29、Atari 7800 硬件改造全攻略

Atari 7800 硬件改造全攻略

1. 蓝色 LED 电流计算

在处理蓝色 LED 时，我们可以利用欧姆定律来计算通过它的电流。已知蓝色 LED 的正向电流为 20mA，正向电压为 3.7V，并且有新的电阻值。欧姆定律的公式为：电压 = 电流 × 电阻，即 V = I × R。为了计算电流，我们使用公式：电流 = 电压 / 电阻，即 I = V / R。

已知电压和电阻值，我们可以计算电流：
I = (5V - 3.7V) / 470 欧姆 = 0.0027A = 2.7mA

通过这个公式，我们可以看到，当前驱动 LED 的电流为 2.7mA，这只是 LED 最大允许电流的一小部分，会显著降低其亮度。你可以尝试不同的电阻值来增加或减少 LED 的光输出。

2. 游戏兼容性破解以玩特定 Atari 2600 游戏

Atari 7800 是 Atari 的第三代基于卡带的游戏机，它可以直接玩 Atari 2600 游戏，无需额外的适配器（不像 Atari 的第二代系统 5200 需要 VCS 卡带适配器才能玩 2600 游戏）。然而，一些卡带在许多 7800 游戏机上无法正常工作，包括使用 FE 存储体切换方法的 Activision 游戏（如《航天飞机》《机器人坦克》和《十项全能》），以及 Supercharger 和 Cuttle Cart 这两个基于 RAM 的设备，它们允许将游戏加载到其内存中。

Atari 在后期版本的 Atari 7800 中添加了一个电路，以解决与 2600 游戏《黑暗密室》的兼容性问题，但在此过程中破坏了与其他游戏的兼容性。这个破解方法将教你如何修改你的 7800，以解决兼容性问题，让你能玩更多的 2600 游戏。不过，这样做会导致 2600 版本的《黑暗密室》无法运行，但 7800 版本仍能正常工作。

2.1 什么是存储体切换

当 Atari 设计 2600 时，它有一个 12 位宽的外部地址空间和一个 8 位宽的数据总线，在没有任何特殊电路的情况下，2600 游戏的最大大小限制为 4KB。当时，Atari 的硬件工程师认为 4K 对于任何 2600 游戏来说都绰绰有余。

为了绕过卡带大小的限制，Atari 在推出游戏《小行星》时引入了存储体切换技术。存储体切换是一种克服内存大小限制（如 Atari 2600 的 4KB）的方法，它允许在卡带中使用更大的内存设备，从而为系统提供更多的数据存储。存储体切换需要卡带上有专门设计的逻辑电路来处理特定的方案。

在《小行星》的情况下，Atari 使用了现在被称为 F8 存储体切换方案（用于 8K），尽管该公司后来还开发了使用 F6（用于 16K 游戏）和 F4（用于 32K 游戏）的游戏。第三方公司如 Activision 会独立开发自己的方案，导致了各种各样的存储体切换方法，包括 Activision 采用的 FE 方法，这在许多 Atari 7800 游戏机上会导致问题。

存储体切换通常通过定义“热点”来工作，游戏程序使用这些“热点”在游戏 ROM 的内存部分（或存储体）之间进行切换。Atari 的 F8 方法用于在两个 4K 存储体之间切换。有两个 4KB 存储体为系统提供了可能的 8KB 可访问数据空间。如果游戏访问地址 1FF8，则使用第一个 4KB 存储体；如果游戏访问地址 1FF9，则使用第二个 4KB 存储体。这是最简单且最常用的存储体切换方法。

2.2 准备破解

这个破解快速且简单，所需的工具如下：
- 标准尺寸的菲利普斯头螺丝刀
- 电线剪和剥线钳
- 尖嘴钳
- 烙铁（如果你想移除组件而不仅仅是剪断它，则可选）
- 吸锡器或吸锡带（如果你想移除组件而不仅仅是剪断它，则可选）

