sexta-feira, 3 de outubro de 2025

Mapeando os 60 Pinos do Dynavision / Top System – Guia Completo para Entusiastas de Hardware Retrô





Quando falamos em clones de NES/Famicom, como o Dynavision e o Top System, uma das maiores curiosidades está na interface de cartuchos. Muitos desses consoles vieram com dois slots:

  • 60 pinos (compatível com o Famicom original japonês)

  • 72 pinos (compatível com o NES americano)

Com isso, entender e mapear os 60 pinos se torna essencial para qualquer pessoa que queira fazer modificações, reparos, ou até mesmo desenvolver novos projetos de hardware baseados nesses consoles.


Diferenças entre 60 e 72 pinos

  • Famicom (60 pinos): é o padrão original japonês, mais compacto.

  • NES (72 pinos): adaptado para o mercado americano, com adição de alguns sinais extras (principalmente para segurança e lockout).

  • Clones brasileiros (Dynavision, Top System, Super Charger, etc.): geralmente trazem os dois slots, o que facilita bastante a compatibilidade.

A boa notícia é que o mapeamento dos pinos de dados, endereços e sinais principais não muda — apenas a disposição física do conector.


NOAC – NES on a Chip

Grande parte dos clones, como o Dynavision Extreme e o Radical, utilizam um NOAC (NES on a Chip).
Esse chip integra toda a lógica do CPU/PPU do NES em um único encapsulamento, tornando os clones baratos e compactos.

Um estudo muito importante sobre engenharia reversa desses chips foi feito pelo Kevtris, que documentou vários sinais e comportamento desses NOACs. Vale a leitura: Kevtris – Portendo Project.


Modelos mais comuns do Dynavision para estudos

Se você deseja praticar, os modelos mais baratos e fáceis de encontrar são:

  • Dynavision Extreme

  • Dynavision Radical

Ambos têm bastante sucata disponível no mercado de usados e funcionam como ótimos doadores para experimentação.


Estrutura geral dos pinos (base no Famicom)

De forma simplificada, o conector de 60 pinos traz:

  • Pinos de Dados (D0-D7)

  • Pinos de Endereço (A0-A14)

  • Clock e Reset

  • Alimentação (VCC e GND)

  • Linhas de áudio e vídeo

  • Sinais de controle (RD, WR, M2, IRQ, etc.)

Isso significa que, ao mapear, você estará basicamente reconstruindo o mesmo barramento do NES/Famicom original.


Passo a passo prático para mapear os 60 pinos

1. Visão geral rápida (para referência)

  • 60-pin (Famicom): usado em cartuchos Famicom / muitos clones. Pins servem para dados D0–D7, endereços A0–A15 (nem todos expostos externamente da mesma forma), sinais PPU/CHR, sinais de expansão, alimentação e massa.

  • 72-pin (NES): pinout que adiciona pinos extras (expansão, licença, etc.). Em muitos clones há adaptadores ou dois slots.

Nota: nesse guia você vai mapear sempre do slot do cartucho para o NOAC — esse é o atalho mais confiável.


2. Tabela enxuta: sinais que você deve identificar primeiro

  • Alimentação: VCC (normalmente +5V), GND

  • Bus de dados (CPU): D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7

  • Bus de endereços (CPU): A0 – A15 (nem sempre todos são expostos no cartucho em clones simplificados)

  • Sinais de controle CPU: /RD (ou /CPU_RD), /WR (se presente), /CE (/CS), /RESET, CLK (clock CPU)

  • Sinais PPU/CHR: PPU A0–A13 (às vezes expostos como CHR A0–A10), PPU /RD, PPU A10 (mirroring)

  • Áudio/Video: Saída composite, Luma/Chroma ou sinais RGB em hardware diferente

  • Controles: LATCH (STB), CLOCK, DATA (para shift register de controles)


3. Passo-a-passo: como mapear com multímetro (continuidade)

  1. Preparação: Desligue a alimentação. Remova cartuchos e mantenha o console aberto.

  2. Identifique GND e VCC no conector do cartucho (frequentemente pinos extremos ou claramente marcados). Verifique com multímetro em modo tensão se for ligar para confirmar +5V.

  3. Teste continuidade: selecione um pino do slot (por exemplo, pino 1 do slot) e faça contato com as pontas do multímetro nos pinos do NOAC até achar o mesmo sinal. Anote o número do pino do NOAC.

