1. A breve aggiorneremo la piattaforma di Reboot per risolvere alcuni problemi con i plug-in, quindi chiediamo ancora un po' di pazienza, Lo staff di Reboot

LE PROTEZIONI NELLE CONSOLES - SEGA MEGA DRIVE / GENESIS

Discussione in 'Sega MegaDrive / Master system' iniziata da student, 25 Set 2017.

  1. student

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    Il Sega Mega Drive, conosciuto negli USA come Sega Genesis, è stato il successore a 16bit del Sega Master System. Uscito in Giappone nel 1988 e distribuito in USA ed EUR tra il 1989 ed il 1990, fu lanciato in modo altisonante e con personaggi di rilievo (per l'epoca) dalle nostre parti:



    Qualcuno magari si ricorda anche la "chicca" sonora di Sonic Badge (dal minuto 1:00 ed oltre):


    Nell'arco della sua vita la console vide 3 rivisitazioni:

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      L'unica versione ad includere il controllo volume sulla scocca.

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      Più piccolo, dal desing più semplice ma senza il controllo del volume sulla scocca.

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      Solo per il mercato NTSC, ancora più piccolo e non compatibile con il Sega CD od il 32x.


    La console contiene sia uno Z80 che il chip sonoro SN76489 di conseguenza ha tutto ciò che serve per far andare un titolo Master System ed infatti, tramite appositi adattatori che si infilavano come una normale cartuccia:
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    la console è retrocompatibile con la "collega" ad 8 bit fatta eccezione per i giochi del vecchio sistema SG-1000 a causa della mancanza delle modalità 0, 1, 2 e 3 del Video Display Processor (VDP) che nel Mega Drive supporta solo il mode 4 (Master System) ed il mode 5 (Mega Drive):

    Tra il 1991 ed il 1993 fu commercializzata l'espansione Sega Mega CD, disponibile in 2 varianti (la seconda, il Mega CD II, studiata per il Mega Drive II ma compatibile, con apposito adattatore plastico, anche con il Mega Drive originale) capace di aggiungere ai giochi un audio in qualità CD ed alla console il supporto dei CD Audio e dei CD+G (formato tipicamente usato per il karaoke), il tutto per far concorrenza al PC-Engine:
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    sinistra: Sega Mega CD - destra: Sega Mega CD II

    Tra il 1994 ed il 1995 uscì inoltre l'add-on a 32bit chiamato Sega 32x (nome in codice; Project Mars), distribuito per cercare di competere con la rivale SNES grazie all'integrazione delle novità contenute nel chip SVP (32.768 colori disponibili contro i 64 del Mega Drive con possibilità di avere più sprites e potenti effetti grafici - vedi oltre):
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    Questa espansione non poteva funzionare stand-alone, aveva bisogno di un Mega Drive/Genesis per funzionare ed inoltre necessitava del suo proprio alimentatore (molto scomodo) ! Se collegato ad un Mega CD permetteva l'avvio di uno dei 6 giochi studiati appositamente per questa combinazione con effetti di FMV (Full Motion Video) grazie al maggior numero di colori disponibili.

    Un sistema completo di 32x e Sega CD poteva dunque apparire cosi:
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    Ultimo "gadget" a disposizione era il Sega Modem:
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    periferica da collegare posteriormente al Mega Drive e che permetteva l'accesso a:

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      Permetteva, previo acquisto del Mega Modem e sottoscrizione di abbonamento a pagamento, il collegamento al network Sega Meganet per giocare online a titoli studiati appositamente per l'online (ognuno con la sua cartuccia di gioco che andava acquistata separatamente).
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      La cartuccia Sega Game Toshokan permetteva invece il download dalla rete Meganet di altri titoli alcuni dei quali disponibili solamente in questo modo.

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      Cartuccia che permetteva il collegamento, tramite Mega Modem ed altri accessori, a servizi bancari online.

