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Game and Watch 改机教程

2023-08-25 14:01 作者:食人魔修补匠  | 我要投稿

最近买了一台塞尔达的Game and Watch，到手之后发现可玩性很高； 可以破解后刷入RetroGo模拟器系统。玩一些FC、GB、MD的游戏，我自己试了试，非常有趣。 在这里记录一下操作的步骤，供大家参考

准备工具：

  • 一台25周年纪念版Game and Watch，马里奥或塞尔达都行（想也知道）（推荐塞尔达，按键多，而且便宜）

  • 多批头螺丝刀（拆机用，必须有小十字和小Y字头）

  • 一台可以联网的Windows10电脑（必需）

  • 良好的网络环境（必需）

  • ST-LINK调试器V2（必需）

  • 电烙铁或者热风枪，焊锡，焊膏，隔热胶布等材料（必需）

  • 一些杜邦线（必需，用于连接调试器）

  • ROM芯片（升级ROM需要）

  • 34AWG漆包线，可以引出D+和D-的TYPE-C转接板（改USB烧录需要）

目录：

  1. 安装WSL2以及相关组件

  2. 拆机连接调试器

  3. 准备环境

  4. 破解和备份

  5. 升级ROM

  6. 安装原生系统

  7. 安装retro-go

  8. 改USB烧录

  9. 转换 Game and Watch 游戏

  10. 芯片选择

  11. 参考资料

1. 安装WSL2以及相关组件

安装WSL2

如果您的系统是原生linux，您可以直接跳过这一步

本步骤基本参考微软官方文档：https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/wsl/install-manual#step-1---enable-the-windows-subsystem-for-linux

备注：以下指令请在管理员权限的PowerShell中执行

1. 启用适用于 Linux 的 Windows 子系统

2. 检查运行 WSL 2 的要求

请参考上文说的文档，这里就不粘贴了

3. 启用虚拟机功能

备注：WSL2需要BIOS中启用虚拟化，请进入BIOS并启动虚拟化相关功能，如果不会，请百度 BIOS 虚拟化

4. 下载并安装 Linux 内核更新包

该步骤之前可能需要重启

下载适用于 x64 计算机的 WSL2 Linux 内核更新包：https://wslstorestorage.blob.core.windows.net/wslblob/wsl_update_x64.msi

如果这一步出现问题，可以重启电脑重试

5. 将 WSL 2 设置为默认版本

WSL 的一些基础指令看这里：https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/wsl/basic-commands#set-wsl-version-to-1-or-2

在WSL上安装ubuntu-22.04

以下步骤会花费一些时间，并需要良好的网络环境，请耐心等待安装完成

如果卡在了下面的画面，可以试试敲下回车

接下来，输入用户名和密码，完成安装

安装用于直通USB到WSL的组件

以下步骤来源于微软官方文档：https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/wsl/connect-usb

Windows端

该步骤需要手动同意条款，请注意检查进度

完成后，请顺便更新内核

Ubuntu端

附加 USB 设备

本步骤需要在插入调试器之后执行，不过你也可以先测试一下安装是否成功

现在请先打开Ubuntu的终端窗口，确保WSL处于活动状态

重新以管理员模式打开 PowerShell 并输入以下命令，列出所有连接到 Windows 的 USB 设备

您应该会看到如下输出

选择要附加到 WSL 的设备 BUSID，然后运行此命令。该步骤会断开USB设备和Windows的连接，并连接到WSL上

对于我们来说，就是找到调试器的总线ID并连接，如果遇到以下报错，请按照提示升级内核，并重启WSL

打开 Ubuntu（或首选的 WSL 命令行），使用以下命令列出附加的 USB 设备：

在 WSL 中完成设备使用后，可物理断开 USB 设备，或者在管理员模式下从 PowerShell 运行此命令：

拆机连接调试器

拆机

拧下四颗螺丝，打开Game&Watch后盖
断开电池的连接

断开喇叭的连接（需要拆焊）
断开屏幕的排线
断开背光的排线
拧下8颗螺丝，拆出主板

焊接调试针脚

引出如下针脚，左侧为马里奥机器，右侧为塞尔达机器

针脚定义

请不要连接VTREF针脚！！！！

请不要连接VTREF针脚！！！！

请不要连接VTREF针脚！！！！

只连接SWDIO, SWCLK, GND这三个针脚到调试器即可。焊接好后效果如下图所示：

我是用的排针，也可以选择直接焊线

连接调试器到电脑

上一步骤做完后，将调试器插入电脑，并参考上面 附加 USB 设备 章节，把调试器挂载到WSL下

准备环境

网络环境

整个流程需要良好的网络环境，如果你没有良好的网络环境但是windows上面安装了clash，可以在ubuntu系统下按照以下步骤操作，让WSL连接Clash for Windows，IP地址请按照自己的机器修改