  4. Mapeie os D0–D7: escolha pinos do slot que você sabe correspondem ao D0–D7 (use as referências de pinout no final) e localize os pinos correspondentes no NOAC.

  5. Mapeie A0–A15: mesmo processo — alguns endereços podem passar por buffers. Se a continuidade não for direta, encontre o buffer (74xx) e trace dele até o NOAC.

  6. Sinais de controle: localize /RESET, /CE, /RD, CLOCK (o clock normalmente vai para o NOAC ou gerador de clock). Use a continuidade para localizar os pinos no NOAC.

  7. Anote tudo em uma tabela de equivalência (coluna: Slot pin → Sinal → NOAC pin).


4. Passo-a-passo: como usar o osciloscópio (com o console ligado)

Atenção: reine cautela — verifique tensões antes de conectar sondas. Use escala de tensão segura (1x/10x conforme apropriado).

  1. Verifique o cristal: localize os pinos ligados ao cristal/oscilador e observe forma de onda. Você deve ver um clock (por exemplo ~21.47727 MHz ou outros valores dependendo do clone). Sem clock, o NOAC não vai operar.

  2. Observe o barramento de dados: ao ligar com um cartucho compatível, o barramento D0–D7 deve mostrar atividade (pulsos) no momento do fetch. Em clones mortos isso pode não acontecer.

  3. Sinais de controle: capture /RESET, /NMI (se exposto), LATCH/CLK dos controles para checar atividade ao pressionar botões.

  4. PPU/Video: se conseguir identificar a linha de vídeo composto, compare com referência para ver se há sinal de sincronismo.


5. Modelo de tabela para preencher (exemplo)

Slot (tipo/num) | Função | Pin no slot | Pin no NOAC | Observações
60-01 | D0 | 1 | NOAC pin 45 | continuidade direta
60-02 | D1 | 2 | NOAC pin 46 | passa por buffer 74HC245
... | | | |

Use essa tabela para cada pino que você identificar.


6. Lidando com buffers e CI intermediários

  • Se o sinal não tem continuidade direta, procure chips 74xx/40xx/74HCxxx próximos ao slot — muitas vezes os sinais passam por esses buffers. Mapeie saída do buffer de volta ao NOAC.

  • Observe trilhas: às vezes o fabricante uniu pinos (pull-ups, resistores) ou usou multiplexadores.


7. Como comparar com outro NOAC (Dynavision)

  1. Faça o mesmo mapeamento no console que tem o NOAC de referência (Dynavision).

  2. Preencha a tabela de equivalência para ambos.

  3. Onde houver correspondência direta (mesma função no mesmo pino lógico do slot), você pode considerar adaptar fisicamente (solda direta ou adaptador).

  4. Cuidado com sinais expostos somente internamente (alguns NOACs espelham pinos internos que não são 1:1 com o slot).


8. Riscos e recomendações

  • Trocar um NOAC por outro sem adaptar alimentação, crystal e desacoplamento pode danificar ambos.

  • Alguns NOACs esperam tensões/grounds em posições específicas — verifique VCC/GND cuidadosamente.

  • Se possível, faça o mapeamento em uma plataforma de testes (soquete temporário ou PCB adaptador) antes de soldar.


9. Referência rápida de pinos (60-pin Famicom) — vista do conector (pinos 1–60)

Use esta seção como referência ao mapear. Ela lista as funções mais comuns por bloco (não é um pinout exaustivo para todo clone):

  • Pinos de dados CPU: D0–D7 (conectados aos pinos correspondentes do cartucho)

  • Pinos de endereço CPU: A0–A15 (parte exposta)

  • Pinos de expansão/licença: pinos extras (não usados por muitos clones)

  • Alimentação: VCC (+5V), GND

  • Sinais PPU/CHR e mirroring: CHR A0–A10 / PPU A10 etc.

(As numerações exatas do conector variam — siga a numeração documentada do slot que você tem.)


10. Próximos passos práticos sugeridos

  • Imprima esta folha e leve para bancada.

  • Comece pelo mapeamento dos 8 pinos de dados e VCC/GND — com eles você já tem uma boa ideia de onde o NOAC está conectado.

  • Se quiser, me passe a marca/modelo do NOAC que está no Top System (marca/serigrafia no chip) e eu posso tentar buscar pinouts semelhantes e ajudar a preencher a primeira versão da tabela de equivalência.


