दो Z80s प्रति एक मशीन: 8-बिट आर्केड मशीनें घर के कंप्यूटरों से कैसे भिन्न थीं?

मैंने अपने एमुलेटर बनाने की प्रक्रिया में बम जैक आर्केड मशीन के बारे में क्या सीखा

मैंने हाल ही में एक छोटा बम जैक मशीन एमुलेटर लिखा था, मुख्य रूप से यह पता लगाने के लिए कि ये 8-बिट होम कंप्यूटर से डिज़ाइन में अलग-अलग 8-बिट आर्केड मशीनें कैसे थीं।

जैसा कि मैंने बहुत बाद में जाना, मेरे गृहनगर में बॉम्ब जैक जैसी आर्केड मशीनों के साथ एक ग्रीष्मकालीन मेले में एक बैठक उन क्षणों में से एक थी जिसने उनकी किस्मत बदल दी। एक सामान्य गर्मी के दिन, आर्केड मशीनों पर सिक्कों की अपनी पूरी आपूर्ति खर्च करने के बाद, मैं घर लौट आया, और मेरा सिर फूलों और ध्वनि प्रभाव से भर गया। मैंने यह समझने की कोशिश की कि इन खेलों ने कैसे काम किया। और फिर वर्ष के अंत तक मैंने स्कूल के बाद अपना सारा समय अपने घर के कंप्यूटर पर इन आर्केड गेम्स की फीकी प्रतियों को बनाने में बिताया। मैं प्रशांत महासागर के द्वीपों से कार्गो पंथ के प्रशंसक की तरह था, जो लाठी से एक अमेरिकी सैन्य रेडियो स्टेशन बनाना चाहते थे।

पहले तो मैंने पेंगो एमुलेटर बनाने के विचार के बारे में सोचा, क्योंकि मेरा किशोर मस्तिष्क इस गेम से ज्यादा प्रभावित था जैक बॉम्ब (वैसे, यहाँ मेरा कार्गो-पंजो संस्करण है )। लेकिन पेंगो आर्केड उपकरण को ऑडियो और वीडियो के लिए नए चिप एमुलेटर के निर्माण की आवश्यकता होगी, और बम जैक के लिए पर्याप्त भाग थे जो मेरे पास पहले से ही थे (ध्वनि के लिए एक सीपीयू और AY-3-8910 के रूप में Z80), इसलिए मैं बम जैक के लिए सबसे पहले था।

इसके अलावा, बॉम्ब जैक मेरे Z80 एमुलेटर को अंततः एनएमआई (नॉन-मास्कैटेबल इंटरप्ट) सपोर्ट जोड़ने का एक शानदार अवसर था। Z80- आधारित मशीनों में से कोई भी, जिसका मैंने पहले NMI उपयोग किया था, और इसलिए इस फ़ंक्शन को फिर से बनाने में बहुत कुछ नहीं था - मैं अभी भी इसके संचालन की जाँच नहीं कर सका।

यदि आप नहीं जानते कि बम जैक क्या है, तो यह खेल इस तरह दिखता था (निश्चित नहीं कि मैंने सही पहलू अनुपात चुना है):



WebAssembly पर एमुलेटर का संस्करण यहां पाया जा सकता है:

https://floooh.imtqy.com/tiny8bit/bombjack.html

लोडिंग प्रक्रिया पूरी होने के बाद और उच्च अंक तालिका दिखाई देती है, एक सिक्का छोड़ने के लिए 1 दबाएं, और फिर खेल शुरू करने के लिए दर्ज करें (या तीर और स्पेस बार को छोड़कर कोई अन्य कुंजी)।

खेल के अंदर, दिशा और स्पेसबार को कूदने के लिए तीर कुंजियों का उपयोग करें। हवा में रहते हुए, गिरावट को धीमा करने के लिए स्पेसबार को दबाएं।

स्रोत कोड यहाँ है:

https://github.com/floooh/chips-test/blob/master/examples/sokol/bombjack.c

यह Z80 और AY-3-8910 का अनुकरण प्रदान करने के लिए चिप हेडर का उपयोग करता है, साथ ही एक क्रॉस प्लेटफॉर्म रैपर के रूप में सोकोल हेडर (आवेदन, रेंडरिंग, इनपुट और ध्वनि दर्ज करने के लिए)।

चरण 1: अनुसंधान

"रिसर्च" बहुत बड़ा शब्द है: मैंने अभी-अभी Google के "बॉम्बेज आर्केड हार्डवेयर स्पेक्स" को मारा है।

80 के दशक के लोकप्रिय घरेलू कंप्यूटरों (या यहां तक ​​कि रहस्यमय पूर्वी यूरोपीय कंप्यूटरों की तुलना में, जिनके पास अभी भी सक्रिय समुदाय हैं) की तुलना में इंटरनेट पर बम जैक के बारे में बहुत कम जानकारी है।

मुझे जानकारी के दो बहुत महत्वपूर्ण टुकड़े मिले: मशीन का सर्किट आरेख और निश्चित रूप से, MAME एमुलेटर का स्रोत कोड ।

एक परियोजना भी है जो एफजीपीए पर बम जैक को लागू करती है, वीएचडीएल स्रोतों से जिनमें से मैं उन विवरणों का पता लगाने में कामयाब रहा जो सर्किट आरेख में नहीं हैं।

MAME स्रोत कोड को समझना मुश्किल होगा, क्योंकि आर्केड मशीन एमुलेटर आमतौर पर मैक्रोज़ का एक गुच्छा होता है, जो बताता है कि उपकरण के विभिन्न टुकड़े कैसे इंटरैक्ट करते हैं, लेकिन बहुत स्रोत कोड नहीं है ।

फिर भी, उपकरण और विशेष रूप से टिप्पणियों के स्थूल विवरण, अभी भी हार्डवेयर के संचालन को समझने के लिए बहुत उपयोगी हैं, और जहां वे बहुत अधिक गूढ़ हो गए (उदाहरण के लिए, वीडियो डिकोडिंग पर हिस्सा ), परीक्षण और त्रुटि पर्याप्त थी, साथ ही साथ अवधारणा का विस्तृत अध्ययन।

हार्डवेयर अवलोकन

बम जैक हार्डवेयर के बारे में सबसे दिलचस्प बात यह है कि यह वास्तव में एक बिजली के टेप द्वारा एक दूसरे से जुड़े दो कंप्यूटर हैं : Z80 सीपीयू और वीडियो डिकोडिंग उपकरण के साथ एक मुख्य बोर्ड और अपने स्वयं के Z80 सीपीयू और तीन के साथ एक अलग साउंड कार्ड है (हाँ, तीन!) ध्वनि चिप्स AY-3-8910।

