Destripando la Super Nintendo

Empezamos a subir algo del material que llevamos a la Retro Encounter. Los que os pasasteis por nuestro stand quizás visteis una serie de placas de consolas destripadas, y junto a ellas algunos documentos que explicaban parte del funcionamiento de las mismas. Aquí os dejo el destripe de la Super Nintendo.

La placa y fotos pertenecen a David Sánchez, que se apuntó a desmontar su SNES y traerla al evento. El artículo se intenta centrar en identificar los distintos chips de la máquina y dar algunas pinceladas de su funcionamiento. Empezamos:

 

 

Resumen

CPU:  Procesador WDC W65C816 de 16 bits a un máximo de 3.58 MHZ
RAM de programa: 128 KBytes
Sonido: Chip Sony SPC700 a 4.1 MHz
RAM de sonido: 64 KBytes
Video: Dos chips de procesado gráfico capaces de generar imágenes de entre 256×224 y 512×448 píxeles de resolución. Podía elegir entre 32.768 colores, y mostrar un máximo de 4.096 colores en pantalla dependiendo del modo gráfico.
RAM de video: 64 KBytes

 

CPU

 

 

S-CPU 5A22: Procesador principal de la Super Nintendo. Fabricado en exclusiva por Ricoh para Nintendo, el procesador está basado en el WDC 65C816 diseñado a su vez por Western Design Center. Este procesador era una versión mejorada del que se instaló anteriormente en la NES, y era compatible hacia atrás, lo que facilitó el port de algunos juegos como las versiones de Super Mario en el All Stars.

La versión instalada en la consola funcionaba a una velocidad de procesador variable por software: 1.77, 2.68 y 3.58 MHz. Estas velocidades iban en relación con el tipo de cartucho que se hubiera usado: SlowRom (2.68 MHz) o FastRom (3.58MHz).

Como curiosidad, el chip SA-1, montado en algunos cartuchos, era una versión mejorada del procesador principal. Este chip funcionaba a 10 MHz e integraba una pequeña ram, caché y el chip de región. El chip SA-1 funcionaba en paralelo con el principal, a modo de coprocesador para acelerar la ejecución de juegos como el Super Mario RPG.

S-WRAM: Este es el chip de RAM de datos de la consola. Es un chip de DRAM de 128 KBytes, y que almacenará los datos de programa necesarios para ejecutar las roms.

 

 

Video

 

 

S-PPU1 y S-PPU2: Los Picture Process Unit (o unidades de procesado de imagen). Estos dos procesadores son los encargados de generar los gráficos para mostrarlos en pantalla. Entre otras características, la consola podía mostrar gráficos a una resolución horizontal de 256 ó (raramente) 512 pixels, y una resolución vertical de 224, 239, 448 ó 478 píxeles. Dependiendo del modo gráfico, la consola podía mostrar gráficos organizados en 4 capas de fondo usando paletas de 8 colores, o en fondos de 2 capas con paletas de 256 colores. También contaba con un modo gráfico especial llamado “modo 7”, que permitía efectos para simular entornos pseudo 3D.

VRAM: Dos chips de 32KBytes cada uno para los datos de video. Accedidos por los PPU, también podían ser accedidos por los chips especiales que hubiera integrados en los cartuchos para la generación de nuevos gráficos y efectos especiales.

 

Audio

El  hardware de  audio de la Super Nintendo se podía ver como un sistema aparte de la consola. Si alguna vez quitasteis un juego “en caliente” (las madres saben de esto más que nadie), probablemente se quedara la pantalla en negro pero el sonido seguía como si nada. Esto es debido a que esta parte funcionaba de forma autónoma en paralelo con el resto de procesadores, y contaba con su propia RAM. De hecho, es posible dumpear en un momento dado el estado de los procesadores de audio, y reproducirlo en un ordenador con el programa adecuado.

 

 

Sony S-SMP: Uno de los dos chips de sonido fabricados por Sony para la consola. Éste en concreto está basado en el SPC700, un microprocesador de 8 bits con un juego de instrucciones similar al procesador 6502 de la NES. Funcionaba a 2.048 Mhz, y estaba encargado de procesar los bloques de audio que le mandaba la CPU. El SMP funcionaba en paralelo con la CPU, y con su propio programa, por lo que se podía reprogramar para algún efecto de sonido específico.

 

 

Sony S-DSP: O procesador de señales digitales. Este procesador complementa al anterior para poder generar las señales de audio. Trabaja con señales de audio de 16 bits y muestreo de 32 kHz . Podía mezclar hasta 8 canales de audio, con efectos de voz panorámica, control de envolvente ADSR,  filtrado de eco, y  usar ruido como fuente de sonido. Además, podía trabajar con samples de audio comprimido.

 

 

RAM de audio: Son dos chips de 32 Kb. cada uno, compartidos por los dos chips de audio.

Miscelánea

 

 

Chip F413: Este es el chip encargado de la seguridad de la región de la consola. Su función era la de decidir si la consola podía ejecutar o no el juego introducido. Este chip se “habla” con otro chip “llave” que se encontraba en el cartucho. En caso de no concordar, el F413 ponía la CPU en estado de reset, por lo que era imposible ejecutar el juego.

 

 

Chip S-Enc B: Chip encargado de la decodificación de video RGB a algo entendible por los televisores. Transformaba la señal RGB “en bruto” a señales de S-Video, Video compuesto y RGB analógico.