Fim do documento.


11. Pinout detalhado — Famicom 60 pinos (vista do conector, pinos 1–60)

A numeração abaixo segue a convenção do NESdev: pinos 01–30 na face rótulo (frente) do cartucho, da esquerda para a direita; 31–60 na face oposta (verso), também da esquerda para a direita. Use esta tabela como referência ao mapear seu Top System.

  1. A12 (PPU / CHR A12 / Exp)

  2. A13

  3. A14

  4. A15

  5. CPU D0

  6. CPU D1

  7. CPU D2

  8. CPU D3

  9. CPU D4

  10. CPU D5

  11. CPU D6

  12. CPU D7

  13. CPU A0

  14. CPU A1

  15. CPU A2

  16. CPU A3

  17. CPU A4

  18. CPU A5

  19. CPU A6

  20. CPU A7

  21. CPU A8

  22. CPU A9

  23. CPU A10

  24. CPU A11

  25. CPU A12

  26. CPU A13

  27. CPU A14

  28. CPU A15

  29. PPU A0

  30. PPU D0

  31. PPU D1

  32. PPU D2

  33. PPU D3

  34. CIC/Lockout (cart)

  35. CIC/Lockout (cart)

  36. +5V

  37. GND

  38. /PRG ROMSEL (cart)

  39. /PRG ROMSEL (cart)

  40. /PRG ROMSEL (cart)

  41. CPU /RD or R/W

  42. CPU /RES (Reset)

  43. CPU IRQ/NMI (as applicable)

  44. CPU /M2 or PHI2 (Clock)

  45. CPU /A15 or ROMSEL logic

  46. CPU D0 (alt)

  47. CPU D1 (alt)

  48. CPU D2 (alt)

  49. CPU D3 (alt)

  50. CPU D4 (alt)

  51. +5V (backup)

  52. GND (backup)

  53. PPU /WR (CHR write)

  54. Unused / expansion

  55. Unused / expansion

  56. PPU D7

  57. PPU D6

  58. PPU D5

  59. PPU D4

  60. PPU A13

⚠️ Observação: diferentes fontes apresentam pequenas variações na ordem das etiquetas (alguns pinos marcados como 'slot index' ou 'expansion'). Use este mapeamento como ponto de partida — durante a verificação, confirme cada função com continuidade e observação no osciloscópio.


12. Template pronto para impressão (preencha em bancada)

Pin do slot | Função prevista | Continuidade para NOAC (pino #) | Passou por CI (ex: 74HC245)? | Observações
01 | A12 | | Yes/No |
02 | A13 | | |
03 | A14 | | |
... | | | |
60 | PPU A13 | | |

13. Procedimento rápido (resumido) — passo a passo na bancada

  1. Identifique VCC/GND no slot; confirme com multímetro.

  2. Mapeie D0–D7 primeiro (pinos 5–12 no layout acima).

  3. Em seguida, mapeie A0–A15 (pinos 13–28 e 29–30 para PPU/CHR).

  4. Localize sinais de controle (RESET, PHI2/CLK, ROMSEL, /RD).

  5. Marque na tabela e, se necessário, encontre buffers intermediários (74xx).

  6. Com o console energizado (cuidado), verifique com o osciloscópio a presença de clock no cristal e atividade no barramento de dados com um cartucho conhecido.


14. Notas finais e segurança

  • Se não tiver certeza do que um pino faz, não aplique mudanças até confirmar com continuidade e sinais visuais.

  • Ao adaptar NOACs diferentes, sempre compare VCC/GND e o pino de clock; diferenças aqui são as mais críticas.


Dicas finais

  • Se você não tiver osciloscópio, o multímetro já ajuda muito.

  • O uso do osciloscópio, no entanto, dá uma visão clara dos sinais em tempo real.

  • Sempre trabalhe em uma bancada isolada e com cuidado para não queimar o chip NOAC.

  • O foco desse estudo é educacional, para preservar e entender os consoles retrô.


Conclusão

Mapear os 60 pinos de cartuchos do Dynavision ou Top System pode parecer complexo à primeira vista, mas com paciência, papel e caneta, multímetro e, se possível, um osciloscópio, qualquer entusiasta pode chegar lá.

Esse tipo de documentação ajuda a comunidade retrô a preservar consoles clones que marcaram época no Brasil e abre portas para novos mods e projetos futuros.

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