वीडियो डिकोडिंग उपकरण एक एकीकृत सर्किट के रूप में कार्यान्वित नहीं किया जाता है - यह केवल बहुत छोटे सामान्य प्रयोजन के चिप्स हैं (उनका सर्किट डिवाइस के सर्किट आरेख के 10 में से 6 पृष्ठों को लेता है)। एमुलेटर बनाते समय, मैंने एक छोटा रास्ता तय किया: वीडियो डिकोडिंग उपकरण के कुछ हिस्सों का अनुकरण करने के बजाय, मैंने केवल उसके व्यवहार का अनुकरण किया, इनपुट डेटा से संबंधित आउटपुट का निर्माण किया और वास्तव में इस बात की चिंता नहीं की कि उपकरण स्वयं कैसे काम करता है।

एक अलग आर्केड मशीन के लिए ऐसा सरलीकृत समाधान काफी उपयुक्त है, जिसे केवल एक कार्यक्रम चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यदि खेल शुरू होता है और सही ढंग से काम करता है, तो अनुकरण को "अच्छा पर्याप्त" माना जा सकता है।

इसके अलावा, यह सरलीकृत दृष्टिकोण अधिकांश घरेलू कंप्यूटरों के अनुकरण से एक महत्वपूर्ण अंतर है: कुछ खेलों में दूसरों की तुलना में अधिक सटीक अनुकरण की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, C64 या Amstrad CPC जैसी मशीनों को घड़ी चक्रों तक बहुत सटीक अनुकरण की आवश्यकता होती है, ताकि कुछ गेम और ग्राफिक के सिस्टम डेमो ने सही तरीके से काम किया।

इसका मतलब यह भी है कि मेरे तैयार सीपीयू और साउंड चिप एमुलेटर वास्तव में बॉम्ब जैक के लिए बहुत ही काम के हैं, उदाहरण के लिए, मशीन चक्र की आंशिकता के कार्यान्वयन के साथ Z80 सीपीयू के साथ काम करना ओवरकिल है, अनुदेश स्तर पर एक सरल और तेज़ विखंडन पर्याप्त होगा।

मुख्य बोर्ड

आमतौर पर पहली बात यह जानने की कोशिश करता हूं कि नया एमुलेटर लिखते समय मेमोरी एलोकेशन स्कीम (जहां रोम और रैम, वीडियो मेमोरी और विशेष पते या इनपुट / आउटपुट पोर्ट हैं) हैं।

बम जैक मुख्य बोर्ड पर केवल एक "दिलचस्प" चिप है - Z80 सीपीयू 4 मेगाहर्ट्ज पर काम कर रहा है। मुख्य बोर्ड पर शेष सभी स्थान पर वीडियो डिकोडिंग उपकरण (रैम और रोम चिप्स की एक जोड़ी के अपवाद के साथ) का कब्जा है।

16-बिट पता स्थान निम्नानुसार है:

• 0000..7FFF : 32 KB रोम
• 8000..8FFF : 4 KB सामान्य प्रयोजन रैम
• 9000..93FF : 1 केबी वीडियो मेमोरी
• 9400..97FF : 1 KB रंग की रैम
• 9820..987F : स्प्राइट रैम के 96 बाइट्स
• 9C00..9CFF : 256 बाइट्स RAM कलर पैलेट
• 9E00, B000..B005, B800 : इनपुट-आउटपुट पोर्ट
• C000..DFFF : 8KB ROM

I / O पोर्ट क्षेत्र इस प्रकार है। कुछ पोर्ट केवल लिखने के लिए होते हैं, कुछ केवल पढ़ने के लिए होते हैं, और कुछ को पढ़ने और लिखने के दौरान अलग-अलग कार्य होते हैं:

• 9E00 : लिखें: वर्तमान पृष्ठभूमि छवि संख्या, पढ़ें: -
• B000 : पढ़ें: खिलाड़ी 1 जॉयस्टिक की स्थिति, लिखें: NMI मास्क को सक्षम / अक्षम करें
• B001 : पढ़ें: खिलाड़ी 2 जॉयस्टिक की स्थिति, लिखें: -
• B002 : पढ़ें: सिक्के और स्टार्ट बटन, लिखें: -
• B003 : पढ़ें: CPU वॉचडॉग, लिखें: ???
• B004 : पढ़ा: डुबकी स्विच 1, लिखें: स्विच स्क्रीन
• B005 : पढ़ें: डुबकी स्विच 2, लिखें: -
• B800 : लिखें: कमांड साउंड कार्ड, पढ़ें: -

निम्नलिखित यहाँ उल्लेख के लायक हैं:

• डिवाइस में बहुत सारे ROM (40 Kbytes) हैं, और बहुत कम RAM (लगभग 7 Kbytes, और उनमें से केवल 4 Kbytes "सामान्य-उद्देश्य RAM" हैं)
• डिस्प्ले के RAM के लिए केवल 2 Kbytes आवंटित हैं, 1 Kbyte के दो टुकड़ों में विभाजित है, जो 256x256 पूर्ण-रंग प्रदर्शन के लिए बहुत छोटा लगता है, जिसमें, ऐसा लगता है, रंगों को पिक्सेल द्वारा पिक्सेल सेट किया गया है
• यह एक मेमोरी आवंटन योजना में एक I / O प्रणाली है!

मेमोरी एलोकेशन स्कीम में I / O Z80 मशीन के लिए थोड़ा असामान्य है, क्योंकि Z80 के हॉलमार्क में से एक I / O के लिए इसका अलग 16-बिट एड्रेस स्पेस है। यह बहुमूल्य मेमोरी एड्रेस स्पेस को बचाने के लिए किया जाता है। मेमोरी आवंटन योजना में I / O आमतौर पर 6502 प्रोसेसर वाले कंप्यूटरों में पाया जाता है।

सर्किट आरेख पर एक नज़र इस बात की पुष्टि करती है: मुख्य बोर्ड के सीपीयू पर IORQ पिन का पता नहीं लगाया गया है, केवल MREQ पिन जुड़ा हुआ है (जिसका उपयोग मेमोरी को पढ़ने या लिखने को आरंभ करने के लिए किया जाता है):


इसका मतलब यह है कि हमें एमुलेटर में मुख्य बोर्ड के सीपीयू टाइमर फ़ंक्शन के लिए I / O अनुरोधों के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है, लेकिन केवल स्मृति अनुरोधों के साथ व्यवहार करते हैं।

सर्किट आरेख का अध्ययन करने के बाद, मुझे मुख्य बोर्ड के सीपीयू के बारे में एक और दिलचस्प जानकारी मिली:

