Aller au contenu

Nintendo NES / Famicom

Console 8 bits de Nintendo (Famicom au Japon, 1983 ; NES à l'export, 1985). Deux pièges bien connus : le connecteur 72 broches de la NES qui use (la « lumière qui clignote ») et l'absence de RGB natif → d'où le mod NESRGB.

Carte Nintendo NES / Famicom
Carte Nintendo NES / Famicom. Photo : Evan-Amos, domaine public.

Identification

Champ Valeur
Fabricant Nintendo
Sortie 1983 (Famicom, JP) / 1985 (NES)
Génération 3e (8 bits)
Révisions NES front-loader (toaster) · NES-101 top-loader · Famicom / AV Famicom
Sortie vidéo native Composite / RF — pas de RGB natif
Région / lockout 10NES (NES) + NTSC/PAL ; Famicom sans lockout
Format média Cartouche (NES 72 broches, Famicom 60 broches)

Architecture (détail)

Bloc Puce (part #) Fréquence Rôle
CPU Ricoh RP2A03 (NTSC) / RP2A07 (PAL) 1,789773 MHz (NTSC) / 1,662607 MHz (PAL) Cœur MOS 6502 sans mode décimal (BCD) + APU intégré
Vidéo PPU RP2C02 (NTSC) / 2C07 (PAL) 5,369318 MHz (= 3× CPU en NTSC) Génère directement le composite NTSC/PAL
RAM CPU 2 Ko SRAM — $0000-$07FF (miroité ×4 jusqu'à $1FFF)
RAM vidéo 2 Ko SRAM (nametables) — + 256 o OAM (sprites), palette 28 o

APU (dans le 2A03) : 5 canaux — 2 pulse, 1 triangle, 1 noise, 1 DPCM (échantillons). Le mixage est non-linéaire.

PPU 2C02 : framebuffer 256×240 (souvent 256×224 visibles en NTSC, overscan) ; 64 sprites (max 8 par ligne → clignotement), 25 couleurs simultanées sur une palette 54. Pas de sortie RGB (composite direct).

Mémoire & mappers

Le bus CPU : $0000-$1FFF RAM, $2000-$2007 registres PPU, $4000-$4017 APU/manettes, $4020-$FFFF = cartouche (PRG-ROM + WRAM). La cartouche embarque un mapper (bank switching) qui étend l'adressage :

Mapper Nom Exemples
0 NROM Super Mario Bros., Donkey Kong
1 MMC1 Zelda, Metroid, Mega Man 2
2/3 UxROM / CNROM Castlevania, Contra (JP)
4 MMC3 SMB3, Kirby, Mega Man 3-6
5 MMC5 Castlevania III (+ audio d'extension)
9/10 MMC2 / MMC4 Punch-Out!!, Fire Emblem

Le format iNES (.nes) encode le n° de mapper dans son en-tête ; on recense aujourd'hui plusieurs centaines de mappers (officiels Nintendo MMCx + puces tierces Konami VRC, Namco 163, Sunsoft…). Certains mappers ajoutent une IRQ de scanline (MMC3) exploitée pour les split-screens (barre de statut de SMB3).

Vidéo & sortie

  • PPU → composite / RF uniquement (pas de RGB natif ; le 2C02 encode le composite en interne).
  • NES-001 : RF + composite + audio mono (RCA sur le multi-out).
  • NES-101 (top-loader) : composite seul (pas de RF), mais « jailbars » (barres verticales) — artefact connu.
  • RGB : uniquement via mod (NESRGB, FPGA qui coiffe le PPU) ou le PPU RGB du Famicom Titler / PlayChoice-10.
  • PPU RGB natifs : il existe des variantes RP2C03 / 2C04 / 2C05 (bornes PlayChoice-10 et Nintendo VS. System) qui sortent du RGB — mais avec des palettes différentes (parfois volontairement brouillées sur VS pour la protection).
  • PAL : 50 Hz, image 256×240 complète (moins d'overscan qu'en NTSC), et jeu ~17 % plus lent (musique et gameplay) si le titre n'a pas été reprogrammé — d'où les versions PAL « optimisées » (rares) vs simples portages.

Région & lockout 10NES

  • Le 10NES (CIC) est un microcontrôleur présent dans la console et dans la cartouche : les deux exécutent en lockstep un flux comparé. En cas de désaccord (région différente, ou mauvais contact cartouche), le CIC console réinitialise le CPU en boucle → la fameuse LED qui clignote.
  • NTSC vs PAL : clés CIC et horloge différentes.
  • Désactivation : couper/mettre à la masse la broche 4 (reset) du CIC console → plus de lockout (region-free + fin des faux clignotements dus au connecteur). Le NES-101 et le Famicom n'ont pas de 10NES.

