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Mister FPGA 入门：初学者终极指南

对于许多复古游戏爱好者来说，追求的是最原汁原味的体验。软件模拟器虽然方便，但总在精度、延迟和感觉上差那么一点意思。于是，MISTer FPGA 项目应运而生，它并非模拟软件，而是通过硬件“重现”经典游戏机和计算机的逻辑电路，提供了当今世界最接近原始硬件的复古游戏体验。

如果你对这个神奇的开源项目感到好奇，并准备好踏上这趟旅程，那么这篇指南就是为你准备的。

1. 什么是 FPGA？什么是 MISTer？

  • FPGA (Field-Programmable Gate Array)：中文名叫“现场可编程门阵列”。你可以把它想象成一块数字电路的“橡皮泥”。开发者可以对其编程，让它在硬件层面上“变身”成任何其他数字芯片的样子。例如，你可以让一块 FPGA 芯片“变成”一块 NES（红白机）的 CPU 和 PPU（图形处理单元）。
  • MISTer 项目：这是一个开源项目，它利用一块名为 “Terasic DE10-Nano” 的通用 FPGA 开发板，通过加载不同的“核心 (Core)”，来重现上百种经典的游戏机、街机和家用电脑。从雅达利 2600 到 PlayStation，从《吃豆人》街机到 Amiga 电脑，MISTer 几乎无所不能。

与软件模拟器在操作系统之上运行一个程序不同，MISTer 是在硬件级别上“复刻”了原始系统。这意味着：
* 极高的精度：游戏表现几乎与原版主机完全一致，许多软件模拟器无法解决的疑难杂症在这里都不存在。
* 极低的延迟：从你按下手柄到屏幕上出现反应，延迟可以低至微秒级，这对于动作游戏和射击游戏至关重要。
* 出色的视频输出：支持通过 HDMI 输出高清像素，也可以通过模拟 I/O 板输出与原版 CRT 显示器完美匹配的 240p 信号。

2. 我需要哪些硬件？

组装一台 MISTer 主机就像搭积木一样简单。以下是构成 MISTer 的基本组件：

  1. 核心大脑：Terasic DE10-Nano 开发板
    这是整个项目的基础，包含了核心的 FPGA 芯片。所有其他组件都是围绕它来扩展的。

  2. 必需品：SDRAM 内存模块
    绝大多数核心（特别是 16 位和 32 位主机）都需要额外的内存才能运行。这是一个必须购买的组件。推荐选择 128MB 的版本，以确保未来兼容所有核心。

  3. 强烈推荐：I/O 板 (I/O Board)
    这块板子叠在 DE10-Nano 之上，提供了许多关键功能：

    • VGA 接口（用于连接 CRT 显示器或转换器）
    • 3.5mm 音频接口（带光纤输出）
    • 实体按键（用于操作菜单和复位）
    • 散热风扇接口
    • 状态指示灯

  4. 强烈推荐：USB 集线器 (USB Hub)
    DE10-Nano 自身的 USB 接口有限。一块高质量的、带独立供电的 USB Hub 板可以让你连接多个 USB 设备，如游戏手柄、键盘、鼠标、Wi-Fi/蓝牙适配器等。

  5. 保护与散热：外壳 (Case) 和散热片 (Heatsink)
    为了保护这些裸露的电路板并帮助 FPGA 芯片散热，一个合适的外壳是必不可少的。市面上有各种材质（金属、亚克力）和形态的外壳可供选择。

  6. 其他配件

    • MicroSD 卡：所有软件、核心和游戏都存储在这里。推荐至少 128GB 的高速卡。
    • 电源：一个高质量的 5V/3A+ 电源，确保为所有组件提供稳定电力。
    • HDMI/VGA 线 和 USB OTG 转接线。

在哪里购买？
你可以从各大电子元件商店单独购买 DE10-Nano，然后从 MISTer 社区推荐的店铺（如 MiSTer Addons, Ultimate MiSTer 等）购买其他配件。对于初学者，最省心的方式是直接购买一套已经预先组装好的完整套装。

3. 软件安装：三步搞定

MISTer 的软件安装过程非常自动化，初学者也能轻松完成。

第 1 步：格式化你的 MicroSD 卡
将你的 MicroSD 卡连接到电脑。使用官方推荐的 SD Card Formatter 等工具将其格式化为 exFAT 格式。