केवल NMI पिन जुड़ा हुआ है, जबकि INT पिन हमेशा क्लॉक सिग्नल का उच्च स्तर बनाए रखता है / यह निष्क्रिय रहता है (इसका मतलब है कि "सामान्य" नकाबपोश रुकावटों को निष्पादित नहीं किया जाता है, और केवल गैर-नकाबपोश रुकावट होती है):


यह Z80 वाली कार के लिए भी काफी असामान्य है। सभी Z80- आधारित घरेलू कंप्यूटरों में, जिनसे मैं निपटता था, विपरीत था - वे केवल नकाबपोश रुकावट का उपयोग करते थे और कभी भी गैर-नकाबपोश लोगों का उपयोग नहीं करते थे। मास्क की हुई रुकावट Z80 अपने "नाजायज पिता" की आदिम रुकावट प्रणाली की तुलना में एक बहुत ही लचीला और गंभीर सुधार है - Intel 8080, या उसका प्रतियोगी - MOS 6502। लेकिन इस बढ़े हुए लचीलेपन को उपकरण में लागू करना और भी मुश्किल है (जब तक कि रुकावट के स्रोत के रूप में) Z80 परिवार के अन्य चिप्स का उपयोग किया जाता है, जिसमें पहले से ही एक अंतर्निहित जटिल बाधा प्रोटोकॉल होता है जब बस से जुड़ा होता है)।

ओह ठीक है, उपकरण के बारे में पर्याप्त विवरण, चलो एमुलेटर पर चलते हैं!

बूट प्रक्रिया

मेमोरी कॉन्फ़िगरेशन निर्धारित करने के बाद अगला चरण है, इम्यूलेटेड सीपीयू को एमुलेटेड मेमोरी एलोकेशन स्कीम से जोड़ना, वीडियो मेमोरी की सामग्री के किसी प्रकार के विज़ुअलाइज़ेशन को रिकॉर्ड करना और सीपीयू साइकल शुरू करना।

हैरानी की बात है कि लोडिंग प्रक्रिया के माध्यम से जाने और स्क्रीन पर कुछ प्रदर्शित करने के लिए इस तरह का मोटा तरीका अक्सर पर्याप्त होता है। बम जैक एमुलेटर को डिजाइन करते समय, मैंने सिर्फ 1x9000 से 0x93FF से 32x32 बाइट मैट्रिक्स के रूप में 1KB वीडियो मेमोरी की सामग्री ली। जब बाइट 0 थी, मैंने ब्लैक पिक्सल्स 8x8 का एक ब्लॉक प्रदान किया, और अन्यथा - व्हाइट पिक्सल का एक ब्लॉक।

तब मैं सिर्फ उत्सर्जित सीपीयू चलाता था और सर्वश्रेष्ठ की उम्मीद करता था। देखो! कुछ सुपाठ्य चित्र दिखाई दिया:



शीर्ष छवि बूट में हार्डवेयर परीक्षण स्क्रीन की तरह दिखती है, और नीचे एक स्कोर रिकॉर्ड स्क्रीन की तरह दिखता है जो बूट प्रक्रिया पूरी होने के बाद दिखाई देता है:



... लेकिन 90 डिग्री घुमाया गया (जो तार्किक है, क्योंकि आर्केड मशीनों की स्क्रीन अक्सर एक ऊर्ध्वाधर "पोर्ट्रेट" ओरिएंटेशन में थी)।

महान, शुरुआत होनहार है!

अगला कदम यह है कि इन सफेद ब्लॉकों को रंगीन पिक्सेल में कैसे बदलना है ... (और यह एक बहुत बड़ा कदम है, वीडियो डिकोडिंग पर अनुभाग में विवरण नीचे वर्णित है)।

पहले तो सब कुछ बहुत तेज़ी से हुआ, परीक्षण स्क्रीन पर, पिक्सेल और रंगों को लोडिंग के दौरान प्रदर्शित किया गया (बाद में मैंने देखा कि रंग डिकोडिंग पूरी तरह से गलत था, और फिर भी ...):


लेकिन जब रिकॉर्ड स्क्रीन दिखाई जानी थी, तो मुझे एक ब्लैक स्क्रीन मिली। पृष्ठभूमि के रंग को हैक करना ताकि यह "काला न हो", मैंने पाया कि पिक्सल का प्रतिपादन किया गया है, लेकिन पूरा रंग पैलेट काला है। हम्म ...


कुछ मिनट के लिए इस स्क्रीन को देखने के बाद, मुझे याद आया कि हाईस्कोर स्क्रीन पर कुछ रंग एनिमेटेड हैं, और जब एनीमेशन होता है, तो किसी प्रकार का टाइमर होना चाहिए। इस उपकरण विन्यास में समय का तार्किक स्रोत डिस्प्ले वीएसवाईएनसी सिग्नल होगा, और वीएसवाईएनसी सीपीयू के एनएमआई पिन से जुड़ा हुआ है (या वीएसवाईएनसी नहीं, बल्कि वीबीएएलएलसी, जो वीएसवाईएनसी सिग्नल और कैथोड रे बीम के ऊपरी बाएं कोने में जाने वाला संक्षिप्त क्षण है)।

और मैंने अभी तक यह सब लागू नहीं किया है ...

अगली शाम, जब मैंने N80 प्रसंस्करण के पहले संस्करण को Z80 एमुलेशन में जोड़ा और इसे मुख्य बोर्ड के सीपीयू टाइमर फ़ंक्शन में पहले काउंटर vsync / vblank से जोड़ा, बहुत सारी चीजें अचानक होने लगीं!

सबसे पहले, रंग रिकॉर्ड स्क्रीन पर दिखाई दिए, और उनमें से कुछ एनिमेटेड थे:


कुछ सेकंड के बाद, कुछ और भी रोमांचक शुरू हुआ! हाईस्कोर गायब हो गया और पहले नक्शे का एक अजीब दृश्य प्रदर्शित किया गया था। यह स्पष्ट था कि यह ध्यान आकर्षित करने के लिए एक आर्केड मशीन का एक डेमो मोड है - मैंने रंग एनिमेशन के साथ कई बम देखे जो गायब हो गए जब एक काल्पनिक बम जैक इन बमों को इकट्ठा करने वाले नक्शे पर कूद गया:


रंग अभी भी पूरी तरह से गलत थे, और फिर भी यह प्रगति है!