Audio d'extension (Famicom)

La cartouche Famicom (broche 45) peut ajouter des canaux : VRC6 (Castlevania III JP), VRC7 (FM), N163, FDS, MMC5, Sunsoft 5B. Le 72 broches NES ne route pas ce signal → nécessite un mod pour l'entendre.

Famicom Disk System (add-on JP)

Add-on Famicom (1986, Japon) : lecteur de « Quick Disk » 2,8″ double-face (~112 Ko au total) via un adaptateur RAM qui se branche sur le port cartouche.

  • Pourquoi ? À l'époque, stockage moins cher que la ROM + sauvegarde possible + 1 canal audio wavetable supplémentaire. Zelda, Metroid, Kid Icarus sont d'abord sortis sur FDS.
  • Bornes de réécriture (Disk Writer) : on rachetait un jeu en réécrivant sa disquette pour ~500 ¥ — un modèle de distribution unique.
  • ⚠️ Panne culte : la courroie caoutchouc du lecteur se désagrège → lecteur muet. Remplacement de courroie = la réparation FDS n°1. Les disquettes non protégées se copient/piratent trivialement (un point faible connu).

Périphériques

  • Zapper (pistolet) : fonctionne uniquement sur CRT (détecte le balayage du faisceau) — inutilisable sur LCD sans solution dédiée.
  • Manette 2 (Famicom HVC-001) : micro intégré (utilisé par quelques jeux, ex. écraser les ennemis dans Zelda), pas de boutons Start/Select.
  • Port d'extension : Famicom = connecteur DA-15 (Zapper, clavier, manettes tierces) ; NES = port d'extension en façade (peu utilisé).
  • Autres : R.O.B. (robot), Power Pad, Four Score (4 joueurs), NES Advantage (arcade stick avec turbo).

Préservation & homebrew

  • Flashcarts : EverDrive N8 / N8 PRO (Krikzz), PowerPak — chargent la ludothèque + homebrew depuis une SD, avec émulation des mappers (dont audio d'extension sur les modèles PRO).
  • Scène homebrew très active (NESmaker, démos), et émulation de référence très mûre (Mesen, FCEUX, Nestopia, MAME).

Révisions détaillées

  • NES-001 (front-loader) : connecteur ZIF 72 broches, 10NES, RF+composite. Le ZIF perd sa tension → mauvais contact → clignotement.
  • NES-101 (New-Style, 1993) : top-loader, sans 10NES, sans port d'extension, composite seul, jailbars.
  • Famicom HVC-001 : 60 broches, RF seul, audio d'extension natif.
  • AV Famicom HVC-101 : composite, sans RF.

Pannes & diagnostic

Symptôme Cause racine Diagnostic / réparation
LED qui clignote, jeu qui ne démarre pas (NES-001) Connecteur 72 broches détendu → mauvais contact → 10NES reset Remplacer le connecteur (« Blinking Light Win ») ; ou désactiver le 10NES (broche 4)
Graphismes corrompus intermittents Contacts cartouche / connecteur Nettoyer bord cartouche (alcool iso) + connecteur
Image RF médiocre Sortie RF Mod composite/AV ou NESRGB
Jailbars (NES-101) Artefact d'alim/masse Filtrage / mod
Plastique jauni Photo-oxydation ABS Retrobright
Ne s'allume pas Régulateur 7805, alim, fusible/diode Vérifier +5 V, régulateur

(Peu de condensateurs électrolytiques : recap secondaire, sauf régulateur/alim.)

Procédures de démontage pas-à-pas ✅

1 procédures traduites depuis les guides iFixit, avec leur difficulté et leur durée estimée. Le titre d'origine est rappelé sous chaque procédure, pour retrouver le guide et ses photos.

Procédure Difficulté Durée
Démontage intégral de la Famicom (teardown) 🟡 moyen —
Démontage intégral de la Famicom (teardown)

Quatrième jour de la semaine de démontages de consoles chez iFixit : direction 1983, pour un trésor national japonais.

