一、项目概述

NeoPico-HD 是一套开源硬件 + 固件方案，依托 Raspberry Pi Pico 2（RP2350B），直接采集 Neo Geo MVS 街机主板原生数字视频、I²S 数字音频信号，利用芯片内置 HSTX 外设硬件生成标准 HDMI 信号。 区别于传统 RGBS 模拟转 HDMI 转换器，方案不走模拟信号链路，完整保留主机原始数字图像信息与 SHADOW/DARK 阴影控制信号，实现低成本、低延迟的 Neo Geo MVS 原生数字 HDMI 输出，适配现代液晶显示器、电视。

二、核心工作原理

RP2350 采用双核心分工架构：

• Core 0：负责 PIO 捕获 MVS 数字 RGB 画面、阴影控制信号、图像预处理；同步采集 I²S 数字音频数据流。

• Core 1：运行 PicoHDMI 库，驱动 HSTX 外设编码 TMDS 差分信号，输出 HDMI 视频流；完成音频注入、音画同步控制。 整体采用闭环音频同步机制，自动对齐画面与音频时序，避免音画漂移、画面撕裂；架构无大型帧缓冲，达成近乎零延迟画面输出。

三、主要功能特性

视频功能

1. 原生支持 240p@60fps HDMI（480p 行倍频模式，保障音频兼容性），提供实验性 720p 输出模式；

2. 完整采集 MVS 15bit RGB 信号，原生捕获 SHADOW、DARK 阴影控制信号，还原游戏独有的暗部特效；

3. 内置硬件色彩选择器，支持数字 / 模拟色彩模式切换；搭载透明 OSD 菜单，可通过手柄按键调整画面参数；

4. 支持垂直线性倍频缩放，画面输出无帧缓冲延迟。

音频功能

1. 直接采集主板 I²S 48kHz 数字音频，完全避开模拟音频引入的噪声与失真；

2. DMA+PIO 硬件采集方案，不占用大量 CPU 资源，音频采集稳定可靠。

底层硬件优势

1. 利用 RP2350 HSTX 硬件外设直接输出 TMDS 差分信号，无需额外 HDMI 编码芯片；

2. 固件自带预编译 UF2 镜像，可直接刷写，同时开放完整编译配置，开发者可按需开启 / 关闭 720p、色彩选择器、OSD 等功能；

3. 配套硬件引脚定义，支持自定义 PCB 设计，仓库提供 KiCad 硬件工程文件。

四、硬件组成要求

1. 主控：Raspberry Pi Pico 2（RP2350B，48 引脚完整版）；

2. 主机：Neo Geo MVS 街机主板（官方测试 MV1C 机型）；

3. 电平转换电路：MVS 主板输出 5V 信号，需要电平转换至 3.3V 匹配 Pico GPIO；

4. 接线：分别连接视频采集引脚、I²S 音频引脚、HSTX HDMI 差分输出引脚、手柄 OSD 控制引脚。

五、方案对比优势

传统方案大多使用 RGBS 模拟信号转 HDMI 转换器：信号经过 DAC、ADC 两次模数转换，画质受损、存在噪声，并且无法原生识别 SHADOW/DARK 阴影信号。 NeoPico-HD 直接抓取街机主板原始数字信号，完整保留全部图像信息；基于 Pico 2 打造，硬件成本远低于 FPGA 数字采集方案，是复古街机爱好者高性价比开源改造方案。

六、适用场景

面向 Neo Geo MVS 街机收藏玩家，实现街机主板直连现代 HDMI 设备，追求原生数字画质、完整游戏色彩特效、低延迟游玩体验；同时可供嵌入式开发者学习 RP2350 PIO、HSTX 外设、数字视频采集、音画同步相关技术。

七、License

unlicense-未注明协议，请勿商业使用

八、项目地址

https://github.com/fliperama86/neopico-hd