先用个视频展示一下效果：

特点：支持双手柄双人玩耍、可小屏/全屏、可选择游戏、一键静音/恢复、跳帧调节、屏幕可调亮度、支持存档/读档……

接下来才是本文正文：

        起先，我以为w806也就只能玩玩俄罗斯方块这种级别的游戏：

        然后有次在csdn上看到这位大佬的文章“单片机---HLK-W801移植Nes模拟器”，通过他的最后一章研究得出一个数据：infones的帧生成速度是28fps左右，w801的主从spi传输时钟最高20MHZ所以理论最高每秒传输20帧，最终加上实际执行时的各种开销耗时实际刷屏速度为11fps左右。这没毛病，就算实际刷屏跑满能到20fps，这对nes模拟器还是远远不够的，要知道nes游戏在PAL制式是50帧、NTSC是60帧的，于是我更认为w80x系列的芯片是做不了nes模拟器了。

         直到有一天，又在csdn上看到了一位大佬的文章“W800 W801 W806 SDIO的SPI模式驱动TFT LCD 突破低速SPI的20M限制 高达120M的SPI”，瞬间眼前一亮，前面所说的nes模拟器刷屏速度问题不就解决了吗？于是大感兴趣，准备好好学习一下这位大佬的思路，无奈发现这文章竟然还需要开通vip才能阅读，这。。。。

穷逼的我只好止步于此了，刚准备关掉网页，这时眼睛嫖过评论发现有好几条评论，于是决定先看看评论没准能得到点信息，幸好csdn没有也把评论也给需要vip才能查看。

终于在一条评论中得到了我期望的信息“W80X驱屏方案 SDIO SPI模式 最高120M时钟驱动LCD屏 LVGL界面开发”，顶isme大佬。

        赶紧下载了这份代码，通过了一段时间的努力学习，终于搞明白了原理，大佬们的变通能力真流弊

        于是回到开头所说的那个NES模拟器，这回刷屏的问题应该不是问题了，那么接下来的问题是啥呢？是infones的帧生成速度！每秒只有28fps，这你敢信？百度了一下其它mcu的nes模拟器情况，stm32上有超频后以不到200MHZ流畅玩的，esp32也有畅玩的。那么问题来了w801这可是一颗240MHZ的cpu，不至于还跑不过一个跑不到200MHZ的stm32吧。

看来是软件运行效率的问题，大概了解了一下开源的那些个nes模拟器：

infones是一个很早之前由岛国人开发的模拟器，其软件设计结构清晰明了，移植层也被独立抽离出来，小白都能轻松上手，相应的，软件设计的非常清晰易懂，那就意味着运行效率不够好了，网上不少说它慢，还有声音只能听个响啥的问题。

使用arm核的mcu，有个比较变态的nes模拟器，6502模拟全用汇编实现的，这种执行效率高，一片好评。

esp32使用的nes模拟器应该是从arduino社区被发布出来的，它的nes模拟运算跑在一个核上， 刷屏和声音由另一个核去做。

        看起来最好的方法还是移（借）植（鉴）开源模拟器，w801使用的平头哥的cpu，汇编还不同于arm的汇编，咱的汇编也不咋行，移植难度比较大，所以汇编版本的模拟器直接就不考虑了。

esp32的模拟部分也是跑的单核，所以这点上看和跑infones一样，考虑到咱是个nes模拟器小白，目前完全不懂任何nes模拟知识，所以还是选择通俗易懂的infones算了，把它的运行效率搞搞就好了。

当然也不用从头搞，如果有csdn下载能力的话，可以直接从开头那位大佬的文章处下载w801现成的代码，但是我的话么有能力下载呀，只好下载另一位大佬的代码“手把手教你移植InfoNES（到HANKER-LM4F232）”，这位大佬写了系列的文章，可以都看下了解下优化思路。

        因为上次听一个朋友将联盛德有一款w806比较火，所以我这次也想使用w806来做这个模拟器，况且这个模拟器也用不到wifi和蓝牙功能。w80x系列都是同一颗cpu，代码其实通用的，区别就只是部分配置的差异，比较一下两份sdk很容易就知道怎把w801sdk用在w806上了。代码很容易就能集进w801的sdk，进行编译，这里也不多说。

于是先上淘宝购买了一块w806，拿到手之后，看了半天，又对比了一下人家卖的w801，不由心里失望：

这板子设计也太不走心了，这么多的io，竟然只有2个gnd，1个3.3v，0个5v，这可是用usb线供电的，连个5v供电都没。

         话不多说了，还是搞起代码吧，首先要搞明白为啥infones的绘图速度低，以最经典的超级玛丽为例，首先超级玛丽nes文件按十六进制复制到代码中，先不用适配lcd驱动来刷屏，就测一下运行超级玛丽时的fps情况，每5秒统计一下总帧数，跑完是26fps左右，因为infones非常好移植，所以我又把它也挪到esp32上（配置为只用cpu0，主频也配为240M），运行后发现，esp32也才24fps左右。看来这不是cpu效率问题了，w806的cpu效率还略高于esp32的单核，那么这就属于纯属代码执行效率低问题，毕竟能运行nes模拟器的esp32跑infones也这样。