2.3 执行破解

按照以下步骤操作：
1. 打开 7800 并移除 RF 屏蔽罩，这将让你能够接触到 7800 电路板。
2. 移除 RF 屏蔽罩后，你需要验证这个兼容性修复是否适用于你的特定 7800。我们感兴趣的区域如图 10.10 所示。
3. 要确保你可以在你的系统上执行 7800 兼容性破解，需要检查两件事：
- 验证电路板右侧有一排四个 IC（集成电路）。如果只有三个 IC，则此修改不适用。
- 验证 R66 电阻器安装在电路板上。R66 是 74LS174 芯片上方最右侧的电阻器。这一排应该有七个电阻器和两个电容器。如果没有，则此修改不适用于你的 7800。
4. 如果你的电路板符合条件，你只需要从电路板上剪断位置 C64 的电容器。你也可以选择将电容器焊下而不是剪断它。如果你有更高的要求，你可以安装一个开关来启用和禁用这个电容器，以按需兼容 2600 版本的《黑暗密室》。
5. 现在你可以重新组装你的 7800。首先更换 RF 屏蔽罩，确保重新扭转固定 RF 屏蔽罩两半的金属片。然后将电路板放入 7800 外壳的下半部分，安装上半部分外壳，并用你之前移除的五颗螺丝将外壳重新拧紧。现在你可以测试一些已知在 Atari 7800 上有问题的游戏，包括 Activision 的《十项全能》《机器人坦克》和《航天飞机》。此外，Supercharger 和 Cuttle Cart 卡带也应该能正常工作。

2.4 破解原理

这个破解方法通过禁用 Atari 为解决与 2600 版本的《黑暗密室》的兼容性问题而安装的一个定时电路来工作。这个定时电路涉及 74LS02（一个四 2 输入或非门），这是你剪断或移除的 C64 电容器正下方的逻辑芯片。一些 Atari 7800 系统缺少这个芯片以及 C64 和 R66。

3. 电压调节器更换

Atari 7800 常见的问题之一是 5V 电压调节器故障。这会使你的 7800 无法工作，因为系统将无法获得电力。由于连接的散热片的重量，调节器甚至有可能从电路板上完全脱落。在许多 7800 游戏机上，散热片没有焊接到位，这使得它可以前后摆动，从而对引脚造成压力和磨损。

这个简单的破解方法包括打开 7800，移除现有的电压调节器，并焊接一个新的调节器到位。

3.1 准备破解

如果你的 7800 无法开机，可能有几个不同的原因，其中之一可能是电压调节器故障。如果你的电压调节器似乎正常工作，则无需更换它，你需要进一步对系统进行故障排除以诊断问题。

如果你确实需要更换电压调节器，你需要一个替换的 7805 5V、1A 线性电压调节器（Radio Shack 零件编号 276 - 1770）。你还需要一些散热膏（Radio Shack 零件编号 276 - 1372A），将其放在散热片和调节器之间，这种膏体有助于将热量从调节器正确传递到散热片。

所需的工具如下：
- 万用表
- 标准尺寸的菲利普斯头螺丝刀
- 电线剪和剥线钳
- 尖嘴钳
- 烙铁
- 吸锡器或吸锡带

3.2 执行破解

按照以下步骤操作：
1. 首先打开 7800 并移除 RF 屏蔽罩，这将让你能够接触到 7800 电路板。电压调节器位于电路板的顶部，紧挨着卡带端口。
2. 你首先要测试电压调节器，看看是否有电力到达它，然后检查输出电压是多少。为此，将 7800 电源插头插入电路板，然后通过按下位于电路板左下角的电源按钮来给系统供电。然后，小心地翻转电路板，使用万用表测量调节器输入和输出引脚的电压。你应该在输入侧测量到大约 12V，在输出侧测量到 5V。
- 如果你在调节器的输入侧没有测量到电压，调节器可能在电路板上松动或损坏（或者你的问题出在其他地方）。
- 如果你在输入侧测量到电压，但在输出侧没有测量到电压（或者你的输出电压没有接近 5V），那么这个破解方法适合你。
3. 要继续进行破解，关闭 7800 的电源，并从电路板上拔下电源适配器。要移除电压调节器，在电路板背面焊下电压调节器的三个连接点。如果散热片也焊接在电路板上，也将其焊下。
4. 将电路板翻转过来，使元件面可见，然后将电压调节器和散热片作为一个整体从电路板上抬起。从散热片上拧下电压调节器。丢弃旧的调节器，但保留螺丝、螺母和垫圈。在新电压调节器的背面涂上少量散热膏。使用你保留的螺丝、螺母和垫圈将新调节器安装到散热片上。垫圈和螺母应该用在散热片与电压调节器相对的一侧。
5. 小心地将电压调节器的引脚穿过电路板上的三个孔，以及散热片的安装孔穿过为其预留的较大孔。翻转电路板并将电压调节器焊接到位。你还应该将散热片焊接到位，使其更牢固，但你需要使用高温烙铁，因为在你尝试焊接时，散热片会迅速带走热量。修剪电压调节器的引脚。
6. 你可以通过将电源插头插入电路板，然后打开电源来快速测试你的修复是否成功。在这样做之前，确保电路板下方没有松动的螺丝、电线或其他导电材料。如果你的 7800 电路板唯一的问题是电压调节器，那么它应该能立即开机！
7. 重新组装 7800，首先更换 RF 屏蔽罩，将电路板放入 7800 外壳的下半部分，安装上半部分外壳，然后用你在破解开始时移除的五颗螺丝将外壳重新拧紧。