बाकी वीडियो डिकोडिंग करने का सही समय है:

वीडियो आयरन

पहली नज़र में, बॉम्ब जैक में वीडियो प्रोसेसिंग उपकरण 1984 से 8-बिट मशीन के लिए बहुत शक्तिशाली लग रहा था: केवल 256x256 पिक्सल के रिज़ॉल्यूशन के बावजूद, यह एक साथ 128 (4096) रंगों को प्रदर्शित कर सकता था, और 24 हार्डवेयर स्प्राइट (161616 आकार) तक प्रस्तुत कर सकता था। या 32x32) पिक्सेल रंग द्वारा पिक्सेल के साथ।

उस समय के 8-बिट होम कंप्यूटर में लगभग समान डिस्प्ले रिज़ॉल्यूशन था, लेकिन उनके पास कई रंग प्रतिबंध थे। ZX स्पेक्ट्रम और Amstrad CPC के लिए आर्केड मशीन के लिए संस्करण के साथ बम जैक संस्करणों की तुलना करते समय ये प्रतिबंध बहुत स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं:

ZX स्पेक्ट्रम के लिए संस्करण में एक बहुत अच्छा पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन (256x192) था, लेकिन बहुत कम रंग थे, और यह स्पेक्ट्रम के विशिष्ट "रंग संघर्ष" प्रभाव से ग्रस्त था (हालांकि डेवलपर्स ने इसे ध्यान देने योग्य बनाने के लिए अपना सर्वश्रेष्ठ प्रयास किया था):


Amstrad CPC का संस्करण अधिक पूर्ण-रंग वाला है, लेकिन अधिक रंग प्राप्त करने के लिए, डेवलपर्स को कम रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले मोड (160x200) पर स्विच करना पड़ा। इसके परिणामस्वरूप, जैक और राक्षस पिक्सेल के एक अवैध समूह में बदल गए:


आर्केड मशीन के लिए संस्करण के साथ इसकी तुलना करें, जिसमें जेडएक्स स्पेक्ट्रम के समान पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन था, लेकिन बहुत अधिक रंगों और पिक्सेल-बाय-पिक्सेल रंग रिज़ॉल्यूशन में वृद्धि के साथ:


यहाँ क्या दिलचस्प है कि आर्केड संस्करण में बेहतर ग्राफिक्स हैं, इसलिए नहीं कि यह अधिक शक्तिशाली हार्डवेयर पर काम करता है (इसमें अधिक ग्राफिक डेटा संग्रहीत करने के लिए अधिक रोम हैं, लेकिन "कंप्यूटिंग शक्ति" लगभग एक ही है), लेकिन क्योंकि डिवाइस के डेवलपर्स ध्यान केंद्रित कर सकते हैं। एक विशिष्ट प्रकार के खेल के लिए एक विशेष मशीन के निर्माण पर और उन्हें सामान्य उपयोग के लिए एक सार्वभौमिक होम कंप्यूटर बनाने की आवश्यकता नहीं थी।

यहां बताया गया है कि प्रदर्शन हार्डवेयर कैसे काम करता है (कम से कम मेरी उच्च-स्तरीय व्याख्या में):

प्रदर्शन की तीन परतें

समाप्त बम जैक वीडियो सिग्नल तीन परतों से संयुक्त है: एक पृष्ठभूमि परत, एक सामने की परत और एक स्प्राइट परत।

इस तरह की एक परत प्रणाली के दो मुख्य लाभ हैं:

• यह डेटा की एक बहुत ही कम राशि से एक "उच्च रिज़ॉल्यूशन" पूर्ण-रंग छवि उत्पन्न करने के लिए एक ट्रिकी हार्डवेयर छवि संपीड़न को लागू करता है।
• यह गतिशील स्क्रीन तत्वों को अद्यतन करने के लिए आवश्यक सीपीयू काम की मात्रा को काफी कम कर देता है (यहां तक ​​कि 4 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर, 8-बिट सीपीयू में 60 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ 256x256 डिस्प्ले पर ऐसी कई वस्तुओं को स्थानांतरित करने की पर्याप्त शक्ति नहीं है)

8-बिट होम कंप्यूटरों में मैंने जो कुछ देखा, उससे वीडियो लोहा काफी अलग है, लेकिन MAME में इस प्रकार के उपकरणों के लिए सामान्यीकृत सहायक कक्षाएं लागू की जाती हैं, इसलिए मैं मान सकता हूं कि यह आर्केड मशीनों में काफी आम है।

बैकग्राउंड लेयर

बैकग्राउंड लेयर ROM में एम्बेडेड 5 में से 1 बैकग्राउंड इमेज रेंडर कर सकती है। 0x9E00 पते पर 1 से 5 तक मान लिखकर पृष्ठभूमि की छवि का चयन किया जाता है (ऐसा लगता है कि मान 0 विशेष है और पूरी तरह से काले रंग की पृष्ठभूमि प्रदान करता है)।

वास्तव में, ऐसा लगता है कि उपकरण 7 विभिन्न छवियों को प्रस्तुत करने में सक्षम है, लेकिन गेम में केवल 5 का उपयोग किया जाता है। गुप्त रूप से, मैं रोम में पहले से अनिर्धारित छवि डेटा को खोजने की उम्मीद कर रहा था। लेकिन अफसोस, वे वहां नहीं हैं (हां, शायद मैं वहां उनकी तलाश करने वाला पहला व्यक्ति नहीं हूं)।

यहां बताया गया है कि पहले नक्शे की पृष्ठभूमि परत अन्य दो परतों के बिना कैसी दिखती है:


बैकग्राउंड लेयर 16x16 पिक्सल टाइल्स से असेंबल की गई है।

टाइल्स से बैकग्राउंड इमेज बनाने का फायदा यह है कि एक ही टाइल्स को कई बार इस्तेमाल किया जा सकता है, इसलिए ROM में कम डेटा स्टोर किया जा सकता है। ध्यान दें कि पिरामिड के नीचे नीला आकाश, पिरामिड के भाग और रेत एक ही टाइल का उपयोग करते हैं:


मेमोरी को बचाने के लिए, बैकग्राउंड लेयर इक्विपमेंट इम्प्लीमेंट करता है फिर भी एक और ट्रिक - टाइल्स को क्षैतिज रूप से चालू किया जा सकता है। मैंने इसे अपने कार्यान्वयन में लगभग याद किया क्योंकि मैंने माना था कि सॉफ़्टवेयर इस हार्डवेयर फ़ंक्शन का उपयोग नहीं करता है, लेकिन तीसरे कार्ड की पृष्ठभूमि में एक छोटा सा बग देखा:


मैंने पाँचवें मानचित्र पर एक ही चाल का उपयोग किया, लेकिन यहाँ यह नोटिस करना थोड़ा अधिक मुश्किल है कि क्या आप नहीं जानते कि क्या देखना है:

सामने की परत:

बैकग्राउंड लेयर के ऊपर "फ्रंट लेयर" होता है, जो स्क्रीन के सभी निश्चित हिस्सों को प्रस्तुत करता है, जिसे फिर भी CPU (ज्यादातर टेक्स्ट, प्लेटफॉर्म और बम) द्वारा अपडेट किया जाना चाहिए। लेआउट को रैम (1-केबी रैम और 1-केबी रंग की रैम के टुकड़े से) से पढ़ा जाता है।

