专利名称：游戏机录制机及空白卡的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种游戏卡录制机及空白游戏卡，属微电子技术及微计算机技术领域。
电视游戏机发展到现在大致经过三代第一代，以4600机为代表的简单游戏机，其画面单一，声音单调，节目容量小，现已淘汰。第二代，以任天堂系列机为代表，采用萍果公司开发的6527，6538专用大规模集成电路，其画面丰富，声音逼真节目内容令人眼花瞭乱。第三代，以世嘉机为代表，采用MC68000，16位CPU为主的处理器，E－80，8位CPU为从的处理器，配以超大规模专用外围集成电路，其画面，声音效果已近似于动画片，与大型游戏机类似，它是游戏机发展的方向。
目前转录游戏卡的方法主要有二种，即1.将原版游戏卡中的节目转录到外存储体磁带或磁盘中该方法的优点在于存储器成本低且容量大；其缺点是目前市场所售游戏机不能直接使用磁带或磁盘，必须使用专用游戏机方能达到游戏的目的，另外，复制速度慢(以分或小时计)。
2.将原版游戏卡中的节目转录到大容量EPROM中，该方法的优点在于所复制的游戏卡与市场所售原版卡一样使用；其缺点是用户不能改变游戏节目；必须由专业人员通过专用设备进行改写操作，另外EPROM存储器擦写次数有限，也妨碍其推广使用。
本实用新型的目的为是市场提供一种方便，廉价的高科技商品，使用户以少量的花销即能用空白游戏卡直接转录游戏卡中的节目。
我们研制的复制机，主要采用8031单片计算机和大容量静态存储器并配以部分数字电路，按照使用说明书的提示，将原版卡和空白游戏卡插入复制机，即可在几秒时间内实现节目转录，对原版卡节目无妨，转录后空白卡可直接在现有的游戏机上使用。
本实用新型附图
图1.游戏卡复制机外形图图2.游戏卡复制机机芯图图3.游戏卡复制机电路逻辑框图图4.游戏卡复制机电原理图图5，图6是图4录制机电路放大图图7.空白游戏卡外形图图8.空白游戏卡芯图图9.空白游戏卡电路逻辑框图图10.空白游戏卡电原理图图11，12，13，功能扩展辅助插条，即38芯插头示意图随着现代大规模集成电路工业的飞跃发展，使过去庞大的电子系统可以集成在一小块芯片上，特别是把计算机这一数字系统集成在一个片子上，即单片机，使计算机应用进一步深入到各行各业。
电视游戏机实质上就是一个完备的计算机系统，现在的任天堂及其仿制机，都是采用6527为CPU，6538为PPU(图象处理器)再外配静态RAM，接口电路及视频调制器组成。
游戏卡一般由固化有数据的RAM或EPROM及有关控制芯片组成，由于软件本身的特殊性，游戏卡的售价甚至超过了游戏机本身的价值，同时卡的内容固定，一般不能改动，若想更换节目，只能换卡。
本实用新型是一种游戏卡录制机，是给用户提供一种技术手段，使用户能根据自己的喜好，将各种节目转录在空白卡中而在不愿玩时，又可随时转录其它节目。
从图1游戏卡复制机外形图见到，1－外壳上盖，2－外壳底托，内装机芯，有多个缺口，使13－空白卡插座，14－原版卡插座，3－录制指示灯，4差错指示灯，5数码指示器，6－电源开关及四个按键8，9，10，11外露。
图2是录制机机芯图，是一个15－印刷电路板，许多电气元件如13－空白卡插座，14－原版卡插座，17－74LS32，18－74LS138，19－2732，20－74LS373，21－8031，22－74L47，23－七段数码管，24－固定卡，6－电源开关，7电源插座，8－复位键，9－执行键，10－选择键，11－择录键，12－写控制插头，3－绿灯，4－红灯，等均安装在芯版上。芯版安装在外壳底托2上把上盖与底托通过螺栓安装在固定孔16上。
图3是复制机电路逻辑框图，主要由单片机系统和扩展插座组成。
1.8031单片机系统由8位单片机8031，74LS373，8D锁存器作为8031低八位地址锁存，存储器2732(容量为4K字节)组成最小单片机系统控制门(φL，74LS327)及译码器是为实现翻页及产生读写信号而设置。
为充分利用单片机资源，将原版卡及空白版卡作为8031的数据存储器，及时管理，其具体办法是P0口，P2口作为数据传输用。PIR作为控制端口使用，具体分配如下P1，0控制P／w，P1，1，P1，2与74LS138构成二一四译码器，以实现对卡的存储体的读写操作。同时，译码器输出YO，Y2与单片机读信号，RD作为选通控制信号，以控制卡的程序存储器。P1，3、P1.4构成键盘，经扫描电路，完成用户指令的输入，执行P1，5、P1.6P1，7构成BCD码输出电路，将系统运行信息传输显示系统。
