西村良太のたらたらブログ（〃゜ε゜〃)ちゅー: RaspberryPi2のファミコン化（編集中：Ver.003）

どうも，西村良太です．

こんにちは．

以前，RaspberryPi2modelBを研究室で購入し，

大変気に入ったので，自宅にも1台購入したんですが，

全く何にも使われずにホコリをかぶっていました．

RaspberryPi：ラズベリーパイ（通称：ラズパイ）は，
超小型，低消費電力でありながら，計算パワーのあるコンピュータです．

先日ネットサーフィンをしていると，RaspberryPi用のゲームOS

RetroPieというのを発見しました．

The RetroPie Project | petRockBlog

http://blog.petrockblock.com/retropie/

linux（Debian)ベースのOSで，RaspberryPiに導入することで，

Atari 800，ファミコン，スーファミなどのレトロゲームが遊べます．

（含まれるのは本体エミュレータのみで，ソフトは含まれません）

レトロゲームと呼ぶには新しすぎる，プレステなども遊べます．

これは素晴らしい！と思い，情報を収集して，自宅のRaspberryPi2に
導入してみました．
すると，思いの外サクサク動きとても快適だったので
今後はこの環境をメインで使っていこうと思いました．

しかし，そのままではつまらないなーと思っていたところで，
ファミコン本体の中にRaspberryPiを内蔵してしまう文化があることを知りました．

Takachan Dialy：とりあえず動いている私のRaspberry Pi
http://takachan3.blog67.fc2.com/blog-entry-253.html

人生はたぶん暇つぶし：Raspberry pi2 をファミコンボディーに入れてみた。
http://xxxsnkxxx.tumblr.com/

これは，ぜひとも真似をしよう！
と思いたち，すぐに部品を集めて，作成に取り掛かったわけです．

※このブログの記事は，開発が進むごとに更新・追記されます．

-1．完成品のイメージ

外からの見た目は初代ファミコン実機

microUSBで給電
HDMI接続
RaspberryPi2 model B を入れる
電源ボタンで電源を入れる
リセットボタンでリセットをかける（シャットダウン）
７インチのモニタを使う（本体ごと持ち運んで運用できるように）
７インチモニタもUSB給電（DC INでできる）

最終的な野望は，彼女にファミコンコスプレをしてもらって，そこにこの本体とモニタをマウントして，コミケ会場を練り歩いてもらうことです．（プレイアブルコスプレ）
それに合わせて，自作ファミコンカセット（実機用ROM）作成＆販売ができたらいいなー

現状

１コン，２コンのGPIO接続成功
ドライバインストール（RetroPie-Setup.sh からできる）成功
NESコントローラのマッピング（sudo modprobe gamecon_gpio_rpi map=0,0,2,2）成功
７インチモニタのDotByDot設定（/boot/config.txt）成功
HDMI強制起動＆サウンドデバイスの選択（/boot/config.txt)成功

ゲームを二人で遊ぶことができる状態になっている

FutureWork

ファミコン本体の電源で，RaspberryPiの電源を入れる
ファミコン本体のリセットボタンで，RaspberryPiのリセットを行う（参考ページ）
ファミコン本体の中に，RaspberryPi2を入れる

０．必要なもの

RaspberryPi2 model B
接続ケーブル（HDMI，microUSBケーブル：電源用）
LAN環境（今回は無線LAN：WLI-UC-GNM2）
キーボード
microSD 4GB以上のもの
ファミコン本体

外側（RaspberryPi格納用）
ファミコンのコントローラ：１コン　２コン

延長ケーブル（ファミコン本体内部格納用）

HDMI
USB
microUSB

ジャンパ線
ハンダごて，ハンダ
HDMI接続ができるモニタ

注意：以下の説明では，RetroPie version 3.0を用いています．バージョンの違いによって，各種ファイルの場所や設定画面も変わりますので（全く違う場所になったりする），注意してください．

１．RetroPieのインストール

１．１．ダウンロード

公式ブログから，最新版RetroPieをダウンロード
The RetroPie Project | petRockBlog

http://blog.petrockblock.com/retropie/

の中の

RetroPieProject　→　Downloads　→　RetroPie SD-Card Imagesの
RetroPie SD-card Image for Raspberry Pi 2 Version 3.0　をクリック

１．２．microSDへインストール

１．２．１　フォーマット

microSDへダウンロードしたファイルを書き込みます．以下の順で作業してください．
microSDは，事前にフォーマットしておくと良いです．また，最終的にexFAT形式でフォーマットすると，下の方で行う領域拡張のところでコケにくくなります．

フォーマットは，
まず，SDカードフォーマッターでmicroSDをフォーマットします．
（論理サイズ調整ON，クイックフォーマット）

フォーマット後，エクスプローラで右クリック→フォーマット（exFAT）としました．

１．２．２　書き込み

次に，RetroPieの書き込みを行います．

ダウンロードしたファイルの解凍　.gz→img
Win32 Disk Imager などのソフトを使い，.imgをmicroSDに書き込む

　microSDは4GB以上の容量が必要です．

１．３．RetroPieの起動＆設定

１．３．１　起動

microSDをRaspberryPiに挿し，USBキーボード，HDMIケーブル，無線LANドングルを挿し，最後にmicroUSB電源を挿します．（電源をさしたらすぐ電源ONになる）