यहाँ पहले नक्शे की इंसुलेटेड फ्रंट लेयर क्या है:


सामने की परत में टाइलें (साथ ही पृष्ठभूमि) भी होती हैं, लेकिन इसमें छोटी 8x8 टाइलों का उपयोग किया जाता है:


पृष्ठभूमि और सामने को अलग-अलग परतों में विभाजित करने का मुख्य लाभ यह है कि सीपीयू को फ्रंट तत्वों को बनाते या हटाते समय पृष्ठभूमि पिक्सल को संग्रहीत करने और पुनर्स्थापित करने के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है।

स्प्राइट परत

अंत में, हार्डवेयर स्प्राइट को सामने की परत पर प्रदान किया जाता है। स्क्रीन पर घूमने वाली हर चीज स्प्राइट्स में लागू होती है। बम जैक उपकरण 24 स्प्राइट तक प्रस्तुत कर सकता है, और प्रत्येक स्प्राइट का आकार 16x16 या 32x32 पिक्सेल हो सकता है। इस मामले में, स्प्राइट्स को पिक्सेल-बाय-पिक्सेल सटीकता के साथ रखा जा सकता है:

8x8 टाइल डिकोडर

वीडियो डिकोडिंग उपकरण के दिल में 128 तत्वों के साथ एक रंग पैलेट और 8x8 पिक्सेल का एक टाइल डिकोडर है। टाइल डिकोडर का कार्य टाइल के 64 पिक्सल में से प्रत्येक के लिए 7-बिट रंग पैलेट इंडेक्स उत्पन्न करना है।

ये 8x8 टाइल स्क्रीन पर सब कुछ के लिए बिल्डिंग ब्लॉक हैं - 16x16 बैकग्राउंड टाइल्स, 8x8 फ्रंट लेयर टाइल्स और 16x16 या 32x32 हार्डवेयर स्प्राइट।

यहाँ सामने की परत को प्रस्तुत करने के लिए इस 8x8 टाइल डिकोडर का एक ब्लॉक आरेख है (जैसा कि मैंने इसे समझा था):


टॉप-डाउन ब्लॉक आरेख स्पष्टीकरण:

• « » ( 32x32 ) ( 32x32). , , . 8x8 .
• . ( ). , , ( ).
• 8 , 8 ( ). , , 8x8 24 (3 ).
• 64 7- . 3 , 4 — . , , 16 «», 8 . 8 .
• बिट परतों और टाइल रंग मान से संकलित यह 7-बिट इंडेक्स, रंग पैलेट से 12-बिट आरजीबी रंग मान (4 बिट प्रति रंग चैनल) खोजने के लिए उपयोग किया जाता है। रंग पैलेट रैम में स्थित है और सीपीयू इसके साथ काम कर सकता है (जहां तक ​​मैंने देखा है, वीडियो रैम, रंग और पैलेट केवल रिकॉर्डिंग के लिए उपयोग किए जाते हैं; कम से कम सीपीयू कभी इन क्षेत्रों तक पहुंच नहीं पढ़ता है)।

यह एक सामान्य टाइल डिकोडिंग योजना है जिसका उपयोग प्रत्येक तीन प्रदर्शन परतों द्वारा किया जाता है, लेकिन प्रत्येक परत का डिकोडिंग थोड़ा अलग होता है:

• 512 8x8. 9- , 8 . «» ( 4 , 4 ). 3 8x8 , , «» .
• 16x16, 16x16=256 256 (512 ). , 16x16 8x8, . , ; «» : 7 , .
• 16x16 32x32 , 4 16 8x8 . , 16x16 96 , 32x32 — 384 . , 3 , .

यह समझने के लिए कि टाइल की परतें कैसे दिखती हैं, मैंने एक छोटा सी प्रोग्राम लिखा जो ROM टाइल्स को PNG फाइलों में परिवर्तित करता है (3 बिट प्रति पिक्सेल 8 ग्रेस्केल स्तर में परिवर्तित)।

निम्नलिखित सामने की परत के रोम टाइल्स को दर्शाता है। हम संख्या और पाठ फ़ॉन्ट डेटा, प्लेटफ़ॉर्म टाइल, बम (आधे भाग में विभाजित), बम जैक स्क्रीनसेवर से लोगो के भाग और स्क्रीन के शीर्ष पर दिखाई देने वाले स्कोर गुणक की संख्या देखते हैं (वैसे, सब कुछ 90 डिग्री घुमाया जाता है, क्योंकि पूरी स्क्रीन भी घुमाई जाती है) ):


अगला, पृष्ठभूमि के रोम टाइल्स पर विचार करें। यह बहुत स्पष्ट नहीं दिखता है, क्योंकि हम जो निरीक्षण करते हैं वह वास्तव में 16x16 टाइल से 8x8 टाइल तक डिकोडिंग है। प्रत्येक 16x16 टाइल चार आसन्न 8x8 टाइलों से बनाई गई है। लेकिन आप नक्शे 2 से ग्रीक मंदिर के हिस्सों को पहचान सकते हैं, नक्शा 3 से महल और मानचित्र 4 से गगनचुंबी इमारतों को।


और अंत में, ROM स्प्राइट टाइल्स। 16x16 स्प्राइट्स ऊपरी आधे हिस्से पर कब्जा करते हैं, और 32x32 स्प्राइट्स निचले आधे हिस्से पर कब्जा कर लेते हैं।


बम जैक स्क्रीन सेवर का एक दिलचस्प हैक यह है कि लोगो को सामने की टाइलों और स्प्राइट्स से इकट्ठा किया जाता है। मुझे लगता है कि डेवलपर्स सामने टाइल रोम से बाहर चल रहे थे, लेकिन स्प्राइट रोम में बहुत कम जगह बची थी:

स्प्राइट उपकरण

उस समय के कंप्यूटरों में जो प्रयोग किया जाता था, उसकी तुलना में बम जैक स्प्राइट उपकरण बहुत शक्तिशाली है:

• यह 24 हार्डवेयर स्प्राइट तक प्रस्तुत कर सकता है। ऐसा लगता है कि प्रति स्कैन लाइन स्प्राइट की संख्या पर कोई प्रतिबंध नहीं था।
• स्प्राइट्स का आकार 16x16 पिक्सेल या 32x32 पिक्सेल हो सकता है
• प्रत्येक स्प्राइट एक सामान्य रंग पैलेट में 8 रंगों में से एक 16 स्लॉट चुन सकता है
• स्प्राइट्स में पिक्सेल-बाय-पिक्सेल रंग रिज़ॉल्यूशन था।
• प्रत्येक स्प्राइट को खड़ी या क्षैतिज रूप से फ़्लिप किया जा सकता है
• प्रत्येक स्प्राइट रोम में चमकने वाली 128 स्प्राइट छवियों में से एक को चुन सकता है।

