я так понимаю, всё же пришлось использовать два шифтера на 16 линий?

Угу, можно было на адресную шину не ставить шифтеры, ну да ладно, пусть будут. Тем более, что они еще переводят в третье состояние шину адреса когда нажат Reset. На шину PD получился отдельный шифтер 8 бит. Это прототип, посмотрим, как оно пойдет, может придется покромсать плату немного если косяки будут.

[Hpela]

Это типа вот настоящий по всем сигналам фамиком, но с RGB и в одном чипе?

[quq_CCCP]

Ну ждем продажи на авито, тогда узнаешь)

[and1981]

Это типа вот настоящий по всем сигналам фамиком, но с RGB и в одном чипе?

типа того, на сколько можно было портировать из оригинального железа в фпга. RGB в наличии, только у этого циклона выводов мало, поэтому от светового пистолета придется отказаться. Только два джоя из периферии.

[mistyFlow]

Платка PPU-LITE v2.1 для Cyclone. Всё отлично работает, картинка радует. Ни NESRG, ни LAVARGB в пользовании у меня не было - сравнивать не с чем; Но, как минимум, то, что для работы PPU-LITE не требуется оригинальный чип PPU, уже огромный плюс.
Также, отдельная благодарность автору проекта за отзывчивость и техническую поддержку.

[and1981]

Также, отдельная благодарность автору проекта за отзывчивость и техническую поддержку.

Спасибо! Я так понимаю переключает палитры пика от данных с джойстика? Сколько в итоге палитр удалось добавить?

[mistyFlow]

Спасибо! Я так понимаю переключает палитры пика от данных с джойстика? Сколько в итоге палитр удалось добавить?

Верно, pi pico для переключения палитр. Плюс еще один бит от неиспользуемого пина HS. Итого 8 палитр.

[and1981]

Собрал плату v3 для Латтиса. На плате также опционально присуствует 7бит ЦАП для композитного выхода. Автор идеи композитного фпга кодера - HardWareMan. Насыщенность цветов формируется аппаратно с помощью 7бит констант в коде. Однако она более насыщенная и более похожая на 6538 нежели на оригинальную 2С02 Нинтендо.
Камера сильно искажает цвета, поэтому при съемке использовал RAW. Иначе все уходит в синеву.

Добавлено позже:
Делаю напаяшки потиху, скоро уже будем пробовать стартовать.

Собрано

[TolstyLuty]

Делаю напаяшки потиху, скоро уже будем пробовать стартовать.

Собрано

Где Вы купили синий слот? На али уже не достать, пропали из продажи...

[quq_CCCP]

На авито как грязи, те самы что в микрогениусы ставили - но цена не обрадует.

[and1981]

Где Вы купили синий слот? На али уже не достать, пропали из продажи...

Это старые запасы, пятилетней давности, а может и больше, точно не скажу.