  1. Notre invitée nous vient du pays du Soleil levant.
  2. La Nintendo Family Computer, sortie en 1983 dans la majeure partie de l'Asie, est la sœur d'outre-mer de la Nintendo Entertainment System.
  3. Caractéristiques techniques :
  4. Processeur Ricoh 2A03 8 bits à 1,79 MHz (dérivé du cœur MOS Technology 6502).
  5. 2 Ko de RAM sur la carte.
  6. 2 Ko de RAM vidéo sur la carte.
  7. Son par générateur programmable (PSG).
  8. Résolution de 256 × 240 pixels.
  9. Connectique à l'arrière :
  10. Prise d'alimentation secteur.
  11. Commutateur TV/Jeu.
  12. Sélecteur de canal.
  13. Sortie audio/vidéo RF.
  14. Console entièrement assemblée.
  15. La Famicom est la première console à avoir popularisé la croix directionnelle. En rompant avec l'ère du joystick, elle a rendu les commandes plus rapides et plus précises.
  16. Les deux manettes se ressemblent, sans être identiques.
  17. La première a la disposition classique : croix à gauche, boutons « select » et « start » au centre, boutons « B » et « A » à droite.
  18. La seconde intègre un microphone et une molette de volume, au prix des boutons « select » et « start » centraux.
  19. C'est la seule console connue à embarquer un microphone dans une de ses manettes de série.
  20. L'alimentation de 4 W de la Famicom ne fera sauter aucun fusible — environ 2,5 % de ce que consomme une Xbox 360.
  21. Modèle HVC-001, fabriqué au Japon.
  22. Six vis cruciformes suffisent : le fond se soulève d'un coup.
  23. Comme les autres consoles rétro de cette série, la Famicom se démonte très facilement.
  24. Deux connecteurs d'un autre âge relient les manettes à la carte.
  25. Débrancher une manette impose de retirer le fond — mais c'est tout.
  26. La manette II porte un fil supplémentaire pour le micro et le réglage de volume.
  27. Une fois débranchés de la carte, les câbles de manette se dégagent du boîtier.
  28. Six vis cruciformes fixent l'ensemble carte mère au boîtier.
  29. En sortant l'ensemble, on découvre le silicium d'époque qui fait tourner la machine.
  30. Deux vis cruciformes supplémentaires tiennent le robuste interrupteur au boîtier.
  31. Puces notables :
  32. Ricoh RP2A03G — processeur 8 bits à 1,79 MHz.
  33. Ricoh RP2C02G-0 — processeur graphique (PPU) 8 bits à 5,32 MHz.
  34. Toshiba TC40H368P — tampons de bus.
  35. Sharp LH5216D-12 — RAM statique.
  36. Hitachi HD74LS139P — décodeur/démultiplexeur.
  37. Fujitsu MB74LS373.
  38. Sans surprise, la soudure au plomb règne au dos de la carte : la directive RoHS n'est arrivée que vingt ans plus tard.
  39. Une fois l'ensemble carte mère sorti, les caches des boutons reset et power se retirent sans peine.
  40. Il suffit de déclipser un ressort pour libérer le mécanisme d'éjection du boîtier.
  41. L'éjection fonctionne par deux plans inclinés qui poussent la cartouche jusqu'à la déloger du connecteur.
  42. En libérant délicatement les clips de la cartouche, on découvre une carte à 60 broches.
  43. Faces avant et arrière des cartouches Famicom :
  44. Cette carte, tirée d'une cartouche de Tennis, porte deux boîtiers de ROM soudés d'un seul côté — 24 Ko en tout.
  45. À titre de comparaison, un disque Blu-ray simple couche contient 25 000 000 Ko.
  46. Le grand déballage final.

Titre d'origine : « Nintendo Family Computer (Famicom) Teardown ».

Source, licence et portée

Guides iFixit, sous Creative Commons BY-NC-SA — attribution, usage non commercial, partage à l'identique. Le texte est traduit de l'anglais ; le titre d'origine est rappelé sous chaque procédure et les photos d'étapes restent sur iFixit. ⚠️ Ces guides visent le modèle nommé dans le titre : sur une autre révision, la visserie et l'ordre de dépose peuvent différer.

Mods — quoi acheter, comment

Le clignotement ≠ puce lockout morte

Front-loader qui clignote (voyant rouge, écran gris) : dans l'immense majorité des cas c'est le connecteur 72 broches fatigué/oxydé, pas la puce 10NES. Nettoyer la cartouche (jamais souffler dedans), puis remplacer le connecteur avant tout autre diagnostic.