जब पिक्सिंग को डिकोडिंग और स्प्राइट सिस्टम से किया जाता है, तो बैकग्राउंड और फ्रंट लेयर्स में समान 8x8 बेस टाइल का उपयोग किया जाता है।

स्प्राइट विशेषताएँ 0x9820 से 0x987F - 96 बाइट्स, 4 बाइट्स प्रति स्प्राइट के पते सीमा में स्थित हैं। जहाँ तक मैंने देखा, यह क्षेत्र केवल रिकॉर्डिंग के लिए है; कम से कम सीपीयू इस मेमोरी रेंज तक रीड एक्सेस नहीं करता है।

प्रत्येक स्प्राइट 4 बाइट्स द्वारा वर्णित है:

• बाइट 0 :
  
  • बिट 7 : यदि सेट किया गया है, तो यह 32x32 स्प्राइट है, अन्यथा 16x16
  • बिट्स 6..0 : 7 बिट बिट्स के लिए स्प्राइट टाइल के कोड को सेट करने के लिए उपयोग किया जाता है, जो रोम टाइल में स्प्राइट इमेज की बिट लेयर्स को खोजता है ।
• बाइट 1 :
  
  • बिट 7 : यदि सेट किया जाता है, तो स्प्राइट क्षैतिज रूप से फ़्लिप किया जाता है
  • बिट 6 : यदि सेट किया जाता है, तो स्प्राइट को लंबवत रूप से फ़्लिप किया जाता है
  • बिट्स 3..0 : टाइल डिकोडर के लिए रंग मान सेट करने के लिए 4 बिट्स
  
  
• बाइट 2 : स्क्रीन पर एक्स-एक्सिस स्प्राइट पोजिशन
• बाइट 3 : वाई अक्ष के साथ स्क्रीन पर स्प्राइट की स्थिति

यह स्पष्ट नहीं है कि बाइट 1 के 4 और 5 बिट्स क्या करते हैं, MAME की टिप्पणी यह ​​कहती है:

e ? (, )
f ? (, (B)?)

मेमोरी I / O पोर्ट्स

मुख्य बोर्ड के इनपुट / आउटपुट पोर्ट पर कुछ नोट्स। जैसा कि ऊपर कहा गया है, I / O पोर्ट इस तरह दिखते हैं:

• 9E00 : लिखें: वर्तमान पृष्ठभूमि छवि संख्या, पढ़ें: -
• B000 : पढ़ें: खिलाड़ी 1 जॉयस्टिक की स्थिति, लिखें: NMI मास्क को सक्षम / अक्षम करें
• B001 : पढ़ें: खिलाड़ी 2 जॉयस्टिक की स्थिति, लिखें: -
• B002 : पढ़ें: सिक्के और स्टार्ट बटन, लिखें: -
• B003 : पढ़ें: CPU वॉचडॉग, लिखें: ???
• B004 : पढ़ा: डुबकी स्विच 1, लिखें: स्विच स्क्रीन
• B005 : पढ़ें: डुबकी स्विच 2, लिखें: -
• B800 : लिखें: कमांड साउंड कार्ड, पढ़ें: -

पता 0x9E00 (पृष्ठभूमि छवि का चयन) हम पहले ही ऊपर विचार कर चुके हैं, और पता 0xB800 (कमांड साउंड कार्ड) जिसे हम अगले भाग में विचार करेंगे। पते 0xB000 से 0xB005 तक रहता है:

0xB000 और 0xB001 के पतों से पढ़ना दो जॉयस्टिक की वर्तमान स्थिति को लौटाता है। सेट बाइट्स संकेत बंद जॉयस्टिक स्विच:

• बिट 0 : सही दिशा
• बिट 1 : बाईं दिशा
• बिट 2 : ऊपर की दिशा
• बिट 3 : डाउन दिशा
• बिट 4 : जंप बटन दबाया

शेष 3 बिट्स को अनदेखा किया जाता है।

0xB002 से पढ़ना सिक्का स्वीकर्ता और प्रारंभ बटन की स्थिति देता है:

• बिट 0 : खिलाड़ी 1 का सिक्का फेंका जाता है
• बिट 1 : खिलाड़ी 2 का सिक्का फेंका जाता है
• बिट 2 : खिलाड़ी 1 स्टार्ट बटन
• बिट 3 : प्लेयर 2 स्टार्ट बटन

पते से पढ़ना 0xB004 और 0xB005 आर्केड मशीन के व्यवहार को कॉन्फ़िगर करने के लिए उपयोग किए जाने वाले डिप स्विच की स्थिति को लौटाता है:

• B004 :
  
  • बिट्स 0,1 : एक सिक्के (1, 2, 3 या 5) के लिए कितने "खेल" दिए गए हैं
  • बिट्स 2,3 : खिलाड़ी 2 के लिए समान
  • बिट्स 4,5 : प्रति गेम कितने जीवन (3, 4, 5 या 2)
  • बिट 6 : आर्केड मशीन का स्थान: "कॉकटेल टेबल" या "वर्टिकल"।
  • बिट 7 : स्टैंडबाय मोड में ध्वनि चलाना है या नहीं
• B005 :
  
  • बिट्स 3.4 : कठिनाई 1 (पक्षी गति)
  • बिट्स 5,6 : कठिनाई 2 (दुश्मनों की संख्या और गति)
  • बिट 7 : एक विशेष सिक्के की घटना की आवृत्ति

अंत में, पते से पढ़ना B003 एक सॉफ्टवेयर वॉचडॉग लागू करता है। सीपीयू को अक्सर इस पते से पढ़ा जाना चाहिए, अन्यथा आर्केड मशीन एक हार्डवेयर रीसेट करेगी। यदि किसी कारण से गेम क्रैश हो जाता है, तो उपकरण स्वचालित रूप से रिबूट हो जाएगा।

आप कुछ I / O पोर्ट पते पर लिख सकते हैं:

• B000 : क्या vblank के दौरान NMI उत्पन्न करना है; केवल बूट प्रक्रिया के दौरान अक्षम किया गया लगता है
• B004 : पूरे स्क्रीन को फ्लिप करें; मैं इस फ़ंक्शन के उपयोग से कभी नहीं मिला, लेकिन मेरे पास इसके बारे में एक सिद्धांत है (नीचे देखें)

