对837-15257 I/O板的逆向研究 | manalogues
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对837-15257 I/O板的逆向研究

发表于 更新于
作者 花咲まな

概述

837-15257是SEGA为其街机游戏设计开发的第四代I/O板的内部料号，支持共计32个数字输入，8个模拟输入和22个数字输出（其中两个为投币计数器输出，即COUNTER/COIN METER）。其中，数字输出1-20均做了电流加强设计，以便直接驱动某些部件（LED等）。与上一代I/O板，即837-14572仅支持JVS不同，本世代以USB通信为主要通信手段，仅部分型号支持JVS标准，且数量较少（参考分支型号）。

分支型号

目前，已知的837-15257I/O板有四种分支，分别为837-15257，837-15257-01，837-15257-02，837-15257-91。其中，837-15257是最完整的版本，同时兼容JVS和USB连接，837-15257-01在此基础上阉割了JVS相关硬件，仅支持USB连接。837-15257-02似乎是中国大陆地区的专供版本，即使即使相关机台使用说明书中的电气原理图中标注的仍然是-01；其在-01的基础上替换了某些元器件的型号以便在中国大陆地区生产（例如，瑞萨的PS2801-4光耦被替换成了德仪的TLP291-4）。837-15257-91无法查到过多的信息，仅能确认它的功能与无后缀的版本是一致的，但取消了RG1。

MCU

I/O板的核心是一颗瑞萨RX621 32bit MCU，具体型号为R5F56216BDFB，使用LQFP-144封装，拥有384KB ROM，32KB Data Flash和64KB RAM。该MCU具有103个I/O引脚，1个8通道的12bit A/D和2个4通道的12bit A/D，并支持USB、CAN、IIC、SCI、RSPI等通信接口及协议。针脚定义请查看这里。

接口针脚定义

下文中的物理接口型号均使用JST标准名称。

CN1: NH-5P, 12V电源输入

序号 名称
1 +12V
2 +12V
3 NC
4 GND
5 GND

CN2: NH-5P, 12V电源输出

序号 名称
1 +12V
2 +12V
3 NC
4 GND
5 GND

CN3: RA-60P，数字输入

+5V，+12V为电源输出，OUTPUT为数字输出，其余均为数字输入。接线用途随机台种类变化而变化。

名称 序号 序号 名称
+EXV 1 2 +EXV
5V 3 4 5V
5V 5 6 5V
5V 7 8 5V
GND 9 10 GND
GND 11 12 GND
GND 13 14 GND
GND 15 16 GND
1P START 17 18 2P START
1P RIGHT 19 20 2P RIGHT
1P LEFT 21 22 2P LEFT
1P UP 23 24 2P UP
1P DOWN 25 26 2P DOWN
1P PUSH1 27 28 2P PUSH1
1P PUSH2 29 30 2P PUSH2
1P PUSH3 31 32 2P PUSH3
1P PUSH4 33 34 2P PUSH4
1P PUSH5 35 36 2P PUSH5
1P PUSH6 37 38 2P PUSH6
1P PUSH7 39 40 2P PUSH7
1P SERVICE 41 42 2P SERVICE
TEST 43 44 TILT
COIN IN1 45 46 COIN IN2
1P PUSH8 47 48 2P PUSH8
COUNTER1 49 50 COUNTER2
OUTPUT 1 51 52 OUTPUT 2
OUTPUT 3 53 54 OUTPUT 4
OUTPUT 5 55 56 OUTPUT 6
+12V 57 58 +12V
+12V 59 60 +12V

CN4: USB TYPE-B, JVS

JVS视频标准（JAMMA Video Standard）虽然使用USB接口作为物理接口，但并没有使用USB的针脚定义和协议，而是自行修改了4根针脚的定义。其中，TYPE-A接口用于连接其他下行设备，而TYPE-B接口用于连接基板或上游设备。

CN5: USB TYPE-A, JVS

同上。

CN6: RA-26P, ADC

名称 序号 序号 名称
AVCC 1 2 AVCC
A/D 1CH 3 4 A/D 5CH
AGND 5 6 AGND
AVCC 7 8 AVCC
A/D 2CH 9 10 A/D 6CH
AGND 11 12 AGND
AVCC 13 14 AVCC
A/D 3CH 15 16 A/D 7CH
AGND 17 18 AGND
AVCC 19 20 AVCC
A/D 4CH 21 22 A/D 8CH
AGND 23 24 AGND
NC 25 26 NC

CN7: NH-4P, 5V输入

序号 名称
1 +5V
2 +5V
3 GND
4 GND

CN8: NH-4P, 5V输出

序号 名称
1 +5V
2 +5V
3 GND
4 GND

CN9: RA-20P, 主要输出

+5V，+12V为电源输出，OUTPUT为数字输出。接线用途随机台种类变化而变化。

名称 序号 序号 名称
+5V 1 2 +5V
GND 3 4 GND
OUTPUT 7 5 6 OUTPUT 8
OUTPUT 9 7 8 OUTPUT 10
OUTPUT 11 9 10 OUTPUT 12
OUTPUT 13 11 12 OUTPUT 14
OUTPUT 15 13 14 OUTPUT 16
OUTPUT 17 15 16 OUTPUT 18
OUTPUT 19 17 18 OUTPUT 20
+12V 19 20 +12V