安装patch版的openocd

该工具用于连接调试器，项目地址：https://github.com/kbeckmann/ubuntu-openocd-git-builder

安装依赖：

安装步骤：

现在openocd应该已经安装到了 /opt/openocd-git/bin/openocd，为了方便后续使用，我建议执行以下步骤并重启shell

破解和备份

破解并备份G&W的原生ROM

项目地址：https://github.com/ghidraninja/game-and-watch-backup

安装依赖：

克隆本地库：

操作

该步骤默认已经完成 G&W->调试器->PC->WSL 的连接，如果没有，请参考上文

接下来，你需要断开G&W的电池连接，并使用TYPE-C进行供电（因为电池会干扰备份破解步骤）

其实下面步骤在项目的GitHub页面有详细的描述，我这边只是捡重点翻译一下

断开电池的连接，使用type-c供电

基础检查，确认环境和机器可用：

备份 SPI flash 的内容，不会修改设备

备份内部 flash，这一步会修改 SPI flash 的内容，在步骤 5 之前，设备不可用

解除设备保护，会擦写内部 flash

还原系统

完成后，dump出来的文件会保存在 backups 目录下，请妥善保管

排障

只要电路连接正确+没有短接或者超压，大概率设备可恢复

如果脚本失败，设备重新上电也没反应，尝试重新执行脚本。如果还是失败，试着在执行脚本的时候按住电源键。

另外，在执行第一步的时候，最好降低适配器的速度。以STLink为例，你可以在openocd/interface_stlink.cfg 的文件末尾加上 adapter speed 100

第 1,2 步出问题

在这两步，你的设备没有被修改，重新上电即可

第 3 步出问题

第 3 步会修改内部flash，这一步失败会让设备变砖，执行下面的命令来恢复：

如果上述脚本不能连接设备，试着重新上电，并在执行脚本的时候按住电源按钮。

第 4 步出问题

第 4 步会进行大量擦除，把设备清空。执行步骤5来恢复设备

第 5 步出问题

第 5 步一般不会出问题，如果出现问题，尝试在执行脚本的时候按住电源键。

在每次尝试的时候，都可以试试重新上电。

升级ROM

执行这一步之前请确认你已经解锁了你的Game and Wacth，并且完成了系统备份

强烈建议这一步之前先按照后面的步骤安装原生RetroGo系统，如果焊接有问题的话，RetroGo系统会提示

关于如何选择芯片，可以详见后面的 **芯片选择** 章节

首先，请参考 拆机连接调试器-拆机 章节，拆出主板

主板周围有超小电容，对技术没信心的同学记得用隔热胶带保护一下

塞尔达主板ROM
马里奥主板ROM

（这里没图）拆下原装ROM

（这里没图）升级ROM

（这里没图）大容量ROM

安装原生系统

项目地址：https://github.com/BrianPugh/game-and-watch-patch

这个项目包含一些patch工具，实现在Game and Watch上面同时安装原生系统和Retro-Go系统, 并通过 ← + game 组合按键进入第二系统

准备

克隆本地库和依赖项目：

安装Python依赖：

下载 STM32 的驱动文件

接下来，需要把我们在 破解和备份 这一步dump出来的文件放到当前目录下

马里奥需要这两个文件：flash_backup_mario.bin，internal_flash_backup_mario.bin

塞尔达需要这两个文件：flash_backup_zelda.bin，internal_flash_backup_zelda.bin

烧录

赛尔达示例代码：

马里奥示例代码：

参数简介：

没法放表格，自己 make help 看吧

跨机器烧录

马里奥机器的ROM可以正常刷入塞尔达机器，但是反之应该不行，因为塞尔达机器的按键更多

安装Retro-Go

目前支持的模拟器类型如下

多语言版本的retro-go（clone自kbeckmann的项目）

项目地址：https://github.com/olderzeus/game-and-watch-retro-go

安装嵌入式工具链

在该页面下载依赖库：https://developer.arm.com/downloads/-/gnu-rm

下载这个文件：gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10-x86_64-linux.tar.bz2