3.3 破解原理

如果你打开过许多电子设备，你可能遇到过电压调节器。电压调节器在一个引脚上接收输入电压，并将其调节为固定电压，从另一个引脚输出。第三个引脚用作接地连接。Atari 7800 需要一个 5V 电源来为系统供电，因此 Atari 选择了常见的 7805 线性电压调节器。

7805 电压调节器的引脚功能如下表所示：
| 引脚 | 功能 |
| — | — |
| 1 | 输入电压（7V - 20V） |
| 2 | 接地 |
| 3 | 输出电压（5V） |

当查看与 7800 中相同类型的电压调节器时，将其拿正，使设备正面印刷的标记面向你。左边的引脚是输入电压，中间的引脚（也是散热片的安装点）是接地，右边的引脚是输出电压。

为了正常工作，线性电压调节器必须输入比预期输出更高的电压。7805 需要大约 7V 的最小输入电压才能产生可靠的 5V 输出。线性调节器效率低下，大部分未使用的能量以热量的形式损失，这就是为什么电压调节器通常配有散热片的原因。没有散热片，电压调节器可能会过热并出现故障。

graph TD;
    A[开始] --> B[打开 7800 移除 RF 屏蔽罩];
    B --> C[测试电压调节器];
    C --> D{输入有电压且输出异常?};
    D -- 是 --> E[关闭电源拔插头];
    D -- 否 --> F[结束];
    E --> G[焊下调节器和散热片];
    G --> H[安装新调节器到散热片];
    H --> I[安装到电路板并焊接];
    I --> J[测试修复效果];
    J --> K{修复成功?};
    K -- 是 --> L[重新组装 7800];
    K -- 否 --> M[进一步排查];
    L --> N[结束];
    M --> C;

4. 电源插头改造

Atari 7800 使用了一种专用电源连接器，而不是电子设备通常使用的标准电源连接器（以及 Atari 的其他所有游戏机）。由于这种专用连接器，通常很难找到替换的电源，因为该游戏机已经停产十多年了。

这个破解方法将教你如何为你的 Atari 7800 添加一个标准电源插孔，以便你可以使用现成的电源适配器。我们将保留现有的 7800 电源插孔，这样你仍然可以根据需要使用它。

4.1 准备破解

对于这个破解，你需要：
- 一个面板安装的 1/8 英寸电话插孔（Radio Shack 零件编号 274 - 248）
- 两根 12 英寸长的 18AWG 绝缘铜线（最好是红色和黑色，用于将电话插孔连接到 7800 电源连接点）
- 一个 5V、1A 的直流电源，带有 1/8 英寸连接器，中心为正极（用于与你组装好的新电源插孔配合使用）

你也可以使用 Atari 2600 电源，它更常见，不过它只提供 500mA 的功率。这足以驱动 7800，但一些卡带，如 Cuttle Cart，可能无法正常工作。