  • Remplacement connecteur 72 broches 🟡 : déclipse l'ancien connecteur du bloc RF (pas de soudure sur le front-loader), pose un connecteur neuf. Éviter les modèles « bendy »/OEM neufs trop serrés qui rayent les cartouches ; privilégier un connecteur à ressort de qualité. Traite la cause racine du clignotement.
  • NESRGB (Tim Worthington) 🟠 : carte FPGA qui coiffe le PPU (dessouder le PPU d'origine, poser la carte à sa place, souder la nappe de sortie) → RGB / component propre, palettes sélectionnables. Le mod AV de référence. → fiche technique NESRGB.
  • Désactivation 10NES (lockout) 🟡 : sur le front-loader, couper la broche 4 de la puce 10NES (CIC) → la console cesse de se réinitialiser (fin du clignotement) + tolère les cartouches d'autres régions. Mod documenté classique. → Region-free & lockout.
  • Sortie composite/AV sur les unités RF-only (top-loader NES-101, Famicom) — procédure exacte ci-dessous.
  • Audio d'extension (entendre le son des puces Famicom VRC6/VRC7/N163/FDS sur NES) — points exacts ci-dessous.
  • Son « stéréo » (2 canaux) — points exacts ci-dessous.
Audio d'extension Famicom sur NES — points exacts (transcrit de ConsoleMods, CC-BY-SA)

Le connecteur cartouche Famicom 60 broches a br.45 (audio console→cartouche) et br.46 (audio cartouche→console) ; le 72 broches NES n'a pas ces broches → le son d'extension est muet sur NES. On le remixe via le port d'extension dessous.

  • NES front-loader : souder une résistance 47 kΩ entre broche 9 du port d'extension (EXP6) et broche 3 (entrée de mixage audio). Anti-bruit conseillé : une 1 kΩ en pull-down entre EXP6 (br.9) et br.2 (GND). (⚠️ ne pas confondre EXP6 = broche 9 et EXP9 = broche 6 !) Carte « clé en main » : ENIO (47 kΩ déjà câblée, sans soudure) ou la carte de Voultar.

  • NES top-loader (pas de vrai port d'extension) : utiliser EXP9 = broche 51 du connecteur cartouche. Souder une résistance 1,2 kΩ entre br.51 (EXP9) et la broche audio out (« juste à côté » de la 51). Avec PowerPak / EverDrive N8 : souder en plus un fil sur le flashcart entre br.51 (EXP9) et br.54 (EXP6).

  • Astuce niveau : remplacer la résistance fixe par un potentiomètre (+ une résistance série pour éviter 0 Ω = trop fort). Placer les résistances au plus près du point (sinon bruit).

Son « stéréo » NES (2 canaux) — transcrit de ConsoleMods, CC-BY-SA

Le synthé du CPU sort deux signaux séparés : AUX 0 (AUX A sur Famicom) = les 2 ondes carrées ; AUX 1 (AUX B) = triangle + bruit + DMC. Les séparer donne un son 2 canaux (pas une vraie spatialisation).

  • Mod « plain » : déconnecter la sortie son du CPU du mélangeur d'origine ; ajouter un condo série 1 µF par canal (négatif vers la console, protection + léger passe-bas) ; câbler la prise de sortie.

  • Mod « mixback » (garde le mono) : tapper AUX0/AUX1 sans les déconnecter ; caps + prise ; potentiomètres (log) ramenant le mono existant au point milieu (points AA/BB du schéma — sur NES AA = BB ; sur Famicom AA = plus propre mais sans expansion, BB = avec expansion).

Mod AV top-loader (NES-101) — anti-jailbars, points exacts (transcrit de ConsoleMods, CC-BY-SA)

Le top-loader NES-101 n'a que la RF et des jailbars marqués : la piste de vidéo composite du PPU est fine et longe des lignes du bus d'adresse → bruit numérique. La clé : isoler la broche 21 (video out) du PPU de la carte, puis amplifier/tamponner ce signal.

PPU : marqué RP2C02G-0. Carte orientée ports manettes vers soi, broche 21 = la broche la plus à gauche du côté face à soi (= video out).

Nomenclature ampli vidéo (si DIY, sinon carte toute faite Voultar / Cathouse Games) :

  • 1× transistor PNP 2N3906 (ou 2SA937 récupéré sur la carte)
  • 1× condensateur 220 µF · 1× 110 Ω · 1× 300 Ω · 1× condensateur 560 pF

Procédure :

  1. Démonter (embouts gamebit 4,5 mm), déposer blindages + dissipateur du 7805.
  2. Dessouder le modulateur RF (3 broches audio/vidéo/5 V + pattes de masse) et libérer le panneau arrière.