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      Cartuccia che si collegava al omonimo servizio online il quale permetteva agli abitanti del Giappone, tramite il Mega Modem, di giocare online a giochi di strategia previa registrazione di un account.



    Altre implementazioni dell'hardware Mega Drive/Genesis sono le seguenti:

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      Prodotto dalla JVC chiamato in USA WonderMega, ebbe anche delle revisioni chiamate Sega Victor RG-M1 e Sega Victor RG-M2.

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      Versione ultracompatta di Mega Drive + Sega CD.

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      Chiamato anche Aiwa CSD-G1M, è un lettore CD della Aiwa che può eseguire giochi Mega Drive e Mega CD tramite la sua base rimovibile che contiene l'hardware necessario:
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      Modulo di espansione per il lettore/console Pioneer CLD-A100.

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      Clone del Pioneer compatibile con gli stessi moduli.

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      Un PC 286 con integrato un Mega Drive e possibili ma mai accertate (s non per un gioco gprecaricato) interazioni di sviluppo tra le 2 macchine integrate !

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      Disponibile in versione 386 e 486 rappresenta anche lui un tentativo di unire una console ed un PC (non potevano essere utilizzate contemporaneamente).

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      Prodotto dalla ATGames (che negli anni ha sfornato diverse "Console-on-a-chip"), ha 20 giochi precaricati ed è compatibile con le cartucce originali.

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      Versione semi-portatile con controller integrato ma che necessita di alimentazione esterna distribuita solo in Giappone ed utilizzata inizialmente negli aeromobili della Japan Air Lines (JAL) a scopo di intrattenimento, poi distribuita al pubblico Giapponese ed anche come prodotto da collegare alle autoradio di marca Alpine:
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      Anche il Mega Drive ha la sua versione portatile (nome in codice: Project Venus) a batterie o con presa a muro, che può essere anche collegata alla TV, il Sega Nomad:

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      Console che integrava il Mega Drive ed il 32x in un'unica console; non andò mai oltre la fase di prototipizzazione.




    PROTEZIONI

    CARTUCCE IN FORMATO PROPRIETARIO

    Le cartucce hanno tutte lo stesso pinout ma il case plastico è differente a seconda della regione:
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    Questa differenza (alette di plastica ai lati della cartuccia) non permette l'ingresso delle cartucce Giapponesi nelle consoles occidentali (ma non viceversa); il problema può essere aggirato con degli adattatori:
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    oppure semplicemente tagliando le alette nello slot di ingresso della console:
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    SVP

    I gioco Virtua Racing include un chip DSP, chiamato SVP o Sega Virtua Processor [chip ID: 315-5750], utilizzato per potenziare la grafica della console ed offrire un vero 3D; tale chip non fu introdotto in altri titoli e scomparve nello stesso anno in cui usci, il 1994; tale chip rendeva inoltre il gioco incompatibile con l'espansione 32x a causa di conflitti RAM anche se il 32x si basava proprio sulle caratteristiche salienti di questo nuovo processore che potete vedere nello spoiler sottostante:
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    Il Sega 32x ha invece le sue cartucce proprietarie che non si infilano nello slot del Mega Drive (ma quelle del Mega Drive entrano nello slot del 32x):
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    Virtua Racing JAP ed EUR

    Ogni cartuccia 32x deve avere i seguenti dati+codice nel range $400-$7FF in mancanza dei quali l'espansione si blocca:
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    0000048C 2053 6563 7572 6974 7920 5072 6F67 7261 Security Progra
    0000049C 6D20 2020 2020 2020 2020 2043 6172 7472 m Cartr
    000004AC 6964 6765 2056 6572 7369 6F6E 2020 2020 idge Version
    000004BC 436F 7079 7269 6768 7420 5345 4741 2045 Copyright SEGA E
    000004CC 4E54 4552 5052 4953 4553 2C4C 5444 2E20 NTERPRISES,LTD.
    000004DC 3139 3934 2020 2020 2020 2020 2020 2020 1994
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    000004FC 2020 2020 2020 524F 4D20 5665 7273 696F ROM Versio
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    Inoltre il 32x possiede un region lock: la console ha saldata una resistenza in uno specifico punto che permette al sistema di capire se l'hardware è settato per il PAL o per l'NTSC; con una semplice modifica hardware è possibile switchare con disinvoltura tra l'uno e l'altro:
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    TMSS