        通过和esp32的对比时，发现一个有趣的现象：如果游戏文件存在flash中，xip执行时读取，那么w806速度就会降低到11fps左右，而esp32没有变化，于是就得到了一个关键的信息，要把infones尽量变小，以减少xip执行时的耗时开销和腾出更多的ram，然后游戏文件要读取保存在ram才能提速。

        先把mapper进行裁剪，只保留了0-3这四个最简单也是常用的mapper，这样infones就大大瘦身了。

然后分析代码流程，发现瓶颈主要在于大量的循环和函数调用，执行的函数其实就俩：

模拟6502用来执行游戏指令代码的K6502_Step( STEP_PER_SCANLINE )函数 和

模拟PPU用来将NT、Patten Table、AT、Pallette中的数据组合成像素颜色数据的InfoNES_DrawLine()函数，当然最后还有一个我们用来按行刷屏的InfoNES_LoadLine()函数。

接下来就是先不用管InfoNES_LoadLine()，把6502模拟和PPU模拟绘图给使劲优化。各种招数用起来，大力出奇迹！

经过好几个晚上、周末假期等闲暇时间的琢磨，终于有天，绘图生成的帧的速度达到了惊人的76fps：

这时，infones的运行效率问题已经解决，如果是使用高速的并口屏，那么整个活就直接完成了，搞不好还得加延时以抑制过快的速度。

但是咱不是并口屏，咱是慢速的串口屏，而且咱还没实际刷到屏上去呢，所以咱马上给自己定个flag，让实际刷屏达到PAL制式50fps。那么接下来就是实际刷屏了。

屏幕我是用4.0寸的st7796s，分辨率480*320，最高好像可以支持到80MHZ时钟，还带有触摸和sd卡座：

 nes原始的分辨率是256*224，所以就先拿256*224直接输出lcd，刷屏效果很感人：

达到了惊人的33fps，30fps其实就可以玩了，但是距离50fps还是比较遥远的，于是，我又动了一番脑筋，一番折腾之后，刷屏速度又有了明显提升：

已经达到了45fps左右。

打点测了一下256*224目前刷一屏大约是17ms左右，那么45fps大约是765ms，目前的问题在于刷屏太慢，这需要考虑多整几个发送缓冲区让dma循环使用去搬以减少cpu等待时间（一般可以整两个即可达到目的）。考虑到45fps已经很接近了50fps了，继续提升速度空间比较小了，还比较消耗内存，所以暂且就这样，留给以后再进一步优化。

ps：lcd多块buf发送后来做了验证，提升效果很小（只能提高2-3帧）。生成像素数据很快，刷屏速度太慢，需要很多buf来做缓冲让dma首尾相连去无缝发送，这样占用的内存和速度完全不成正比，而咱有需要大量可用的内存来存放游戏rom，所以完全可以忽略多buf机制了，毕竟3帧的影响太小了。

        接下来就是声音了，infones的声音确实只是听个响的，音质完全没有，所以百度了一番，从nester抄取了apu的算法，直接可以输出16位44100采样率的数据，这下听着好多了，不过了节省内存，最终还是选择了22050采样率的音质。音频选择使用i2s输出，简单的可以选择MAX98357模块，这个是放大器可以直接驱动3Ω8w的喇叭发出响亮的声音，但是因为喇叭音质问题，我使用了之前改装天猫精灵时用过的pcm5102（小紫板），这个模块仅是音频输出无放大器功能，所以需要喇叭自带功放才能用好。

使用i2s输出声音的时候，又遇到了问题：本来apu可以改为不输出16位而用8位，这样还能减轻计算量提升速度，但是我是用8位数据后，游戏中apu产生的声音是8位单声道22050采样率的数据，直接用这个参数配置驱动，播放直接没音。因为我对i2s并不熟，所以就乱试了一通，最后竟然发现驱动接口里要配为16位数据格式竟然就能播放了，接着杂音很大，我估计是传输的数据格式缺斤少两了，于是又对声音数据累积了2段，填写驱动长度的时候还要除以2，这样之后竟然杂音小了很多，虽然看起来还是哪儿没配对，但这里我就不纠结了，声音差不多就可以了。

wm_i2s_ws_config(WM_IO_PB_13);//lrck
wm_i2s_do_config(WM_IO_PB_11);//data
wm_i2s_ck_config(WM_IO_PB_12);//blck

I2S_InitDef opts = { I2S_MODE_MASTER, 
I2S_CTRL_MONO, 
I2S_RIGHT_CHANNEL, 
I2S_Standard_MSB, 
I2S_DataFormat_16,
22050, 
5000000 };

wm_i2s_port_init(&opts);
......

//游戏每次生成378长度的16位声音（也就是756字节），需要累积两次也就是攒够756*2字节的数据才去传输，
//传输接口填写的长度是756:
wm_i2s_transmit_dma(&sound_hdma_tx, (uint16_t *)sound_buf, 756);
//sound_buf每次填充新数据前保证了dma已经传输完成
......