如果用的其他平台，下载对应的就行

拷贝该文件到WSL中，执行如下命令：

文件/文件夹名请自行替换！！！

文件/文件夹名请自行替换！！！

文件/文件夹名请自行替换！！！

执行完上述步骤后，重新打开终端，如果如下命令能正常完成，说明安装成功

安装retro-go

准备

克隆本地库和依赖项目：

安装Python依赖：

烧录

示例代码：

参数简介：

放不了表格，自己 make help 看吧

顺便，请仔细看GitHub页面关于项目介绍的部分，说的很详细

关于EXTFLASH_SIZE_MB和EXTFLASH_OFFSET

这两个值取决于你的ROM大小 `N` 和原生系统大小 `M`

马里奥的原生系统为 1MB, 塞尔达的原生系统为 4MB

假设你的ROM大小为 64MB, 使用马里奥原生系统，那么:

EXTFLASH_SIZE_MB = N-M = 64 - 1 = 63

EXTFLASH_OFFSET = EXTFLASH_SIZE_MB × 1024 × 1024 = 1048576

报错应对

如果相关文件报错：parse_roms.py 文件的第354行，ANTIALIAS 需要修改为 LANCZOS

改USB烧录

为了方便后续更换游戏，有能力的玩家可以如下操作：

接线把 SWDIO 和 SWCLK 端口引出，飞线连接到 TYPE-C 连接器的 D+ 和 D- 针脚

这样还有一个好处，能在烧录的时候通过 TYPE-C 线缆进行充电，而且不用拆机，一举两得

TYPE-C 连接器附近有超小电容，记得用隔热胶带保护！！

TYPE-C超小电容
偷的图，无视里面的匹配关系，只要保证各个连线一致就好
塞尔达机器的 SWDIO 和 SWCLK 位置
马力欧机器的 SWDIO 和 SWCLK 位置

外部连接方式

调试器 <--> 手焊连接线 <--> TYPE-C线缆 <--> Game and Watch

内部连线

 USB D+ <--> Game&Watch SWDIO

 USB D- <--> Game&Watch SWCLK

调试器到USB母座 连线

调试器-5V <--> USB-VCC

调试器-SWDIO <--> USB D+

调试器-SWCLK <--> USB D-

调试器-GND <--> USB-GND

完成图：

完成后的主板
完成后整体的样子

转换 Game and Watch 游戏

RetroGo使用LCD-Game-Emulator来进行模拟，需要LCD-Game-Shrinker先对ROM和Artwork进行转换

项目地址：https://github.com/bzhxx/LCD-Game-Shrinker

准备

克隆本地库：

安装Python依赖：

安装inkscape：

官网: https://inkscape.org/

获取ROM

作者推荐使用 MAME artwork 和 ROM SM510 family, 请自行寻找.

最终文件分别放在 input/artwork 和 input/rom 文件夹中, 如下所示：

执行

转换所有:

转换单个:

转换成功后，会有下面三个输出文件夹

output：ROM

preview：预览

title：RetroGo可用的缩略图

芯片选择

本节信息来自 Reddit - GameAndWatchMods：https://www.reddit.com/r/GameAndWatchMods/wiki/flash-upgrade/#wiki_stock_.26amp.3B_custom_firmware_compatible_bga_chips

转接板资料：https://github.com/DNA64/bga24-to-sop8-adapter

参考资料

GitHub项目：

[BrianPugh/game-and-watch-patch](https://github.com/BrianPugh/game-and-watch-patch)

[ghidraninja/game-and-watch-backup](https://github.com/ghidraninja/game-and-watch-backup)

[kbeckmann/game-and-watch-retro-go](https://github.com/kbeckmann/game-and-watch-retro-go)

[olderzeus/game-and-watch-retro-go](https://github.com/olderzeus/game-and-watch-retro-go)

[bzhxx/LCD-Game-Shrinker](https://github.com/bzhxx/LCD-Game-Shrinker)

[DNA64/bga24-to-sop8-adapter](https://github.com/DNA64/bga24-to-sop8-adapter)

[Upcycle-Electronics/game-and-watch-hardware](https://github.com/Upcycle-Electronics/game-and-watch-hardware)

教程：

[Reddit - GameAndWatchMods](https://www.reddit.com/r/GameAndWatchMods/)

[简中教程 - mwifi](https://blog.mwifi.top/2022/04/03/g-w-hack)

[繁中教程 - blogspot](https://maxxkao.blogspot.com/2022/02/zelda-game-watch-dual-boot-wip.html)

[英文教程 - linustechtips](https://linustechtips.com/topic/1419163-game-and-watch-mod-flash-with-stlink-and-retrogo-homebrew-install/)

[element14 - Hack the Holidays](https://community.element14.com/challenges-projects/project14/hacktheholidays/b/blog/posts/the-n-o-before-christmas-upgrade-time)

[wordpress - facelesstech (他自己说不推荐，但是我觉得有用)](https://facelesstech.wordpress.com/2022/01/08/game-and-watch-hacking-with-rpi/)


标签：怀旧改装Game and Watch

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