    Il sistema di security lockout chiamato TradeMark Security System (TMSS) fu progettato da SEGA e descritto nelle documentazioni per gli sviluppatori già nel 1989 ma vide la sua applicazione soltanto sul finire del 1992. Cerchiamo di riassumere in breve la storia: a poca distanza dall'uscita in commercio del nuovo sistema a 16bit iniziarono a comparire cartucce pirata; per ovviare a questo problema SEGA decise di implementare una ROM di 4KB all'interno del chip integrato 315-5433 (nella prima versione del Mega Drive, per le altre vedere qui):
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    la quale controlla 2 cose:
    1 - verifica la presenza della stringa "SEGA" all'offset 0x0100 delle cartucce; se la trova il boot va avanti e viene mostrata la scritta "Produced By or Under License From Sega Enterprises Ltd.":
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    altrimenti il sistema mostra una schermata nera;
    2 - controlla che il gioco inserito scriva la stringa SEGA all'indirizzo 0xA14000 pochi istanti dopo il reset del processore Motorola 68000; se ciò accade parte il gioco, altrimenti il sistema va in blocco.

    A seguito della scoperta di questa nuova protezione la casa produttrice di videogiochi Accolade acquistò un Genesis e delle cartucce ufficiali, ne reversò il codice e produsse, vendendole, le proprie cartucce senza pagare le royalties a Sega; ques'ultima fece causa alla Accolade per violazione di copyright e per concorrenza sleale vincendo in primo appello.
    Questa protezione, oltre a bloccare le cartucce che non contenevano la parola "SEGA", vincolava i programmatori a mostrare la scritta della foto soprastante; la corte di appello decise che il reverse e l'implementazione del codice di protezione del TMSS non poteva essere considerato violazione del copyright perchè conteneva solamente pochi bytes di codice protetto da copyright (quelli che gestivano il semplice meccanismo del TMSS) rispetto al complessivo numero di bytes di cui era costituito il gioco ed inoltre non vi erano dimostrazioni che Sega avesse subito un danno economico da queste cartucce non licenziate; infine il giudice disse:
    In pratica se effettuare il reverse engineering del codice è l'unico modo per utilizzare un prodotto hardware (i processi di funzionamento del 16bit Sega e di qualunque dispositivo non potevano essere sottoposti alla legge sul copyright del 1976), allora farlo non costituisce concorrenza sleale.

    Oltre al danno la beffa: il fatto che venisse triggerata la schermata di licenza si ritorse contro SEGA la quale non poteva far apparire il suo logo su prodotti di terze parti che non violavano alcun copyright e che non rientravano nella concorrenza sleale: Accolade fece dunque una controquerela a Sega per questo fatto.

    Alla fine dei giochi, presumibilmente per evitare danni da entrambe le parti, i 2 contendenti si accordarono in un modo non divulgato al pubblico, ognuno pagò le proprie spese legali ed Accolade divenne partner ufficiale Sega nella produzione di videogiochi. Potete leggere tutta la bagarre legale qui.


    CHECKSUM

    All'offset 0x18E di ogni cartuccia "Licensed by SEGA" ci sono 2 bytes di checksum calcolati con il seguente codice:
    Codice:
    movea.l #$200,a0
    movea.l #ROM_End,a1
    move.l (a1),d0
    moveq #0,d1
    loop:
    add.w (a0)+,d1
    cmp.l a0,d0
    bcc.s loop
    movea.l #$18E,a1 ; Checksum
    cmp.w (a1),d1
    bne.w WrongChecksum
    
    In pratica si fa un calcolo di ogni singolo byte della ROM contenuta nella cartuccia a partire dall'offset 0x200 in avanti per ottenere questi 2 bytes univoci:
    [​IMG]
    Questo chacksum fu introdotto per evitare la modifica dei dati di una ROM (è vero, in ROM non si puo'modificare nulla ma si potevano creare copie editate e non conoscendo questo algoritmo di calcolo il gioco editato non sarebbe stato eseguito dalla console).