起動画面が進んでいくと，
プロンプト（背景黒）画面→「Retro Pie」のロゴ画面→EmulationStationのロゴ画面

と進み，最後に，以下のES用のパッド設定画面になります．

ここで，キーボードのF4キーを押して，その後５秒以内にエンターキー（等）を押して，プロンプト画面にします．
コマンドラインへの移行：F4キー　←重要！

１．３．２　容量拡張

ラズベリーパイ設定コマンドを起動します．
sudo raspi-config

Expand Filesystem を選択・実行します．

<Finish>を選択し，再起動させます．（カーソルキー右で選択できます）

容量拡張に成功したかどうかは，dfコマンドで見ましょう．
df -h

赤線で示した部分が，microSD全体の容量と一致していたら（４Gでなければ）
成功です．

ちなみに，RetroPieのデフォルトのユーザ名とパスワードは以下のとおりです．パスワードは， raspi-configで変更しておいたほうが良いかもしれません．
ユーザ名：pi
パスワード：raspberry

１．３．３　インターネット接続

RetroPie設定コマンドを起動します．
sudo ./RetroPie-Setup/retropie_setup.sh

メニューを以下のように選択していく
3: Setup
329: Configure Wifi
1: Connect to WiFi Network

後は，接続するSSIDを選択，パスワードの入力をして，接続してください．

メニューに戻ったら，また上の階層に戻ってください．
ESCキーで戻れます．

１．３．４　必要なアップデートや設定などをしていく
あとは，メニュー（3:Setup内）の項目で，必要な部分を順番に実行していけば良いようになっています．
各項目を行った後に，こまめに再起動をしましょう．

実行するもの
300: Update APT packages
322: Samba ROM Shares 同じネットワーク内のマシンから簡単にアクセスできる

その他，必要なものを設定してください．

２．コントローラの作成＆接続

日本のファミコンの実機のコントローラを用いる．
１コン，２コンをつなぐ．
GPIOにつなぐ．

２．１．GPIOとの接続

ファミコンのコントローラのケーブルを見ると，中に細い線が入っています．
１コンは５本，２コンは６本あります．

ハマリポイント：１コンと２コンのケーブル配色が違うので注意．

参考ページ：続旧FC用コントローラーコネクタ

ケーブルは，上記の表のような対応があり，これに応じて，RaspberryPiのGPIOポートにつないでいきます．
注意：RaspberryPi2には，PAD3～PAD6しか存在しません．（PAD1，PAD2は欠番）
理由は，図の下に書きます．

【接続先】

OUT以外は，全コントローラ共通なので，
同じ端子に接続（分岐）すればOKです．

転載元：https://github.com/RetroPie/RetroPie-Setup/wiki/gamecon_gpio_rpi

転載元：http://raspi.tv/2014/rpi-gpio-quick-reference-updated-for-raspberry-pi-b

２．２．なぜPAD3～PAD6に設定するのか

上図の左のRevision1のGPIOと，2012年9月以降に発売されたRevision2（図中の真ん中，右）は，GPIOの並びが異なっています．
Revision1は，GPIO0，GPIO1があります．GPIO2，GPIO3がありません．
Revision2は，その逆です．

パッドを複数繋ぐ場合には，この点に注意して，実際にコントローラのOUTをGPIOのどこにつないだかを確認して，ソフトの設定をする必要があります．

公式にある注意書き
NOTE: pad1 & pad2 are only used with rev.1 board, and pad5 and pad6 with rev.2. So if you have rev.2 board, pad1 and pad2 must be set as 0.

（訳）
注意：PAD1＆PAD2は，Revision1の基板でしか使いません．Revision2の基板では，PAD5＆PAD6を使います．Revision2の基板を使う場合には，PAD1とPAD2は，0に設定してください．

２．３．RaspberryPi上の設定

２．３．１　ドライバインストール

RetroPie設定コマンドを起動します．
sudo ./RetroPie-Setup/retropie_setup.sh
325: SNESDev (Driver for the RetroPie GPIO-Adapter) 　まずこれを停止させる
1: Disable SNESDev on boot and SNESDev keyboard mapping.

310: Gamecon & db9 drivers　を実行します．

質問に答えていきます．
GPIO gamepad drivers require that most recent kernel (firmware) is installed and active. Continue with installation?
→　<Yes>

Gamecon GPIO driver successfully installed. Would you like to see README?

→　<NO>

もう一個，dp9についてのREADME表示

→　<NO>

Gamecon driver supports RetroPie GPIO adapter board for 2 SNES controllers. Do you want to configure gamecon for 2 SNES controllers?