CN10: PH-8P

CN11: XA-3P, CAN

CN11和CN12本质上是同源的，二者信号均来源于一颗TJA1050生成的CAN信号。

序号 名称
1 CANL
2 CANH
3 GND

CN12: XA-5P, CAN

同为CAN信号，但被扩展成了5pin，暂时无法理解其意义。

序号 名称
1 CANL
2 CANH
3 GND
4 CANL
5 CANH，串接一个120欧的CAN终端电阻

CN13: USB Mini-B

MCU针脚定义

脚号 定义 备注
1 AVSS  
2    
3 VCC  
4    
5 VSS GND
6    
7    
8    
9 BSCANP 下拉（R42）
10 EMLE 下拉（R43，空焊位）
11 WDTOVF# 开路
12 VSS GND
13 MDE 0小端法，1大端法（R40，4.7k下拉）
14 VCL 连接100nF电容接地，并尽量靠近引脚
15 MD1  
16 MD0  
17 XCIN 副时钟，连接32.768kHz，未使用，上拉或下拉（R8，4.7k）
18 XCOUT 开路
19 RES# 重置#，需上拉
20 XTAL 主时钟，连接外置晶振，12MHz（使用USB功能时强制要求），串联0欧电阻R6
21 VSS  
22 EXTAL 连接外置晶振，串联阻尼电阻R5，1k
23 VCC  
24    
25    
26    
27    
28    
29    
30    
31    
32    
33    
34    
35    
36    
37    
38    
39 PLLVCC  
40    
41 PLLVSS  
42    
43    
44    
45    
46 VCC_USB  
47 USB0_DM  
48 USB0_DP  
49 VSS_USB GND
50    
51    
52    
53    
54    
55    
56    
57 VSS GND
58    
59 VCC  
60    
61    
62    
63    
64    
65    
66    
67    
68    
69    
70    
71    
72    
73    
74 VCC  
75    
76 VSS GND
77    
78    
79    
80    
81    
82    
83    
84    
85    
86    
87    
88    
89    
90    
91 VCC  
92    
93 VSS GND
94    
95    
96    
97    
98    
99    
100    
101    
102    
103 VCC  
104    
105 VSS GND
106    
107    
108    
109    
110    
111    
112    
113    
114    
115    
116 VSS GND
117    
118 VCC  
119 PD7 DIPSW1_8，4.7k上拉（SR2）
120 PD6 DIPSW1_7，4.7k上拉（SR2）
121 PD5 DIPSW1_6，4.7k上拉（SR2）
122 PD4 DIPSW1_5，4.7k上拉（SR2）
123 PD3 DIPSW1_4，4.7k上拉（SR3）
124 PD2 DIPSW1_3，4.7k上拉（SR3）
125 PD1 DIPSW1_2，4.7k上拉（SR3）
126 PD0 DIPSW1_1，4.7k上拉（SR3）
127    
128    
129    
130 VSS  
131    
132 VCC  
133 P47 D10&D58
134 P46 D8&D56
135 P45 D6&D54
136 P44 D4&D52
137 P43 D9&D57
138 P42 D7&D57
139 P41 D5&D53
140 VREFL  
141 P40 D3&D51
142 VREFH 连接AVCC
143 AVCC  
144    

主要IC

IC1：Renesas RX621系列，MCU

IC2：NXP TJA1050，高速CAN收发器

用于CN11和CN12的CAN通信，837-15257-01和-02型均空焊。

IC3：ADI LTC2854CDD/IDD/HDD，RS485收发器

用于CN10的RS485通信，837-15257-01和-02型均空焊。

IC4：ROHM BA10393F-E2，两路地感比较器

837-15257-01和-02型均空焊。

IC5：ROHM BA10393F-E2，两路地感比较器

RG1：ROHM BD9327EFJ，集成FFT的2A降压转换器

将12V输入电压转为5V输出电压。仅存在于837-15257型中，且缺失外围元件，并没有与5V总线连接，在其余板型中空焊。可以看出，本来的用途很可能是在未接入5V电源的情况下，从12V取电并转换出5V以供下游RG2使用，但由于并没有与5V总线连接，推测应该是取消了这个设计，不知为何出现在了837-15257型中（BOM没删干净）。

RG2：不详（丝印为6952），3.3V降压转换器

将5V输入电压转为MCU使用的3.3V输出电压。丝印反差无法查到型号，相当神秘的芯片。

PC1-8：Renesas PL2801-4/TOSHIBA TLP291-4，四路晶体管输出光耦

逆向
837-15257 SEGA
本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权