所需的工具如下：
- 标准尺寸的菲利普斯头螺丝刀
- 电线剪和剥线钳
- 烙铁
- 小可调扳手或尖嘴钳
- 热风枪
- 钻头或 Dremel 工具

4.2 执行破解

按照以下步骤操作：
1. 首先打开 7800 并移除 RF 屏蔽罩，这将让你能够接触到 7800 电路板。
2. 现有的电源连接器位于电路板的右上角，紧挨着一个大电容器。我们将保留现有的连接器，但这个破解方法的另一种选择是移除现有的电源连接器，并将新连接器直接安装到电路板上。我们将把新连接器安装在外壳的底部，距离外壳顶部边缘约半英寸。
3. 从 1/8 英寸电话插孔上取下螺母和垫圈。这些将用于将插孔固定到外壳上，所以先把它们放在一边。剪下两段 4 英寸长的 18AWG 电线。你可以使用更长的电线以获得更大的灵活性。这些电线将把 7800 电路板的电源和接地连接到电话插孔。如果可以的话，使用黑色电线用于接地连接，红色电线用于正连接。剥去每根电线末端的一小段绝缘层。
4. 将一根电线焊接到电话插孔的中心柱（这将是正极），另一根焊接到接地端子。可能有不止两个端子，所以如果你不确定哪个是正极，哪个是负极，可以使用通断测试仪来验证你是否将电线连接到了正确的位置。
5. 现在是将这些连接焊接到 7800 电路板的时候了。最容易的方法是将这些连接焊接到电路板的背面。翻转电路板，找到现有电源连接器连接的角落。我们将焊接到连接器右侧的两个大焊盘上。将正电线焊接到右侧焊盘，接地电线焊接到左侧焊盘。

警告：硬件损坏风险
确保电线正确连接到电话插孔和 7800 电路板上的正确位置。否则，在通电时可能会损坏你的 7800、电源或家中的断路器。

6. 下一步是将电话插孔安装到 7800 外壳的背面。使用 Dremel 工具或钻头，在 7800 外壳的下半部分钻一个孔。你需要钻的孔的大小应该在连接器的包装上有说明。如果没有，你可以大致估计大小，但要注意不要把孔钻得太大。最好先钻小一点，必要时再扩大。你可以选择将连接器安装在其他位置，但要确保连接器和电线不会妨碍电路板在外壳中的安装。
7. 将 RF 屏蔽罩重新安装到 7800 电路板上，将电路板放回 7800 外壳的底部，然后将电话插头连接器穿过你刚刚钻的孔。将垫圈和螺母拧到插孔的另一侧，拧紧它们，使连接器牢固地安装到 7800 外壳上。
8. 完成 7800 的重新组装，安装上半部分外壳，然后用你在破解开始时移除的五颗螺丝将外壳重新拧紧。重新组装后，你的系统应该看起来正常。

4.3 破解原理

通过添加一个标准电源插孔，你可以使用现成的电源适配器，解决了由于专用电源连接器而难以找到替换电源的问题。保留现有的电源插孔，让你仍然可以选择使用原来的电源。

graph TD;
    A[开始] --> B[打开 7800 移除 RF 屏蔽罩];
    B --> C[准备电话插孔和电线];
    C --> D[焊接电线到插孔];
    D --> E[焊接到电路板];
    E --> F[钻外壳孔];
    F --> G[安装插孔到外壳];
    G --> H[重新组装 7800];
    H --> I[结束];

以上就是关于 Atari 7800 的一系列硬件改造方法，希望能帮助你解决遇到的问题，让你的游戏机发挥出更好的性能。

Atari 7800 硬件改造全攻略（续）

5. 改造总结与注意事项

在完成上述对 Atari 7800 的各项硬件改造后，我们来总结一下整个过程以及一些需要注意的事项。

5.1 改造项目总结

改造项目	所需工具	关键操作
蓝色 LED 电流计算	无	利用欧姆定律 (I = \frac{V}{R}) 计算电流，可尝试不同电阻值调节亮度
游戏兼容性破解	菲利普斯头螺丝刀、电线剪和剥线钳、尖嘴钳、烙铁（可选）、吸锡器或吸锡带（可选）	检查电路板 IC 和电阻情况，剪断或焊下 C64 电容器，重新组装测试游戏
电压调节器更换	万用表、菲利普斯头螺丝刀、电线剪和剥线钳、尖嘴钳、烙铁、吸锡器或吸锡带	测试调节器输入输出电压，焊下旧调节器，安装新调节器并焊接，测试修复效果后重新组装
电源插头改造	菲利普斯头螺丝刀、电线剪和剥线钳、烙铁、小可调扳手或尖嘴钳、热风枪、钻头或 Dremel 工具	准备电话插孔和电线，焊接到插孔和电路板，钻外壳孔安装插孔，重新组装