不知道是wmsdk的i2s驱动有问题，还是我不会用的缘故，但是这段音频导出用电脑播放很正常，有知道原因的朋友不妨请下面留意指点一下我哈。

看到屏带有sd卡座，所以考虑从sd卡上去取nes文件来自主选择游戏，所以从使用业界标杆esp32模拟器的韦老师工程“esp32_100ask_project”里抄了个菜单功能。

然后又斥资十六元购买了一个9孔的fc游戏手柄（据老板说这玩意进货价才是九块），用来畅玩游戏：

当然还有一张祖传的512M sd卡，用来存放nes游戏文件：

又看到lcd屏带有背光控制引脚，所以使用pwm搞了个亮度调节功能（或许应该在整个光敏电阻，来个自动调节亮度……）。

因为这款lcd分辨率是480*320，如果游戏画面能达到这么大那就看着很舒服了，所以我就尝试着对画面进行了拉伸，当然想法很美妙，效果又一次很感人。画面拉大以后，刷屏需要的数据更多，每行变多成了1.5条，竖线也需要1.73条，所以循环变得更多耗时也增大了，屏变大了传输一屏数据需要的时间也增多了。打点测试了一下，刷完一屏需要48ms，软件循环大概耗去了8ms，真正刷屏传输大约40ms。

到这里我突然灵机一动，因为为了充分利用cpu，一直工作在240MHZ，对于这个屏，spi只能分配为60MHZ，那么在刷屏时可以临时将cpu降为160MHZ spi就可以调整为80MHZ，传输完再改回去，那么这样啥也不耽搁速度还能加快，试了一下，这样传输一屏需30ms左右，大大提高了传输效率，这样480*320分辨率就可以达到30fps左右了。达到30fps，来点跳帧也就可以畅玩了，至此全屏也就达到了目的。

代码暂且还没有整理好，稍后整理后公布，感兴趣的朋友完全可以按照上文的思路和流程自己制作哈，玩这个重在自己动手探索，如果照着保姆教程像个机器人一样跑一遍那是没有任何灵魂的。

对于想体验的小伙伴，可以直接点此下载固件烧录畅玩 ---> w80x_nes.zip 。

w80x系列芯片通用，都可以烧录使用，亲测w801和w806都可以使用。

需注意：目前只能畅玩90kb以下的nes游戏，卡玩700kb以下nes游戏，当然游戏也得是mapper0-3的才行。后续考虑使用psram，再增加个mapper4，应该就可以玩比较大型的游戏了。

接线图：

lcd（使用st7796s）:
blk -----WM_IO_PA_07
scl -----WM_IO_PA_09
mosi-----WM_IO_PA_10
dc  -----WM_IO_PA_12 
rst -----WM_IO_PA_13
cs  -----WM_IO_PA_14

sd卡：
cs-----WM_IO_PB_04
ck-----WM_IO_PB_02
di-----WM_IO_PB_03
do-----WM_IO_PB_05
游戏要放置在sd卡根目录下的nes文件夹中。

i2s（需自带mck）：
lrck-----WM_IO_PB_13
data-----WM_IO_PB_11
blck-----WM_IO_PB_12

fc手柄(5v供电)：
clock-----WM_IO_PB_08
latch-----WM_IO_PB_09
data -----WM_IO_PB_10

在游戏选择菜单
按上下键选择列表中的游戏，按start/a/b键玩游戏

游戏中按键说明（进入游戏后才会生效）：
重启到菜单-----select + start
调高亮度-----select + up
降低亮度-----select + down
调高跳帧数-----select + right
降低跳帧数-----select + left
全屏游戏-----select + a
静音/播放-----select + b

后来我又修改了一版，增加了俄罗斯方框游戏和双手柄支持，可以畅玩90坦克、魂斗罗1等游戏了，接线和按键相比上面版本发生变化如下：

fc手柄1(5v供电)：
clock-----WM_IO_PB_07
latch-----WM_IO_PB_08
data -----WM_IO_PB_09

fc手柄2(5v供电)：
clock-----WM_IO_PB_01
latch-----WM_IO_PB_00
data -----WM_IO_PA_15

在游戏选择菜单
按上下键选择列表中的nes游戏，按start键玩游戏
直接按a键玩俄罗斯方框游戏
直接按b键播放avi视频（播放/media/tangmaru.avi，需pc端提前转码故不建议尝试）

固件点此下载 ---> w800_nes_2p.zip。

说明：

1. 进入某些游戏后发现有点慢时，就可以调高点跳帧数，感觉过快时可以降低点跳帧数。

2. 必须要接fc手柄才能正常使用，否则会不停重启复位。

整理了一份调试通的源码，供感兴趣的朋友参考   --->   w806_mynes.7z （只支持cdk编译）

闲置无用，出当时玩这个时所买的全套模块，可咸鱼交易：https://m.tb.cn/h.5Ds0sxY?tk=p2kpWna18ue。