8031单片机所需晶振(提供时钟信息)，理论上从1.5MHE－12MHE均可。晶振频率高，当然程序录制也就快，但太快了，存储器的时序又跟不上，经过权衡采用5.0MHE晶体。监控程序载体采用2732(EPROM)存贮量为4K字节，当然，随着程序的复杂完善，存贮量容量可以扩大。
本系统设计的难点在于翻页，所谓“翻页”，即存贮体切换这是由于8位CPU的直接寻址能力只有64K。为了扩大寻址范围只有采用虚拟存贮技术。在录制时需要向游戏卡提供虚拟地址使其打开相应存贮体。虚拟地址的获得，在游戏进行中是由游戏程序本身提供的。
对于录制机而言，当然不可能去进行游戏程序。唯一的办法，只能是先找出虚拟地址。由于游戏卡存贮器多种多样，我们经过实验，采用了软硬件结合办法解决了它。
2.扩展插座扩展插座用于原版卡，空白卡等系统的数据信息交换，分成两个插座，一个为原版卡插座，一个为空白卡插座，均是60芯标准插座，但位置不能互换。
3.输入及显示系统由两个指示灯，四个手动按钮开关及一个数码管组成本系统。现采用的8段共阴数码管，其内部已有译码及驱动电路，如采用普通数码管，还需外接译码，驱动芯片。
复制机工作过程在断电情况下，插上原版卡及空白卡，按“选择键”置入原版卡信息，插入相应插条，接通电源后，系统开始工作，电容C通过电阻R充电，由于电容特性，使RESET保持低水平，则8031复位并开始工作。
在ALT控制下，74LS373与P2口配合从程序存贮器读入程序执行，先采样输入开关并显示结果。在用户设定好参数后，8031通过P1口及74LS138输出选片信号，给空白卡，同时控制门也输出信号至空白游戏卡。8031开始从原版卡读入信息，处理后送至空白游戏卡，录制完成以后，8031控制显示系统(指示灯)显示绿指示灯亮，同时开始逐单元检查，遇到错误自动改写，如改写后仍不对，此时出错指示灯亮(红的)，否则正常。此时，就完成了整个操作。
图4是游戏卡录制机电原理图，它详细描述整部游戏卡录制机电路。
图5，图6是图4录制机电路放大图，把图4分成左右两部，即是图5与图6。
三.游戏卡与空白游戏卡游戏的进行除了游戏机外，还需游戏卡，即存储有多种数据，程序的外存储器，游戏时，CPU从外存储器读入程序及各种有关数据，经过处理，变成电视信号，人们从电视画面得到信息，通过操纵手柄等部件与游戏机实现人机对话使游戏进行。
空白游戏卡实质上是外存贮体，其选择不只一种，使用EPROM，RAM原理上都可行。但采用EPROM其擦写需用紫外线，并且写入进程复杂，家庭使用不便。E2PROM可以很方便的改写但现在其成本较高，同时其容量不大。本实用新型的空白游戏卡是采用静态RAM加3V钮扣电池；其组成示于图7，8，9。
静态RAM耗电极小，采用普通镍铬电池可以使用五年。
图7是空白游戏卡外形图，它由两片静态RAM组成，一片是628128(128字节)，一片是62256(32字节)，相应控制门及一个38芯插座组成。
图8是空白游戏卡芯图，芯片上安装有32－38芯插座，33－VRAM控制开关，34－写控制插座，35－60芯插座，36－628128，37－74LS161 38－印刷电路板及17－74LS32等电气元件。
图9是空白游戏卡逻辑框图。
空白游戏卡的工作过程如下在机外保存时，2x15V电池对628128及62256供电，使其中信息保存。同时R／W保持高电平，使存储器中信息不被改变此时控制门与电池断开，以节电。
插入复制机录制时，通过60芯插座从复制机获取5V电源和片选与控制信号，在录制机控制下，通过控制门及38芯插座，控制628128及62256分别接受程序信息及图象数据，写入信息时，R／W信号成为低电平，同时电池断开并被充电。
复制完成后的游戏卡插入游戏机后，与普通卡无异，由游戏机控制628128及62256读出信息，此时开关K起作用，通过K控制A10或A11作为VRAM控制信号。此时电池断开，也被充电。
图10是空白游戏卡电原理图，它详细描画空白游戏卡电路分布情况。