स्क्रीन फ़्लिपिंग कार्यक्षमता थोड़ी भ्रमित करने वाली है, क्योंकि एक गेम खेलते समय, मैंने इसका उपयोग कभी नहीं देखा। हालाँकि, मेरे पास एक कूबड़ है कि वह क्या कर रहा है, लेकिन इसकी पुष्टि करने के लिए, आपको कोड लिखने की आवश्यकता है। जब आर्केड मशीन "कॉकटेल टेबल" कॉन्फ़िगरेशन में होती है, तो दो खिलाड़ी एक दूसरे के विपरीत बैठते हैं। इसलिए, मैंने सुझाव दिया कि जब कोई गेम प्लेयर 1 से प्लेयर 2 पर स्विच करता है, तो यह फ़ंक्शन स्क्रीन को फ़्लिप करता है। हालाँकि, मैंने अभी तक एमुलेटर में दो-प्लेयर मोड को लागू नहीं किया है।

ध्वनि मंडल

साउंड कार्ड अपने आप में Z80 CPU (3 MHz की आवृत्ति पर संचालित), तीन साउंड चिप्स (1.5 MHz की आवृत्ति पर संचालित होने वाला AY-38910), साथ ही RAM और ROM के साथ एक पूर्ण विशेषताओं वाला कंप्यूटर है। साउंड कार्ड की मेमोरी आवंटन योजना बहुत सरल लगती है:

• 0000..2000 : 8 किबीट का रोम
• 4000..4400 : 1 KB की रैम
• 6000 : मुख्य बोर्ड से ध्वनि कमांड

चूंकि 0x8000 पते के ऊपर मेमोरी आवंटन योजना में कुछ भी दिलचस्प नहीं है, इसलिए सीपीयू का शीर्ष पता संपर्क भी जुड़ा नहीं है:


विशेष पता 0x6000 मेमोरी में स्थित I / O पोर्ट (8-बिट कुंडी) है, जो वास्तविक RAM के अनुरूप नहीं है। यह वही पोर्ट है जो 0xB800 पर मुख्य बोर्ड पर स्थित है। यह मुख्य और साउंड कार्ड के बीच एक संचार चैनल है।

तीन ध्वनि चिप्स को इन Z80 आउटपुट निर्देशों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, मेमोरी पोर्ट के माध्यम से नहीं। AY-3-8910 में केवल दो I / O पोर्ट खुले हैं, पहले का उपयोग रजिस्टर नंबर को स्टोर करने के लिए किया जाता है, और दूसरे का उपयोग पहले पोर्ट द्वारा निर्दिष्ट रजिस्टर की सामग्री को लिखने या पढ़ने के लिए किया जाता है।

I / O सर्किट इस प्रकार है:

• 0x00 : पहली ध्वनि चिप: चयन का पंजीकरण करें
• 0x01 : पहली ध्वनि चिप: चयनित रजिस्टर तक पहुंच
• 0x10 : दूसरी ध्वनि चिप: चयन का पंजीकरण करें
• 0x11 : दूसरी ध्वनि चिप: चयनित रजिस्टर तक पहुंच
• 0x80 : तीसरी ध्वनि चिप: पंजीकरण का चयन करें
• 0x81 : तीसरी ध्वनि चिप: चयनित रजिस्टर तक पहुंच

साउंड चिप AY-3-8910 के बारे में कुछ शब्द:

यह एक काफी मानक उपकरण है, जो उस समय के घरेलू कंप्यूटरों में बहुत लोकप्रिय है (उदाहरण के लिए, एमस्ट्राड सीपीसी में, ज़ेडएक्स स्पेक्ट्रम 128, एमएसएक्स कंप्यूटरों और कई अन्य में)। AY-3-8910 ने कई विविधताओं और क्लोनों को जन्म दिया (उदाहरण के लिए, यामाहा YM2149, जो अपने आप में अधिक शक्तिशाली ध्वनि चिप्स के पूरे परिवार का आधार बन गया)।

आय-3-8910 में आयताकार संकेतों के 3 चैनल हैं, एक शोर जनरेटर है जिसे तीन चैनलों और एक लिफाफा जनरेटर के साथ मिलाया जा सकता है। चूंकि सभी तीन चैनलों के लिए केवल एक लिफाफा जनरेटर था, यह विशेष रूप से उपयोगी नहीं था, और अधिकांश गेम टोन और वॉल्यूम को संशोधित करने के लिए सीपीयू का उपयोग करते थे।

इसका अर्थ है कि उच्च गुणवत्ता वाली ध्वनि बनाने के लिए AY-3-8910 चिप को अधिक CPU हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, C64 कंप्यूटर में अधिक स्टैंड-अलोन SID चिप्स के विपरीत)।

यह देखने के लिए आश्चर्यजनक है कि तीन काफी सरल ध्वनि चिप्स और उन्हें नियंत्रित करने वाले सीपीयू पर क्या किया जा सकता है। बम जैक का संगीत और ध्वनि प्रभाव बहुत अमीर हैं जितना मैंने ज्यादातर घर के कंप्यूटर गेम में सुना है।

इस साउंड कार्ड में केवल एक चीज जो वास्तव में दिलचस्प है, वह है मुख्य बोर्ड से इसकी आज्ञाओं को प्राप्त करने का तरीका।

ध्वनि कमांड कुंडी

"साउंड लैच" मुख्य और साउंड कार्ड के लिए एक सिंगल-बाइट स्टोरेज (8-बिट लैच) है। कुंडी मुख्य बोर्ड पर 0xB800 को संबोधित करने और साउंड कार्ड पर 0x6000 को संबोधित करने के लिए बंधी है।

जब वीएमवाईएनसी का उपयोग करके एनएमआई बाधा को चालू किया जाता है, तो साउंड कार्ड एक बहुत ही सरल इंटरप्ट सर्विस सेवा करता है, जो हार्डवेयर कुंडी पढ़ता है, इसे सामान्य मेमोरी एड्रेस पर लिखता है और "सिग्नल बिट" सेट करता है, जो "मुख्य लूप" बताता है कि एक नया साउंड कमांड प्राप्त हुआ है:

  ex af,af' ;0066 exx ;0067 ld hl,04390h ;0068 set 0,(hl) ;006b ld a,(06000h) ;006d ld (04391h),a ;0070 exx ;0073 ex af,af' ;0074 retn ;0075 

NMI संपर्क सक्रियण विधि मुख्य बोर्ड विधि से थोड़ी अलग है:

मुख्य बोर्ड पर, VMIANK रन टाइम के दौरान NMI पिन सक्रिय हो जाता है।

हालाँकि, साउंड कार्ड पर, VSMI के ट्रिगर होने पर NMI सक्रिय हो जाता है, और VBLANK के दौरान सक्रिय नहीं रहता है, लेकिन जब तक कि बाधा सेवा प्रक्रिया 0x6000 पर डेटा को कुंडी से नहीं पढ़ लेती है।