    REGION CODE

    All'offset 0x1F0 di ogni cartuccia si trova il codice regione che può essere solamente J, U, E oppure un mix di questi:
    [​IMG]


    PROTEZIONI NEI GIOCHI

    Alcune compagne come la Konami implementarono il region locking nei loro titoli non permettendo l'esecuzione in consoles diverse dalla regione per la quale il gioco era stato programmato:
    [​IMG]
    mentre altre non posero alcun vincolo. Il region lock veniva implementato controllando lo stato dei jumpers JP1/JP2/JP3/JP4:
    [​IMG]
    era dunque compito dei programmatori del gioco creare codice che identificasse una regione differente da quella di programmazione e decidere se e come implementare la protezione (mostrare una schermata a video dove veniva specificato per quale sistema era sviluppata la cartuccia, mostrare solo un logo o semplicemente una schermata nera):
    [​IMG]
    Se il programmatore voleva rendere il gioco multi-region doveva controllare lo stato di questi JP e decidere la regione e/o il timing da utilizzare.
    Alcuni giochi modificavano i loro contenuti a seconda della regione (es. in Sonic the Hedgehog 2 TAILS prende il nome di MILES nelle consoles giapponesi). Per la lista di tutti i titoli con presenza di region encoding potete visitare questa pagina.

    Per bypassare il region lock esistono delle hard mod che permettono di selezionare la regione con o senza switch:
    [​IMG]
    [​IMG]

    Per quanto riguarda l'espansione 32x questa si basava sul hardware Mega Drive per determinare la regione ma non permetteva l'avvio di titoli PAL (50Hz) se erano NTSC (60Hz) e viceversa basandosi solo sul riconoscimento della frequenza di lavoro del video. Eventuali region locks erano anche in questo caso implementati via software (lista dei giochi region-locked).


    DISCHI SEGA CD

    [​IMG]
    Si tratta di normali CD-ROM che, a causa delle specifiche del formato, potevano contenere un massimo di 540MB; tali dati dovevano rispettare specifiche caratteristiche:
    - il CD-ROM contiene 270.000 settori;
    - ogni settore è di 2048 bytes;
    - il primo settore è il settore 0, l'ultimo è il 269.999 per un totale di 593.968 MB;
    - la SYSTEM BOOT AREA è contenuta nei settori da #0 a #15;
    - i primi bytes del settore 0 sono così strutturati:
    [​IMG]
    da 0x000000 a 0x000100 - System ID
    -- all'offset 0x000010 si può trovare la stringa ASCII SEGADISCSYTEM (disco Mega CD con codice boot) oppure SEGADATADISC (disco Mega CD senza codice boot, usato solo per contenere dati)
    da 0x000100 a 0x000200 - DISC ID
    -- all'offset 0x000200 c'è il region code (E / J / U)
    da 0x000200 a 0x000800 - Initial Program Code


    SEGA CD BIOS

    [​IMG]
    Il BIOS del Sega CD controllava all'avvio il System ID, il DISC ID ed il region code.

    Riuscendo ad ottenere, con un lettore di buona qualità, una copia 1:1 di un disco Mega CD e masterizzando l'immagine ottenuta ad 1x (il drive ottico del Mega CD legge a 1x) con un masterizzatore di buona qualità su supporti di ottima qualità i CD di backup possono essere tranquillamente accettati dal sistema; per il region lock vedere più avanti.