图11，12，13是功能扩展辅助插条，即38芯插头示意图。
本实用新型的特征是1、外壳上盖1与外壳底托(2)，内装机芯，机芯有印刷电路板，电路板上安装空白卡插座13，原版卡插座14，原版游戏卡插在原版卡插座14上，空白游戏卡插在空白卡插座13上，8031单片机与输入及显示系统相接，8031单片机的P2口通过总线与扩展座及程序存储器相接单片机的P1口与74LS138(18)译码器相接，单原机的PO口与74LS373(20)相接，单片机的ALT口与74LS373相接，又与程序存储器相接，ALT口还与控制门相接，74LS373与P2口从程序存储器读入程序执引，送信号给空白片，，录制完成，系统显示完成或错。
2、空白游戏卡是由两片静态RAM组成，一片是628128，一片是62256，相应控制门及一个38芯插座组成，控制门(39)与RAM628128(38)及RAM62256(26)相接，均与60芯插座相接，RAM62256(26)与38芯插座(32)相接再与RAM628128(38)相接，通过控制门及38插座，控制628128及62256分别接受程序信息及图象数据，复制完成。
本卡最显著的优点，就是采用了杆条式设计，即将各种卡不同的控制线引出至38芯杆座，用外插多种相应插条的办法解决。
游戏卡上，有一双掷开关，其作用是切换A10与A11。因为游戏机，采用A10或A11(与具体游戏卡相对应)控制游戏机内部VRAM，因此为兼容这两种卡，设置了此开关，它对录制无影响。玩游戏时，若看到图象不好，可将开关拨到另一边即可。存储器的读写控制通过一φ2与插座相连，这样，使存储器平时处于写保护状态，以保证数据不被改动。
附图中各电气元件，另件名称1.外壳上盖2.外壳底托3.绿灯4.红灯5.数码显示器6.电源开关7.电源插座8.复位键9.执行键10.选择键11.择录键12.写控制插头13.空白卡插座14.原版卡插座15.印刷电路版16.固定孔17－74LS3218－74LS13819－273220－74LS37321－803122－74LS4723.七段数码管24.固定卡30.上盖31.下盖32，－38芯插座33－VRAM控制开关34.写控制插座35.－60芯插座36－6225637－74LS16138.印刷电路板39.控制门
权利要求1.一种游戏卡录制机是由8031单片计算机和大容量静态存储器并配以部分数字电路组成，其特征在于，外壳上盖1与外壳底托(2)，内装机芯，机芯有印刷电路板，电路板上安装空白卡插座13，原版卡插座14，原版游戏卡插在原版卡插座14上，空白游戏卡插在空白卡插座13上，8031单片机与输入及显示系统相接，8031单片机的P2口通过总线与扩展座及程序存储器相接单片机的P1口与74LS138(18)译码器相接，单片机的P0口与74LS373(20)相接，单片机的ALT口与74LS373相接，又与程序存储器相接，ALT口还与控制门相接，74LS373与P2口从程序存储器读入程序执引，送信号给空白卡，，录制完成，系统显示完成或错。
2.一种用于权利要求1所述的游戏卡录制机的空白游戏卡，其特征在于，空白游戏卡是由两片静态RAM组成，一片是628128，一片是62256，相应控制门及一个38芯插座组成，控制门(39)与RAM628128(38)及RAM62256(26)相接，均与60芯插座相接，RAM62256(26)与38芯插座(32)相接再与RAM628128(38)相接，通过控制门及38插座，控制628128及62256分别接受程序信息及图象数据，复制完成。
专利摘要本实用新型是一种游戏卡录制机及空白游戏卡，属微电子及微计算机领域，录制机是由8031单片机和大容量静态存储器并配以数字电路组成，外壳上盖1与外壳底托2，内装机芯，机芯有印刷电路板，电路板上安装空白卡插座，原版卡插座，电气元件74LS32，74LS138，2732，74LS373，8031，74LS47，七段数码管及按键，空白游戏卡通过60芯插座获得电源和选片与控制信号，通过控制门及38芯插座，控制628128及62256分别接受程序信号及图象数据复印。
文档编号G06K7/00GK2149655SQ9223204
公开日1993年12月15日 申请日期1992年9月5日 优先权日1992年9月5日
发明者叶红, 高伟 申请人:叶红