जब उपकरण 0x6000 पते से पढ़ने को पहचानता है, तो यह दो हार्ड-कोडेड ऑपरेशन करता है:

• ध्वनि क्लिप सामग्री 0 पर रीसेट हो जाती है
• NMI संपर्क निष्क्रिय हो जाता है

वास्तव में, यह संपर्क उछाल का एक सरल उन्मूलन है, जो एक ध्वनि कमांड को दो बार निष्पादित करने की अनुमति नहीं देता है।

एकमात्र सवाल यह है: मुख्य बोर्ड कितनी बार एक नया आदेश लिखता है (क्योंकि दो बोर्डों के अनुकरण को लागू करने का तरीका इस पर निर्भर करता है)।

प्रिंटफ के साथ डिबगिंग के बाद, मैंने पाया कि मुख्य बोर्ड प्रति 60 हर्ट्ज फ्रेम में अधिकतम एक ध्वनि कमांड पर रिकॉर्ड करता है। यह एमुलेटर के "मुख्य चक्र" की संरचना को बहुत सरल करता है।

दो अलग-अलग उत्सर्जित कंप्यूटरों के संयुक्त कार्य की समस्या जो एक-दूसरे के साथ डेटा का आदान-प्रदान करना चाहिए, यह है कि किसी एक कंप्यूटर का अनुकरण केवल तभी प्रभावी होता है जब वह बिना किसी हस्तक्षेप के कई चक्रों का प्रदर्शन कर सकता है।

उदाहरण के लिए, सबसे खराब स्थिति यह होगी:

• हम कंप्यूटर 1 में एक निर्देश निष्पादित करते हैं
• हम कंप्यूटर 2 में एक निर्देश निष्पादित करते हैं
• दोहराएं ...

मेरा Z80 एमुलेटर प्रत्येक निर्देश के लिए उत्सर्जन से बाहर निकलने और प्रवेश करने के लिए अनुकूलित नहीं है, क्योंकि इस मामले में यह प्रत्येक निर्देश के आरंभ और अंत में मेमोरी की सीपीयू की स्थिति से मेमोरी में लोड और लोड होना चाहिए। यदि सीपीयू हस्तक्षेप के बिना कई निर्देशों को संसाधित कर सकता है, तो आप रजिस्टरों में सीपीयू की स्थिति (अधिकांश) को स्टोर कर सकते हैं और अंतिम निर्देश पर मेमोरी को राज्य रीसेट कर सकते हैं।

यही है, एक आदर्श स्थिति यह होगी: हम मेजबान प्रणाली के पूरे फ्रेम में हस्तक्षेप के बिना एक उत्सर्जित प्रणाली का प्रदर्शन करते हैं (सीपीयू के लिए 4 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति के साथ और 60 हर्ट्ज पर इसका अर्थ है प्रति फ्रेम लगभग 67 हजार चक्र, या कहीं 3 हजार से 16 हजार तक) निर्देश Z80)।

बम जैक के साथ काम करते समय, मुझे यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता थी कि साउंड कार्ड अंतिम कमांड को पढ़ने में सक्षम होने से पहले मुख्य बोर्ड एक नई कमांड रिकॉर्ड नहीं करता है। इससे पहले कि मुझे पता चला कि मुख्य बोर्ड प्रति फ्रेम एक से अधिक कमांड रिकॉर्ड नहीं करता है, मैंने कमांड की एक जटिल कतार बनाने की आवश्यकता पर विचार किया जो मुख्य बोर्ड की ध्वनि कुंडी में रिकॉर्डिंग को रोकती है और चक्र संख्या और कमांड बाइट को कतार में संग्रहीत करती है।

फिर, जिस समय साउंड कार्ड अपने फ्रेम को निष्पादित कर रहा था, उस समय कमांड कतार से एक नया कमांड लेगा, जब कमांड चक्र संख्या पहुंच गई थी।

ऐसी प्रणाली काम करेगी और "सही" होगी, लेकिन इससे कोड की जटिलता बढ़ जाएगी।

अंत में, मैंने बिना किसी कतार के बहुत सरल समाधान का उपयोग करने का निर्णय लिया। चूंकि मुख्य बोर्ड प्रति फ्रेम केवल एक कमांड रिकॉर्ड करता है, इसलिए मैंने दो कंप्यूटरों पर बारी-बारी से निष्पादन किया, ताकि उनमें से प्रत्येक ने प्रति फ्रेम दो बार स्लाइस किया:

• मुख्य बोर्ड पर फ्रेम की पहली छमाही का प्रदर्शन करें
• साउंड कार्ड पर फ़्रेम का पहला आधा भाग करें
• मुख्य बोर्ड पर फ्रेम का दूसरा आधा भाग करें
• साउंड कार्ड पर फ़्रेम का दूसरा आधा भाग करें

यह सुनिश्चित करता है कि साउंड कार्ड मुख्य बोर्ड द्वारा रिकॉर्ड किए गए प्रत्येक कमांड को सही ढंग से देखता है, और एक ही समय में हजारों चक्रों के लिए प्रत्येक अनुकरण को निष्पादित कर सकता है।

बेशक, तथ्य यह है कि मेजबान प्रणाली 60 हर्ट्ज के फ्रेम दर पर संचालित होती है, एक बहुत ही साहसिक धारणा है :)

और आखिरी ...

WebAssembly पर एमुलेटर संस्करण के बारे में अंतिम रोचक तथ्य:

WebAssembly पर एमुलेटर चलाते समय सभी डाउनलोड की गई फ़ाइलों का संकुचित आकार
लगभग 113 किबीट के बराबर:

• HTML, CSS और "हस्तलिखित" JS के लिए लगभग 2.5 Kbytes
• 26.8 kb प्रति emscripten रनटाइम JS फाइल
• 83.7 KB प्रति .wasm फ़ाइल

WASM फ़ाइल में आर्केड मशीन का ROM होता है।

असम्पीडित, ये रोम 112 कबीट पर कब्जा कर लेते हैं।

यही है, एकीकृत रोम के साथ संपूर्ण संपीड़ित एम्यूलेटर लगभग समान मात्रा में असम्पीडित रोम पर कब्जा कर लेता है :)

112-किलोबाइट रोम लगभग 57 KB तक संकुचित होते हैं, अर्थात, ROM डेटा के बिना WASM में संपीड़ित कोड का सही आकार 30 KB (84 - 57) से कम होता है।

यह मुझे एक 8-बिट सिस्टम के पूर्ण एमुलेटर के लिए काफी अच्छा लगता है;)