5.2 注意事项

• 安全第一 ：在进行任何硬件改造时，务必先关闭电源并拔下插头，避免触电危险。使用烙铁等工具时要小心操作，防止烫伤。
• 正确操作 ：在焊接过程中，要确保焊点牢固，避免虚焊。连接电线时，要严格按照要求区分正负极，防止短路损坏设备。
• 测试检查 ：在每次改造完成后，都要进行测试，确保设备正常工作。如果出现问题，要仔细检查操作步骤，排查故障。

6. 常见问题及解决方法

在进行 Atari 7800 硬件改造过程中，可能会遇到一些常见问题，下面为大家列举并提供解决方法。

6.1 游戏兼容性问题

• 问题描述 ：即使进行了游戏兼容性破解，部分游戏仍然无法正常运行。
• 解决方法 ：
  • 检查 C64 电容器是否完全移除或剪断，确保没有残留连接影响电路。
  • 检查电路板上其他元件是否有损坏或松动的情况，特别是 IC 和电阻。
  • 尝试更换不同版本的游戏卡带，有些卡带本身可能存在质量问题。

6.2 电压调节器问题

• 问题描述 ：更换电压调节器后，设备仍然无法开机或输出电压异常。
• 解决方法 ：
  • 检查新调节器的安装是否正确，引脚是否焊接牢固，散热片是否安装到位。
  • 使用万用表再次测试输入输出电压，确保电源供应正常。
  • 检查电路板上其他与电源相关的元件，如电容器、电阻器等是否损坏。

6.3 电源插头问题

• 问题描述 ：安装标准电源插孔后，设备无法从新电源适配器获取电力。
• 解决方法 ：
  • 检查电线连接是否正确，特别是正负极是否接反。
  • 检查电源适配器是否正常工作，输出电压和电流是否符合要求。
  • 检查插孔安装是否牢固，是否存在接触不良的情况。

graph TD;
    A[遇到问题] --> B{问题类型};
    B -- 游戏兼容性 --> C[检查 C64 电容器];
    C --> D[检查其他元件];
    D --> E[更换游戏卡带];
    B -- 电压调节器 --> F[检查调节器安装];
    F --> G[测试电压];
    G --> H[检查其他电源元件];
    B -- 电源插头 --> I[检查电线连接];
    I --> J[检查电源适配器];
    J --> K[检查插孔安装];
    C --> L[问题解决?];
    D --> L;
    E --> L;
    F --> L;
    G --> L;
    H --> L;
    I --> L;
    J --> L;
    K --> L;
    L -- 是 --> M[结束];
    L -- 否 --> A;

7. 改造后的优化建议

完成 Atari 7800 的硬件改造后，为了让设备性能更稳定，游戏体验更好，我们可以进行一些优化。

7.1 清洁维护

• 定期打开设备外壳，使用干净的刷子或压缩空气清除电路板上的灰尘和杂物，防止灰尘积累影响设备性能。
• 检查设备内部的连接线是否松动，如有松动及时固定。

7.2 散热优化

• 可以在电压调节器等发热元件上添加更高效的散热片或散热风扇，提高散热效率，防止设备过热。
• 确保设备放置在通风良好的地方，避免在高温环境下长时间使用。

7.3 软件更新

• 关注相关论坛和社区，获取 Atari 7800 的软件更新信息，及时更新系统软件，以修复潜在的漏洞和兼容性问题。

通过以上对 Atari 7800 的硬件改造、问题解决和优化建议，相信你可以让这台经典游戏机焕发新的活力，享受更多的游戏乐趣。希望大家在改造过程中注意安全，按照步骤操作，遇到问题不要慌张，逐步排查解决。