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如何设置 MiSTer FPGA：详细步骤与优化

MiSTer FPGA 是一个强大的硬件仿真平台，能够以极高的精度重现经典的计算机、游戏机和街机设备。与软件模拟器不同，MiSTer FPGA 通过在现场可编程门阵列 (FPGA) 芯片上重新创建原始硬件的逻辑，提供了近乎完美的体验，消除了输入延迟和仿真不准确的问题。本文将详细介绍 MiSTer FPGA 的设置步骤，并提供一些优化建议。

1. 所需硬件

在开始设置 MiSTer FPGA 之前，您需要准备以下核心组件：

  • Terasic DE10-Nano 开发板： 这是 MiSTer 系统的核心，集成了 FPGA 和 ARM 处理器。
  • 128MB SDRAM 模块： 强烈推荐，因为许多核心（如 PlayStation、Neo Geo 等）需要它才能正常运行。虽然 32MB 也能支持一些核心，但 128MB 能确保与大多数系统的兼容性。
  • MicroSD 卡： 至少 2GB，但推荐 128GB 或更大容量的卡，用于存储操作系统、核心和游戏。建议使用速度等级为 Class 10/U1 或更高的卡。
  • 5V 电源适配器： 用于为 DE10-Nano 板供电。
  • USB-OTG 适配器或有源 USB Hub： DE10-Nano 的 USB 端口有限，需要一个 OTG 适配器或有源 USB Hub 来连接键盘、鼠标和控制器等外设。
  • USB 键盘： 用于 MiSTer 菜单的初步导航和配置。
  • HDMI 显示器/电视和 HDMI 线缆： 用于视频输出。
  • 以太网连接： 推荐用于更新 MiSTer 固件和下载核心。

可选但推荐的组件：

  • I/O 板： 提供 VGA 输出、模拟音频、专用按钮等额外功能，对于追求原汁原味体验的用户非常有用。
  • 散热解决方案： FPGA 芯片在长时间运行时会发热，因此建议配备被动或主动散热方案（如风扇）。
  • 外壳： 用于保护和封装所有组件。

2. SD 卡初步设置

第一步是使用 MiSTer 软件准备您的 MicroSD 卡：

  1. 下载 MiSTer Fusion 镜像： 从官方 MiSTer-devel GitHub 页面获取最新的 MiSTer Fusion 镜像。MiSTer Fusion 是一个紧凑的镜像，它会在启动时自动解压并安装基础软件。
  2. 下载磁盘镜像写入工具： 使用 Balena Etcher 或 Win32 Disk Imager 等工具将 MiSTer Fusion 镜像写入 MicroSD 卡。
  3. 写入镜像： 将 MicroSD 卡插入电脑，打开磁盘镜像写入工具，选择下载的 MiSTer Fusion 镜像文件，然后选择您的 MicroSD 卡作为目标盘，最后开始写入过程。请务必选择正确的驱动器，以免造成数据丢失。

3. 首次启动与更新

MicroSD 卡准备好后，您可以首次启动 MiSTer：

  1. 组装硬件： 将 SDRAM 板连接到 DE10-Nano，将准备好的 MicroSD 卡插入 DE10-Nano 的主卡槽（而不是 I/O 板的卡槽），连接 HDMI 线缆到显示器，并通过 OTG 适配器或 USB Hub 连接 USB 键盘。
  2. 开机： 将电源连接到 DE10-Nano。MiSTer Fusion 安装程序将开始解压文件，这可能需要几分钟。完成后，MiSTer 会自动重启，您将看到 MiSTer 菜单界面。
  3. 运行 Update_All 脚本： 初次安装的 MiSTer 将是空的，不包含任何核心或街机文件。要填充您的 MiSTer，您需要使用 Update_All 脚本。
    • 从 Update_All 脚本的 GitHub 页面下载它。
    • 将 update_all.sh 文件复制到 MiSTer MicroSD 卡上的 Scripts 文件夹中。
    • 将 MicroSD 卡重新插入 MiSTer，启动它，然后导航到“Scripts”菜单选项。选择并运行 Update_All 脚本。这个脚本会自动下载并安装核心、固件和其他必要文件。为了保持 MiSTer 的最新状态，定期运行此脚本非常重要。

4. 添加核心与 ROMs

完成初步更新后，您可以开始添加游戏 ROMs 和 BIOS 文件：

  1. 传输 ROMs： 将 MicroSD 卡连接到您的电脑。导航到 SD 卡上的 games 文件夹。您会看到各种系统（例如 NES、SNES、Genesis）的子文件夹。将您的游戏 ROMs 复制到相应的系统文件夹中。
  2. BIOS 文件： 一些系统需要特定的 BIOS 文件。Update_All 脚本通常可以自动下载许多 BIOS 文件。对于其他 BIOS 文件，您可能需要手动将它们放置在适当的文件夹中，通常是 _BIOS 目录或特定的核心文件夹内。
  3. 街机 ROMs： 对于街机核心，ROMs 通常放置在 arcade 文件夹中。Update_All 脚本也可以下载一些街机 ROMs。

5. 控制器设置

配置控制器对于玩游戏至关重要：

  1. USB 控制器： 只需将 USB 游戏手柄插入您的 MiSTer 设置中。您可以在 MiSTer 的 OSD (On-Screen Display) 菜单中对其进行配置。
  2. 蓝牙控制器： 您需要一个连接到 MiSTer 的蓝牙适配器。将控制器设置为配对模式，然后按键盘上的 F11 键（或使用 OSD 按钮，如果可用）调出 MiSTer 蓝牙配对菜单。MiSTer 应该会自动发现并与您的控制器配对。

6. 优化建议

虽然 MiSTer FPGA 在默认设置下已经表现出色，但通过一些优化可以进一步提升您的体验：

  • 散热： 如前所述，FPGA 芯片在长时间运行或运行复杂核心时会产生热量。确保您的 DE10-Nano 有足够的散热，例如安装散热片和风扇，可以提高系统稳定性和延长硬件寿命。
  • 自定义 OSD 设置： MiSTer 的 OSD 菜单提供了丰富的选项，允许您调整视频输出（例如，缩放、滤镜、扫描线）、音频设置和输入映射。花时间探索这些设置，以找到最适合您显示器和个人偏好的配置。
  • 低延迟模式： 某些核心支持低延迟模式，可以进一步减少输入延迟。在相应核心的设置中查找此选项并启用它。
  • 屏幕刷新率匹配： 尽量将 MiSTer 的视频输出刷新率与您的显示器刷新率匹配，以避免画面撕裂和卡顿。许多现代显示器都支持多种刷新率，您可以在 OSD 菜单中进行调整。
  • USB Hub 质量： 使用高质量的有源 USB Hub 可以确保为所有外设提供稳定的电力和数据传输，避免控制器断开连接或输入延迟问题。
  • 固件和核心定期更新： 社区会不断发布新的固件和核心更新，这些更新通常包含性能改进、bug 修复和新功能。定期运行 Update_All 脚本以保持您的 MiSTer 最新。

结论

MiSTer FPGA 提供了一种无与伦比的方式来体验经典的电子游戏和计算机。通过遵循本文的详细设置步骤和优化建议，您可以轻松搭建自己的 MiSTer 系统，并享受精准、低延迟的复古游戏乐趣。随着 MiSTer 社区的不断发展，未来还会有更多精彩的核心和功能等待您去探索。
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