 

 

Zócalo del cartucho: El conector de los cartuchos. Normalmente solo se usaban los pines centrales, pero los conectores de los lados del zócalo eran usados mayoritariamente por juegos con chips especiales. Esos conectores permitían el acceso directo al hardware de video y audio para operaciones especiales.

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13 respuestas a Destripando la Super Nintendo

  1. vaya vaya. interesante. ¿seria mucho pedir un destripe del ZX-81 o de una Wonderswan?

  2. Genial el artículo, ya sabéis que todo lo que sea hardware me encanta.

    Como curiosidad añadir que esta Super Nintendo es de un modelo de los últimos. Las primeras consolas llevaban todos los chips de audio en un módulo aparte dentro de una caja metálica. Este módulo se podía sacar de la consola y hacerlo funcionar independientemente. Hay gente que incluso se ha hecho reproductores de archivos de sonido SPC usando uno de estos módulos directamente extraídos de una SNES, como por ejemplo: http://www.raphnet.net/electronique/snes_apu/snes_apu_en.php

    También decir que el chip de protección es conocido coloquialmente como chip CIC, y hay 3 versiones distintas según la zona de la consola/cartucho.

  3. Mi Super Famicom (que no SNES) es una de esas que lleva el modulo de audio por separado. La SNES que uso habitualmente si que lo tiene como muestra el artículo de Marcos.

    Marcos tío, me quito el sombrero. ¡Me encanta el artículo!

    Que pedazo de máquina es la SNES!! La única 16 bits con 5 cores!! XDDD (más lo que llevase el cartucho!!)

    SNES 4 EVER!!!

  4. Por cierto, en miscelanea molaría haber resaltado el zócalo de expansión… sólo usado por el Satella View (y por los prototipos del SNES CD), si no recuerdo mal.

  5. Gracias mil :), me alegro que os guste.

    @Crono : No me fijé, pero juraría que la snes de David no tenía puerto de expansión (recuerdo que estaba apollada sobre el lado donde debería estar y no cojeaba). Puede que al ser una de las últimas directamente se lo quitaran (o que fuera tan despistado que se me pasara mirarlo), pero sí que habría que haberle echado un ojo.

    @doragasu: Gracias por los apuntes. El CIC de la snes era bastante curioso, es un microcontrolador con su propio código y todo, y hace poco consiguieron dumpearlo por fin. Espero que te gusten los siguientes que vendrán, aunque se hicieron con un pelín de prisa.

    @Deka Black : Si me pasas una wonderswan para el destripe todo es posible :). En breve habrá más de estos, tengo a mano un spectrum, si puedo le doy un repaso.

  6. Muy buen repaso Marcos, como haces siempre.

    Sobre el puerto de expansión de la Super Nintendo, yo creo que todos los modelos lo traían, ¿no?

  7. Los detalles del CIC los conocía, porque hace ya unos años le hice unas modificaciones a mi SNES, y entre ellas le puse un interruptor para activar/desactivar el CIC a voluntad. El desactivarlo permite jugar con flashcarts y juegos de importación sin necesidad de utilizar esos molestos adaptadores que puentean el CIC de un cartucho con la ROM de otro distinto.

    Seguro que los artículos que vengan estarán igual de bien que estos o mejor, no me cabe duda. Ya pude hojear muy rápidamente en vuestro stand las chuletas que teníais del hardware y están genial.

  8. Por cierto, olvidaba mencionar algo que seguramente todos sabéis, pero por si hay algún despistado, añadir también que el chip de sonido de la SNES (que yo que tenía una Megadrive era lo que más envidiaba de la SNES) fue diseñado por Ken Kutaragi, el que más adelante sería el padre de la Playstation. Es curioso ver cómo Sony iba ya metiendo la cabeza en el mundo de las consolas de la mano de Nintendo, y cómo la cancelación del CD de SNES fue el detonante que llevase a Sony a crear la Playstation.

  9. @men_drugo Creo que tienes razón, seguramente todos los modelos llevaran el puerto de expansión (no se si la JR también lo llevaría). En esta placa, debe de estar en la zona punteada sobre los chips de audio. Se ve que hay algo debajo, se supone que eso es el puerto de expansión.

  10. Cómo me gustan éstos artículos… gracias Marcos

  11. Cojonudo Marcos. En tu línea. A ver si para la próxima que montemos un stand destripamos más cacharros.

  12. Hola, me gustaria saber a que frecuencia en Mhz o Khz emite el señal analogico de rgb a la tele para poder sintonizarla manualmente. Tengo problemas para detectar el señal….

    gracias!

  13. Hola, quisiera que hagan un articulo exactamente igual a éste pero sobre la Sega Genesis/Mega Drive Model 1, es decir, abundan fotos de la placa del Genesis/MD en internet pero ninguna foto identifica a los procesadores (como sí han hecho ustedes aqui con los procesadores de SNES), solo se identificar el micro Motorola pero no se de todos los otros procesadores del Genesis/MD cuales son los de audio y video por ejemplo, se que el de video es un VDP pero no se cual es, es decir, viendo la placa de la Genesis/Megadrive no sabría cual es el VDP y cuales son los procesadores de audio, sería muy esclarecedor un artículo con fotos de la placa de la Sega Mega Drive/Genesis especificando donde se encuentra cada integrado y que funciones cumplen.

    Muchas Gracias.

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