  3. Isoler la broche 21 du PPU : au plus simple, la couper ras et la relever ; au plus propre, dessouder le PPU, relever la broche 21, puis le remettre (ou sur support DIP 40). Étamer la broche 21.

  4. Poser l'ampli vidéo (sur le PPU, mousse double-face) sans court-circuit. Broche 21 → entrée vidéo de l'ampli ; +5 V → alim ampli ; masse → masse ampli.

  5. Sortie : sortie vidéo de l'ampli → broche vidéo de la prise AV (jack TRRS 3,5 mm à la place du RCA RF, ou panneau imprimé multi-out/RCA).

  6. Audio (pas besoin d'ampli) : broche la plus à gauche du modulateur RF → audio de la prise AV (ou la patte haute de FC1, la plus proche du port cartouche). Masse → masse de la prise.

  7. Contrôler la continuité au multimètre ; remettre le dissipateur du 7805 avant test.

Procédure — console morte, dans l'ordre ✅

Ce que cette procédure ajoute

Un ordre pensé pour une console, pas pour une carte arcade : ce qui tue ces machines n'est presque jamais le CPU. C'est, dans l'ordre réel, l'alimentation, les condensateurs, le lecteur ou le slot de cartouche, et la logique seulement ensuite. → Diagnostic PCB

1. L'alimentation. Deux cas selon la machine. Bloc externe : ⚠️ lire le marquage sur la machine, à côté de la prise, et vérifier l'adaptateur en face — tension et polarité. Une machine à centre négatif alimentée en centre positif y laisse son fusible, parfois son régulateur ; ne pas se fier à l'étiquette d'un bloc tiers ni à un embout universel. Alimentation interne (la machine se branche directement au secteur) : le secteur est dans le boîtier. Débrancher, attendre, et vérifier que les gros condensateurs sont déchargés avant de toucher la carte. Dans les deux cas, mesurer en charge : un bloc fatigué tient sa tension jusqu'à ce qu'on lui demande du courant.

2. Le fusible. Beaucoup de ces machines en ont un juste derrière la prise — c'est la pièce faite pour mourir. Le tester en continuité, hors circuit. Un fusible qui resaute est un court-circuit, pas un problème de fusible.

3. Les condensateurs. Sur la plupart des machines de cet âge, c'est le suspect par défaut et non le dernier recours — les électrolytiques CMS qui fuient rongent les pistes dessous avant de donner le moindre autre signe. ⚠️ Toutes n'en sont pas là : certaines en portent très peu et ne se recappent pas par principe. Lire ce que cette page en dit avant de sortir le fer. → Recap

4. Le connecteur de cartouche. Contacts de la cartouche à l'alcool isopropylique, jamais à la gomme abrasive : elle enlève la dorure et le problème revient en pire. Côté machine, inspecter les broches du slot — écartées, tordues ou oxydées — et vérifier la continuité entre le slot et la carte.

5. La sortie vidéo. Isoler la machine de l'affichage : un autre câble, une autre télé, une autre entrée. Une part non négligeable des « consoles mortes » est un câble mort, ou un afficheur qui n'accroche pas ce que la machine sort — voir la section vidéo de cette page pour savoir quoi.

6. Toujours rien. Maintenant, et seulement maintenant, la logique : rails sur la carte, reset, horloge, bus. → Diagnostic PCB

Photos / assets

(À ajouter : carte NES front-loader vs NES-101, connecteur 72 broches, PPU.)

Réparation avancée

Connecteur 72 broches (cause n°1 : écran qui clignote/gris) → nettoyer ou remplacer ; puce de verrouillage 10NES (clignotement) = mod possible. Méthodes : Diagnostic PCB · Pistes & vias · Recap.

Documentation constructeur archivée ✅

Documentation constructeur archivée localement.

Statut

Documents constructeur sans licence explicite, conservés à titre de préservation.

Sources & attribution

Image :

Relecture & corrections

À quoi sert cet espace

Une valeur fausse, une procédure dépassée, une référence de puce qui ne colle pas à ta carte ? Signale-le ici, avec ce que tu as constaté (modèle, révision de carte, numéro de série, mesure). Chaque signalement est recoupé avec une source avant toute modification — une correction invérifiable est publiée en tant que « signalé par …, non recoupé » plutôt qu'appliquée en silence.

La lecture est ouverte à tous ; écrire demande une connexion Discord. Les signalements des relecteurs déclarés du wiki sont traités en priorité ; les autres sont lus aussi, mais passent par un humain avant toute modification.