→　<NO>

この後，念のため再起動しておきましょう．

２．３．２　接続テストと登録

・参考URL：GPIOマッピング
https://github.com/RetroPie/RetroPie-Setup/wiki/gamecon_gpio_rpi

コマンドラインで以下のコマンドを入力してください．

sudo modprobe gamecon_gpio_rpi map=0,0,2,2,0,0

jstest /dev/input/js0

js0とjs1でテストしてください．1コン，2コンがきちんと接続できていれば，
ボタンを押したり離したりすると，表示が変わるはずです．

接続に成功したら，この設定を設定ファイルに書いておき，自動で接続されるようにします．

sudo nano /etc/modules
uinput　をコメントアウト　→　　# uinput
gamecon_gpio_rpi map=0,0,2,2,0,0 を追記

再起動させましょう．
sudo reboot

設定コマンドの意味
mapの数字は，左からPAD1，PAD2，PAD3，PAD4，PAD5，PAD6を表しており，数字は，接続したコントローラの種類を表します．

 # modprobe gamecon_gpio_rpi map=<pad1/GPIO0>,<pad2/GPIO1>,<pad3/GPIO4>,<pad4/GPIO7>,<pad5/GPIO2>,<pad6/GPIO3>
     where <pad...> is a number defining the pad type:  
     0 = no connection  
     1 = SNES pad  
     2 = NES pad  
     6 = N64 pad  
     9 = SNES mouse

1コンと2コンは，同じICを使っているので，ボタンの数は違いますが，どちらも　２：NES padで動きます．

３．RetroPieでの設定（コントローラ，ゲームソフトインストール）

３．１．RetroPieメニュー画面操作用のコントローラ設定

OSが起動すると，以下の画面になります．

この画面で，ファミコンコントローラー1Pのボタン（どれでもいい）を長押しします．
すると，画面にNESPADと表示された後，設定画面になります．

D-PADは，十字キーのことです．順番に押していって設定していきます．
↑　↓　←　→　START　SELECT　A　B　と設定していって，
その後X,Y・・　と続きますが，ボタンがないので，
既に設定したボタン（Aボタンでいい）を長押しすると，設定を飛ばします．

たくさん飛ばさないといけないですが，頑張って，Aボタンを押していきます．

設定が終わるとメニュー画面が動かせるようになります．

３．２．ゲーム用のコントローラ設定

今回は，GUIメニューからRetroPie-Setupに入ってみましょう．
十字キーでメニューを左右に動かすと，「RetroPie」という項目があります．

その中の，「CONFIGURE RETROARCH KEYBOARD/JOYSTICK」を選びます．

次に，
1: Configure joystick/controller for use with RetroArch
を選択します．

この画面になるので，・・・

そのままコントローラを持って，OKを選択します．
この次の画面では，すさまじい速さで最初のBボタンを押す必要があります．

以下にボタンを押す順番を書いておきます．
その順番に押していきましょう．

B　Y（スルー）　Select　Start　↑　↓　←　→　A　　あとは全部スルー

関係ないボタンは，何も押さずにスルーして下さい．

これで，ゲーム用のパッド設定が終わり，
2コンにも設定が自動で反映されて，両方のパッドが使えるようになります．

３．２．ゲーム中の特殊キーの設定

設定ファイルの在り処は，

/opt/retropie/configs/all/retroarch-joypads/NESpad.cfg

設定をいじって，ゲーム中にセーブしたり，メニューを開いたりできるようにします．

sudo nano /opt/retropie/configs/all/retroarch-joypads/NESpad.cfg

もともと，以下のように設定されています
input_device = "NES pad"
input_driver = "udev"
input_b_btn = "1"
input_select_btn = "2"
input_start_btn = "3"
input_up_axis = "-1"
input_down_axis = "+1"
input_left_axis = "-0"
input_right_axis = "+0"
input_a_btn = "0"
input_enable_hotkey_btn = "2"
input_exit_emulator_btn = "3"
input_reset_btn = "1"
input_state_slot_increase_axis = "+0"
input_state_slot_decrease_axis = "-0"

2:Select　を押しながら，各キーを押すと指定した機能が発動します．

3:Start　エミュレータを終了（exit）

1:B　　　リセット（reset）

+0:→　　ステートのスロット番号を1つ増やす

-0:←　　ステートのスロット番号を１つ減らす

これにさらに，以下のものを追記します．

input_save_state_axis = "-1"

input_load_state_axis = "+1"

input_menu_toggle_btn = "0"

-1:↑　　　セーブ
+1:↓　　　ロード
0:A　　　　メニューを出したり閉じたり

これで，セーブをしたり，メニューを出したりすることができるようになります．

４．オンダッシュモニタ（７インチ）用設定

・HDMI接続が検出できなくても，無理やりHDMIに出力する

・サウンド出力先をHDMIにする

・解像度を合わせる　800x480

HDMI iPhone5充電可USB 内蔵シガー電源スピーカー付 7インチオンダッシュモニター

http://www.amazon.co.jp/dp/B00HWNRBOQ/

（仮）釣りと電子工作：aitendoの7インチHDMIをraspberry piに接続

http://typematic.blog.shinobi.jp/

５．ほげほげ

編集中

2015年9月2日水曜日

RaspberryPi2のファミコン化（編集中：Ver.003）

-1．完成品のイメージ

０．必要なもの