    HACKS

    MULTIBIOS

    [​IMG]
    Si tratta di una EPROM con precaricati tutti e 3 i BIOS di tutte e 3 le regioni da collegare alla MEGAMOD board, scheda dotata di microcontrollore specificamente programmato, per fare autoswtichare il sistema alla regione utilizzata dal gioco:
    [​IMG]
    [​IMG]


    BIOS REPLACEMENT

    Il multibios fu la soluzione migliore per ottenere il region free finchè, nel 2010, il coder I_oliveira riuscì a decomprimere e decompilare il BIOS del Sega CD patchandolo in modo tale da bypassare completamente il controllo della regione fatto sui jumpers della scheda madre del Mega Drive; tale BIOS modificato infatti carica il logo "SEGA" dal suo interno e non più dal disco, lo mostra e salta direttamente al disco ottenendo un vero region free senza necessitare di microcontrollori o switches, è sufficiente sostituire il BIOS con una EPROM/EEPROM:
    [​IMG]

    Curiosità su come si è giunti a decompilare il BIOS nello spoiler:
    Una parte del BIOS (la SUB-CPU) è compressa con un algoritmo simile ma non identico allo LZSS; lo stesso algoritmo è stato utilizzato per comprimere la grafica in Sonic 2 ed il reverser dell'esatta formula matematica è stato Brett Kosinski che, nella scena dell'hackin Mega Drive, ha dato il nome all'algoritmo stesso.


    FLASH CARD (EVERDRIVE o EVERDRIVE-LIKE

    [​IMG]
    Queste cartucce contengono una memoria flash riprogrammabile che viene di volta in volta flashata quando viene selezionata una ROM di gioco contenuta nella SD per la quale si ha apposito slot. Inserendo la cartuccia nella console appare un menu di selezione ROM ed altre opzioni tra le quali anche il region bypass (non vale per i giochi che fanno il controllo sulla frequenza di clock della console, per questa protezione serve la modifica hardware 50/60Hz).

    Tramite queste flash cards si avvia la ROM-BIOS del SEGA CD della regione desiderata ed una volta avviata si fa partire il disco della regione corrispondente a quella del BIOS scelto. In questo modo non è necessario dissaldare/saldare il BIOS, operazione che costa circa una cinquantina di euro se fatta fare da qualcuno esperto ! Le EVERDRIVE per Mega Drive originali hanno prezzi piuttosto alti mentre i cloni cinesi si attestano su 20 euro circa.

    Ad Agosto 2019 è stata rilasciata una flash card che fa anche da ODE (Optical Drive Emulator):
    [​IMG]
    chiamata MegaSD (MegaSD MegaCD SegaCD Fpga Cardridge) in grado di supportare anche le immagini dei dischi Sega CD rendendo di fatto non più necessario l'hardware del MegaCD/SegaCD stesso ! Se si dispone anche di un hardware 32x è in grado di avviare anche giochi studiati per questo add-on. Il prezzo è spropositato (232€ al momento della scrittura) ma se pensate al costo di un vero MegaCD/SegaCD ed al suo potenziale stato di usura nel tempo non è proprio una cifra cosi assurda.


    ULTRA CD BACKUP

    [​IMG]
    Non è una flashcart ma una RAM cart regionfree da inserire nella console utile per i salvataggi dei titoli su CD.



    CONCLUSIONI

    Nel periodo della quarta generazione di console Sega immise sul mercato una considerevole quantità di prodotti anche se distribuiti solamente come espansioni con l'implementazione di semplici controlli sulla validità di cartucce, dischi e regione che gettarono le basi per quella che sarebbe diventata la console di punta della successiva generazione, il Sega Saturn.
     
    #1
    Ultima modifica: 31 Gen 2020
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  2. Coolguy

    Coolguy Livello 14

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    mai viste cartucce pirata!! chissa' quanto costavano all'epoca!
     
