游戏主机是全球使用最为广泛的游戏平台之一,能够在人们繁忙的生活之余带来休闲、健身、娱乐等体验。游戏主机领域一直以来走在时代发展最前端,基于游戏主机产业诞生了很多科技前沿新技术,比如虚拟现实应用,体感技术等。在国内,主机游戏行业才刚刚起步,随着2014年1月游戏主机禁令的解除,游戏主机逐渐受到国内游戏玩家的关注。STM32F4是在本项目完成游戏主机原型的硬件设备,它是欧洲的意法半导体公司在2013年发布的一种基于新型ARM内核的工业嵌入式平台。STM32F4具有低功耗、开源的核心代码库以及生产成本较低的特性,因而可以作为硬件开发设备,被广泛应用于工业控制系统、无人机、智能家居、军事工业等领域。游戏主机也有一定的缺陷,首先主机和其平台独占的游戏售价较为昂贵:其次,一些类型的游戏主机会出现系统开机时等待进入游戏时间太久的设计缺点,这样带来了消极的用户体验甚至主机销量下滑的后果;最后,在国内市场占有率较高的主机是安卓游戏机,该平台的游戏主要移植于手机平台,没有自己独占的平台游戏。由于跨平台移植游戏的原因,运行游戏画面流畅度比较低,可玩性较差。为了解决国内安卓系统游戏主机昂贵的造价、漫长的开机等待时间、不顺畅的游戏运行画面、匮乏的主机独占的游戏数量的缺陷。因此本文选择以核心代码开源,廉价的STM32F4作为硬件设计平台,以嵌入式系统中运行比较流畅的FatFs文件系统作为软件架构,美国Keil Software公司出品的MDK5.1.4作为集成开发环境,利用独占主机游戏数量较多的任天堂NES主机作为移植的主机类型完成一个流畅画面性能,良好用户体验,廉价嵌入式游戏主机原型的设计。在游戏主机原型中的软件模块包含INFONES模拟器的移植、FatFs文件系统的搭建、字库的更新以及H264解码模块设计;硬件部分的移植和设计在参考了意法半导体STM32F4芯片的相关C语言代码,主要完成了字库芯片、FLASH、I2S、游戏手柄、LCD、LED等模块的搭建。该游戏主机原型以STM32为硬件平台,FatFs作为软件基础。该主机不仅在价格上具有优势,而且以H264视频解码为基础能够获得较为流畅的画面,移植的NES主机拥有丰富的游戏数量和种类,FAT文件系统也提供了良好的用户体验,因此具有一定的可利用性和实现价值。