第 2 步：运行 Mr. Fusion 安装程序
Mr. Fusion 是一个神奇的一键安装包。
* 从 MISTer FPGA 官方 Github 下载最新的 Mr. Fusion 发行版（一个 .img 文件）。
* 使用 Raspberry Pi Imager 或 balenaEtcher 等工具，将这个 .img 文件烧录到你的 MicroSD 卡中。
* 这个过程会自动在 SD 卡上创建好所有必要的文件夹结构和基础启动文件。

第 3 步：运行 update_all 更新脚本
这是让 MISTer “羽翼丰满”的关键一步。update_all 是一个强大的脚本，它会自动从网上下载/更新所有的核心、游戏、街机 ROM 和系统文件。

  • 方法一（在线更新）：将安装好 Mr. Fusion 的 SD 卡插入 MISTer，连接键盘和网络（通过以太网或 USB Wi-Fi 适配器）。启动 MISTer，在主菜单中选择 “Scripts”，然后运行 update_all。
  • 方法二（离线更新）：如果你的 MISTer 无法联网，可以在另一台电脑上从 Github 下载 update_all 项目，然后将其解压运行。它会将所有文件下载到你电脑的指定目录，之后你再将这些文件通过 SD 卡拷贝到 MISTer 对应的文件夹中。

这个过程可能需要一些时间，因为它会下载数 GB 的文件。完成后，你的 MISTer 就拥有了运行几乎所有支持平台的能力。

4. 添加 BIOS 和游戏

与软件模拟器一样，某些主机需要 BIOS 文件才能启动。

  • BIOS 文件：请注意，BIOS 文件受版权保护，MISTer 项目本身不会提供。你需要从你合法拥有的原始游戏机中提取它们。将找到的 BIOS 文件（文件名通常需要与官方文档要求的一致）放入 SD 卡的 BIOS 文件夹中。

  • 游戏 ROMs/ISOs：同样，游戏 ROM 和光盘镜像也受版权保护。你需要使用自己拥有的正版卡带或光盘来制作它们。将游戏文件按照主机名称，分别放入 games 文件夹下的对应子目录中（例如，NES 游戏放入 games/NES/，SNES 游戏放入 games/SNES/）。

5. 首次启动和基本操作

  1. 连接：将 HDMI 线、手柄/键盘（通过 USB Hub）和电源线全部连接好。
  2. 开机：插入 SD 卡，接通电源，MISTer 会自动启动。
  3. 主菜单：你会看到一个简洁的列表菜单。使用键盘或手柄的上下方向键来选择一个“核心”（例如，Nintendo Entertainment System）。
  4. 选择游戏：进入核心后，会显示 games 文件夹下对应的游戏列表。选择一个游戏，按回车或确认键启动。
  5. 呼出 OSD 菜单：在游戏中，按下你在设置中定义的“菜单”键（键盘默认为 F12），会弹出一个半透明的覆盖菜单 (On-Screen Display)。在这里你可以：
    • 更换游戏
    • 设置手柄按键
    • 调整视频选项（缩放滤镜、扫描线等）
    • 保存/读取即时存档
    • 复位或退出核心

6. 进阶玩法简介

当你熟悉了基本操作后，可以探索 MISTer 的更多强大功能：

  • 视频效果：在 OSD 菜单中，你可以尝试不同的“缩放滤镜 (Scaler)”和“扫描线 (Shadow Masks)”效果，来模拟出老式 CRT 电视的显示质感。
  • 手柄连接：MISTer 支持几乎所有现代 USB 和蓝牙手柄。对于追求极致低延迟的玩家，还可以选配 SNAC (Serial Native Accessory Converter) 配件，它允许你直接使用原版主机的游戏手柄（如 NES、SNES、Mega Drive 手柄），实现零额外延迟。
  • 自定义配置：通过编辑 SD 卡根目录下的 MISTer.ini 文本文件，你可以对系统进行各种深度定制，例如开机默认加载的核心、视频输出参数等等。

结语

MISTer FPGA 是一个充满活力、不断发展的开源项目，它为复古游戏爱好者提供了一个近乎完美的解决方案。虽然初次设置可能比下载一个软件模拟器要多几个步骤，但它所带来的无与伦比的精准度和临场感，绝对会让这一切都物有所值。

欢迎来到硬件复刻的奇妙世界，祝你游戏愉快！

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