    #2
  3. nodaorphen

    nodaorphen Advanced Advanced User Advanced

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    ai tempi io avevo "limato la scocca del megadrive di mio cugino (io ero nintendaro mentre lui un "segaiolo"..:laughing::laughing::laughing:)per far girare quelle Jappo,ma il CD-ROM copia 1:1 non la sapevo proprio...grande come al solito Student:clapping:
     
    #3
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  4. student

    student Staff Livello 42 Staff

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    Fui fortunato possessore di un CDX (pagato 50mila lire, lo davano via come lettore CD su ebay, e rivenduto a 95 euro) e provai un cd masterizzato senza successo solo che all'epoca non sapevo del 1x del lettore (lo avevo masterizzato minomo a 4x o 8x)… in effetti quando inserivo il disco non accadeva nulla, come se non ci fosse... me lo sarei dovuto tenere :smile:

    Anche io feci la modifica segando via le alette in plastica, la mia prima "mod" dopo la quale mi si aprì un mondo :smile:

    Mi ero dimenticato il link, ora le puoi vedere :smile:
     
    #4
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  5. StandardBus

    StandardBus Staff Alan Staff

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    Articolo fantastico, contiene perle di cui non ero nemmeno a conoscenza.
    Ma il sonic badge come funzionava? veniva triggerato con alcune frequenze sonore? solo alcuni avevano il circuito giusto per suonare?
     
    #5
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  6. student

    student Staff Livello 42 Staff

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    Probabilmente é come hai detto tu: un circuito apposito (andava switchata la levetta su modalità TV quando c'era il programma) che solo se collegato correttamente (immagino in fabbrica) si attivava probabilmente con un suono ad alta o bassa frequenza.

    Aggiunte info sul nuovo (costoso) hardware per emulare il megacd direttamente da flash card !
     
    #6
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  7. Metro City

    Metro City Livello 13

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    Le cartucce pirata venivano vendute in primis dalla Newel, famosa per il trucco 3x2 che l’offerta era per loro perché uno dei giochi sbagliavano appositamente il prezzo, dovevi mandargli un fax e loro ti facevano lo sconto sul prossimo ordine.
    Le cartucce venivano da Hong Kong a volte il prezzo era di poco sotto l’originale con stampa della copertina mediocre, il gioco presentava l’offuscamento dei loghi Sega.

    L’everdrive X7 è ottimo da un certo punto di vista, bello la possibilità di giocare ai giochi master system con audio migliorato, ingame menu senza premere reset, purtroppo il menu e lo stesso di quando è uscita la prima release. Se ci mettete un 32X diventa una X3 perché il master system non funziona e nemmeno l’ingame menu.
    Ottimo se lo si usa sulla costosa CDX che grazie al bios o megakey si riesce a bypassare la maggior parte dei titoli e giocare ai CD di ogni regione.

    Il Mega-SD è la rivoluzione degli everdrive, a breve si avrà la possibilità di mettere nella finestra in basso a dx una preview. Molto bello il look del menu che lo ritengo migliore della X7, nota dolente con il 32X collegato, scompaiono i folder Mega CD e Master System non compatibili con l’add-on inserito, chissà se c’è una modifica almeno per il 32X, non si possono neanche usare i giochi CD 32X. Una volta tolto scompaiono i giochi 32X e si possono usare i giochi Mega-CD ed è l’unico con cui è possibile giocare a Vrtual Racing.
     
    #7
    Ultima modifica di un moderatore: 5 Set 2019
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  8. student

    student Staff Livello 42 Staff

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    Per quanto riguarda il supporto dei giochi CD+32X potrebbe uscire uno specifico hardware chiamato MSDEXP (passive ext port adapter) add on venduto a parte per collegare la MegaSD al connettore del MegaCD se ci sarà abbastanza richiesta (trovi il nome nello user manual al quarto paragrafo).
     
    #8
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  9. Metro City

    Metro City Livello 13

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    Si avevo letto questa soluzione, ma sembrava fosse in forse... sinceramente gradire che funzionasse con il 32x collegato, cd e cd 32x ma staremo a vedere cosa succederà e se questo add-on uscirà :blush:
     
    #9
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