メガドライブ ハードウェア研究

このページでは、セガ メガドライブのハードウェアを独自に研究したものを掲載します。
公式な仕様からのものではないので、ロットによる違いや間違いがあるかもしれません。


基板バージョン
メガドラ1の基板バージョンは下記表のとおりである。
基板名
画像
シリアル例
特徴
VA表記無
837-6656
98M04296
クリスタルオシレータが小さい基板に載っている。
LEDは、おそらくすべての基板バージョンで直付け。個人的にはソケットにしてほしかった…。

本体表面のSEGAロゴに(R)表記あり。
後部周辺機器取り付け金具が、一般的な六角ナット。
ヘッドホン用のボリュームのつまみが差し込み式で抜き取ることが出来る。
VA1

準備中

VA2(?)



VA3(?)
準備中
現在、捜索中。
VA4
837-7138
80Y20591
初代からのIC構成のものの中では最終バージョンとなる。
ジャンパも特になく、クリスタルオシレータも基板に直付けされ、スッキリしている。
無音時に「ボー」っとノイズが入る。
JP2が電解コンデンサでショート(って言わないよな…)されていた。

後部周辺機器取り付け金具が、M字型(?)の鉄板にねじ穴。
VA5
A10139877
カセットのスロット、コントローラコネクタ付近にあった2のカスタムチップが一つに統合された(IC4+IC5→IC4)。
青、緑、黄のジャンパ線が見られる。

音質は、まあまあ良くなってる感じ。
VA6
基板自体はVA5とまったく同じもので、IC4の番号が違う(中身が違うかどうかは不明)。基板上の印刷で、このチップの型番でバージョンを分けているようだ。
ジャンパ線も白、黒、黄となる。
ヒートシンクの基板とのネジ止めがハトメになっていて取れない。
ここまでの基板では、メインRAM、サブRAMが細幅のDIPパッケージが付けられるようになっている。
起動すると、ROMカセットを読みに行く前に、画面にパテント表示される。

本体裏面にパテントシールが貼られている。
VA7
68000やCXA-1145がDIPからQFPパッケージに変更され、電源用の三端子レギュレータも2つから1つに変更。
初期型では3つあったカスタムチップが、FM音源も含めて1つに統合された。

本体裏面のW数は、初期型から変わらないが、実際には大幅に下がっているように思える。VA6ではシールだったパテント表示が刻印に変更されている。

本体表面の「AV INTELLIGENT〜」の印刷が無くなっている。



ICリスト
基板に実装されているIC(LSI)は、下記表の通りである。
IC no
システム上の名称
部品名
備考
IC1 メインCPU MC68000 8MHz 実クロックは7.67MHz。ロットにより日立のものやモトローラのものがあり
IC2 メインRAM 下位256kbRAM μPD42832C-15 HM65256BLSP-10等、ロットにより違いあり
IC3 メインRAM 上位256kbRAM μPD42832C-15
IC4 カスタムチップ・バスアービタ 315-5364 VA7でI/Oコントローラ、VDP、FM音源と統合:315-5487
IC5 カスタムチップ・I/Oコントローラ 315-5309 VA5基盤以降IC4と統合:315-5402/VA6:315-5433
IC6 サブCPU Z-80A 4MHz
IC7 サブメモリ 64kbit μPD4364 CX-15 KM6264BL-10L等、ロットにより違いあり
IC8 カスタムチップ・VDP/PSG 315-5313 VDP:YM-7101/PSG:SN76489
IC9 VRAM 下位128kb μPD41264V-12 HM65256BLSP-10等、ロットにより違いあり
IC10 VRAM 上位128kb μPD41264V-12  
IC11 FM音源チップ OPN2 YM-2612
IC12 オーディオアンプ CXA-1034 ヘッドフォン用ステレオ
IC13 ビデオエンコーダ CXA-1145
IC14 オペアンプ LM356 A/Vアウト用モノラル
IC15 三端子レギュレータ 7805 VCC1
IC16 (実装無し) 回路図から想像するに、本来オーディオ用VCCか?
IC17 三端子レギュレータ 7805 VCC2


VDP(315-5313)
315-5313
PIN no
内容
備考
PIN no
内容
備考
1〜4 SD0〜SD3 VRAM データバス(IC9) 55〜70 VD0〜VD15 データバス
5〜8 SD4〜SD7 VRAM データバス(IC10) 71〜93 VA1〜VA23 アドレスバス
           
10〜13 SE0〜SE3 VRAM アドレスバス(IC9) 111 UDS アッパデータストローブ信号
14〜17 SE4〜SE7 VRAM アドレスバス(IC10) 112 LDS ローデータストローブ信号
           
           
メガドライブのメガドライブといえるパーツであるVDPは、画像処理を行うプロセッサである。
海外のサイトでは、「YM-7101」と紹介しているところがあるが、実際にその名称のVDPかどうは不明。
YM-7101の単品販売や、YM-7101としての使用情報も皆無である。ただし「7101」の番号自体はプロセッサへの印刷でも見ることが出来る。
なお、このカスタムチップも含めシステム構成は、セガトイズのPICOに継承された(メガドラエミュレータでPICOのロムデータが実行できるらしい)。
また、アーケード基板であるSYSTEM C系にも、この313-5313チップが使用されている。

操作方法と設定

CPUの68000とは、C00000番地〜C0001F番地が接続されている。
レジスタ操作やVRAMアクセスは、このアドレスをポートとして通信を行う。
パターン(キャラクタフォント)の定義は、16色2048パターン、 パレットは、 4パレット
スプライトは80個、8*8ピクセルが1セルで、1*1セル〜4*4セルまで設定することができ、
BGは、水平・垂直とも32セルまたは64セル、128セルで2プレーン持つことが出来る。
実画面は、水平320ピクセルまたは256ピクセル、垂直は224ピクセルまたは448ピクセル(インタレース)である。

VRAM( μPD41264V-12 * 2 )
8bitバス256kbのメモリチップが2個並列に実装されている。アクセススピードが10nsや12nsのものがあるが、スプライトの水平表示制限のちがいがあるかもしれない。
VRAMは、VDPにぶら下がった形を取り、VDPから見て0000番地〜FFFF番地までの64kBである。
CPUから直接これを操作することは出来ない。
パターン(キャラクタフォント)のみ0000番地から定義するが、それ以外のデータは、ある程度自由に配置できる。
BGのテーブル先頭アドレスは、8kB単位で設定する。
スプライトのテーブルは、512B単位で設定する。
水平スクロールのテーブルは、1kB単位で設定う。
それぞれの領域は、上記説明のとおりフレキシブルであり自由度が高いが
パターン数を増やしたらスプライトやBG領域を減らすなど行わなければならない。

CRAM
VDP内蔵のRAMで、カラーパレットを設定する。
1色あたり2バイトで16色*4パレット=64色なので、128バイトある。

VSRAM
VDP内蔵のRAMで、垂直スクロールを設定する。
垂直スクロールはセル毎(8ピクセル)で行えるので、水平320ピクセルモードで160バイトとなる。
指定セル数を超えてスクロールすると、ラップした状態(反対側が見える)となる。

DMA
VDP内蔵の機能で、68000のメモリからVRAMへデータを転送する。
68000のアドレス指定は2バイト単位である。
また、VRAMの指定アドレスを、指定の値ですべて埋めることも出来る。
DMA転送中、68000は停止する。


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