cartridge

GBCartridge

自作のゲームボーイ用カートリッジです。自分で作ったゲームやMBC内機能を、実機で動作させることができます。

機能

MBC5相当のカートリッジとして動作します。基本的に白黒ゲームボーイ専用です。カラーでも一部制限ありで動作します。それ以降の機種では確認していません。

バッテリーバックアップをサポート

本体の電源OFF時にカートリッジ側RAMの内容を保持するバッテリーバックアップを実装しています。別売りのCR2032をセットすると、電源OFF時にRAMデータをすべてマイコン内のROMに書き込みます。次回本体起動時に保存されたデータをRAMに展開しますので、電源OFFの間は本体の電池を取り外してもRAMの内容は保持されます。

電源OFF時、電池はおおよそ2ヶ月で消耗します。使用しないときは電池を抜いておくのをお勧めします。

USB経由のデータ読み書き

カートリッジROM/RAM、およびMBCの機能はすべてUSB経由で書き込めます。バッテリーバックアップにて保存されたRAMのデータも、USB経由で読み出すことが可能です。

使い方

購入後

• アクリルカバーは両面の保護シートをはがしてください。
• 本体四隅のネジを外し、アクリルカバーを載せてから再度ネジ止めしてください。
• 購入後は正常動作を確認できるように、カラーバーが表示されるソフトウェア(GBDKのサンプルコードです)が書き込まれています。

書き換え

インタフェースとしてdfu-utilを使用しています。macOS / Windows / Linuxのそれぞれで動作します。必ずdfu-utilのVer. 0.9を使用してください。

書き換えの際はボタン電池を抜いてください。コイン電池が入ったままUSBで接続した場合は、USBケーブルを抜いたあとに電池を一度取り外してください。

macOS / Linuxの場合

1. dfu-utilを、PATHが通っている箇所にインストールしてください。各種パッケージマネージャーを使用していれば、そちらからインストールすると便利です。
2. カートリッジのリポジトリをクローン、またはダウンロードしてください。
3. ターミナルから、toolsフォルダ内のpcbif.shを実行してください。

• ./pcbif.sh –write-rom ファイル名
  • 指定したファイルの内容を、マイコンのカートリッジROM領域に展開します。
• ./pcbif.sh –write-ram ファイル名
  • 指定したファイルの内容を、マイコンのカートリッジRAM領域に展開します。
• ./pcbif.sh –write-mbc ファイル名
  • 指定したファイルの内容を、マイコンの先頭(MBC領域)に展開します。
• ./pcbif.sh –read-ram ファイル名
  • 指定したファイルに、カートリッジRAMの内容を保存します。

Windowsの場合

USBで本体とPCを接続し、dfu-utilで書き換えを行おうとしても「Cannot open DFU device 0483:df11 No DFU capable USB device available」と表示される場合は、ドライバの入れ替えが必要です。こちらの記載に従ってドライバを入れ替えたあとに、再度試してください。バージョンは2.4でも動作します。

1. SourceForgeからWindows用のdfu-util (dfu-util-0.9-win64.zip) をダウンロードします。
2. カートリッジのリポジトリをクローン、またはダウンロードしてください。
3. cartridgeフォルダ内のtoolsフォルダに、1でダウンロードした dfu-util のファイル一式 をコピーします。
4. PowerShellから、toolsフォルダ内の.\pcbif.ps1を実行してください。

• .\pcbif.ps1 -WriteROM ファイル名
  • 指定したファイルの内容を、マイコンのカートリッジROM領域に展開します。
• .\pcbif.ps1 -WriteRAM ファイル名
  • 指定したファイルの内容を、マイコンのカートリッジRAM領域に展開します。
• .\pcbif.ps1 -WriteMBC ファイル名
  • 指定したファイルの内容を、マイコンの先頭(MBC領域)に展開します。
• .\pcbif.ps1 -ReadRAM ファイル名
  • 指定したファイルに、カートリッジRAMの内容を保存します。

PowerShellから「このシステムではスクリプトの実行が無効になっているため……」というエラーが表示される場合、シェル上で “powershell -ExecutionPolicy RemoteSigned .\pcbif.ps1 オプション” として実行してください。

複数のオプションを指定した場合、上のものを優先します。

制限

• MBC5相当の機能を持っていますが、カートリッジROMの容量は基本的に1MBまでです。
• ゲームボーイカラーで使用される倍速モードには非対応です。
  • 白黒ゲームボーイでは動作します。
  • ゲームボーイカラーでは倍速モードを使用しない限りは動作します。
• CPUが4MHzの環境でのみ動作を確認しています。それ以降の機種では動作を確認していません。ご理解ください。

注意

• ゲームボーイアドバンスでは、基板形状でGBA専用と誤認識してしまうため、動作しません。
• MicroUSBコネクタは外れやすいので、抜き差しの際にはまっすぐに、不用意な力がかからないように気をつけてください。
• コイン電池が挿入されている状態で、電池横のカバー支柱に針金等導電性の物を触れさせないでください。ショートして電池が破裂します。テープでふさぐなどして対応ください。

謝辞

このカートリッジの仕組みは、Dholeさんが公開していたものを利用しています。

• Emulating a GameBoy Cartridge with an STM32F4. Part 1
• Emulating a GameBoy Cartridge with an STM32F4. Part 2
• Booting the GameBoy with a custom logo