Niec C25P40

Конечно, давайте разберем эту популярную микросхему.

NEC C25P40 — это однокристальный 8-разрядный микроконтроллер (µPD78Cxx Series), разработанный компанией NEC Electronics (ныне часть компании Renesas Electronics). Он широко известен благодаря своему использованию в игровых картриджах для консоли Nintendo Entertainment System (NES) в качестве дополнительного чипа для управления звуком (Sound CPU) и другими функциями.

Описание

Микроконтроллер C25P40 основан на ядре NEC 780C. Это высокопроизводительный (для своего времени) 8-битный КМОП-микроконтроллер со встроенной ПЗУ (Mask ROM) и ОЗУ. Его ключевой особенностью является встроенный генератор звука типа PSG (Programmable Sound Generator), который позволял создавать сложные для того времени звуковые эффекты и музыку в играх для NES.

В картриджах NES он выступал в роли сопроцессора, разгружая основной процессор консоли (Ricoh 2A03) от задач по генерации звука, а в некоторых случаях — и от дополнительной логики игры. Это позволяло разработчикам создавать более насыщенные и сложные проекты.

Технические характеристики

Основано на документации для семейства µPD78C10/µPD78C14.

• Архитектура: 8-битная
• Ядро: NEC 78K/0S
• Тактовая частота: ~ 6 МГц (работал синхронно с основным процессором NES)
• Память программ (Mask ROM): 4 КБ (4096 байт) — отсюда и цифра "40" в названии (4K)
• Оперативная память (RAM): 256 байт
• Периферия:
  • Генератор звука (PSG): Ключевая особенность. Обычно это 2-3 канала с возможностью генерации прямоугольных волн, шума и иногда простого ЦАП.
  • Таймеры/Счетчики: 8-битный таймер/счетчик.
  • Порты ввода/вывода: Несколько программируемых портов (обычно около 20 линий).
• Напряжение питания: +5 В
• Техпроцесс: КМОП (CMOS)
• Корпус: Обычно DIP-24 (Dual In-line Package с 24 выводами) — самый распространенный вариант для картриджей NES.

Парт-номера и совместимые модели

C25P40 является частью семейства, и у него есть несколько прямых аналогов и парт-номеров.

Прямые аналоги и парт-номера:

1. NEC µPD78C14 — это, по сути, основное коммерческое название серии. C25P40 является его специализированной версией с прошитой Mask ROM.
2. NEC D78C14ACW — другой вариант обозначения того же чипа.
3. NEC C25P41 — очень похожий микроконтроллер, также использовавшийся в картриджах NES. Мог иметь незначительные отличия в объеме памяти или периферии.

Совместимые модели (в контексте замены):

Прямая замена на современные аналоги сложна, так как C25P40 — это Mask ROM микроконтроллер, и его программа "зашита" на заводе навсегда.

• Для ремонта: Единственный вариант — использовать донорскую плату от другого картриджа NES, где используется такой же чип с нужной прошивкой. Заменить его на пустой микроконтроллер общего назначения нельзя.
• Для новых проектов (реверс-инжиниринг, эмуляция):
  • Изучается документация на ядро µPD78C14.
  • Эмуляторы NES (такие как FCEUX, Mesen) программно эмулируют логику работы этого чипа для корректного воспроизведения звука в играх, которые его использовали.

Совместимые модели (игровые картриджи NES)

C25P40 и его аналоги использовались в десятках игр для NES. Вот некоторые из самых известных:

• Sunsoft:
  • Gimmick! (Mr. Gimmick)
  • Journey to Silius
  • Batman: Return of the Joker
• Camerica:
  • Quattro Arcade (и другие игры от Codemasters/Aladdin)
• Другие известные игры:
  • Crisis Force (Konami)
  • Tiny Toon Adventures 2 (Konami)
  • Многие нелицензионные и пиратские картриджи, особенно из Юго-Восточной Азии.

Важно: Наличие чипа C25P40 в картридже часто является признаком высококачественного звукового сопровождения для эпохи NES.