गेमबॉय एमुलेटर लिखना, भाग 2

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लेखों की इस श्रृंखला के पिछले भाग में, हमने DMG के प्रोसेसर और मेमोरी की जांच की। अगला तार्किक कदम यह अनुकरण कर रहा है कि कैसे डीएमजी छवि को प्रदर्शित करता है।

गेमबॉय एमुलेटर लिखना, भाग 1
गेमबॉय एमुलेटर लिखना, भाग 2
एक गेमबॉय एमुलेटर लिखना, भाग 3

सामग्री की तालिका

प्रदर्शन

• एलसीडी नियंत्रक। सिद्धांत
• एलसीडी नियंत्रक। कार्यान्वयन
• ग्राफिक्स। सिद्धांत
  
  • पृष्ठभूमि
  • खिड़की
  • स्प्राइट
• ग्राफिक्स। कार्यान्वयन

टाइमर
प्रबंध
इसे सब साथ लाएं
परीक्षण
निष्कर्ष

प्रदर्शन

इस स्तर पर, हमें यह अनुकरण करने की आवश्यकता है कि डीएमजी स्क्रीन पर एक चित्र कैसे प्रदर्शित करता है। सब कुछ कुकीबॉय :: जीपीयू क्लास (कुकीबॉय सोर्स कोड से लिंक ) में होगा। कार्य को दो बड़े भागों में विभाजित किया जा सकता है - डीएमजी एक तस्वीर कैसे खींचता है, इसकी बारीकियों का अनुकरण; स्क्रीन को नियंत्रित करने वाले तर्क का अनुकरण।

एलसीडी नियंत्रक। सिद्धांत

आइए तर्क से शुरू करें, क्योंकि यह वह है जो कब और क्या आकर्षित करेगा। हमेशा की तरह, कार्यान्वयन से पहले हमें यह समझने की आवश्यकता है कि घटक कैसे काम करता है।

DMG स्क्रीन पर लाइन द्वारा छवि प्रदर्शित करता है और CRT स्क्रीन के लिए विशिष्ट अवस्थाओं का अनुकरण करता है। प्रत्येक राज्य उपायों की एक सख्ती से परिभाषित संख्या तक रहता है। यह स्मृति तक पहुंच प्रदान करने के लिए आवश्यक है। ग्राफिक्स खींचने के लिए, वीडियो मेमोरी और ओएएम तक पहुंच एक साथ दो स्थानों पर आवश्यक है - एक एलसीडी नियंत्रक जो स्क्रीन पर सब कुछ प्रदर्शित करता है; एक गेम (सीपीयू) जो उस फ़्रेम को प्रदर्शित करने के लिए मेमोरी को संशोधित करता है जिसे इसकी आवश्यकता होती है। इस समस्या को हल करने के लिए, ग्राफिक्स आउटपुट के पूरे कार्य को अंतराल में विभाजित किया गया था (प्रत्येक एक निश्चित स्थिति से मेल खाती है), जो उस समय को निर्धारित करता है जिसके दौरान स्क्रीन या गेम का तर्क मेमोरी तक पहुंच सकता है। कुल चार राज्य हैं (संख्या यादृच्छिक नहीं है, लेकिन डीएमजी के लिए कड़ाई से परिभाषित है):

• 0. एच-रिक्त। सीआरटी स्क्रीन के लिए, इसका मतलब है कि इस समय स्कैनिंग बीम अगली पंक्ति की शुरुआत में जाती है। DMG, ज़ाहिर है, कोई किरण नहीं है। इस शर्त का मतलब है दो चीजें। सबसे पहले, एक पंक्ति आउटपुट थी। दूसरा, वीडियो मेमोरी और ओएएम का उपयोग एलसीडी नियंत्रक द्वारा नहीं किया जाता है और सीपीयू उपलब्ध है।
• 1. वी-रिक्त। सीआरटी की दुनिया से एक और राज्य, जिसका अर्थ है कि जब किरण अंतिम पंक्ति के अंत तक पहुंच गई है और पहली पंक्ति की शुरुआत में जाती है। हमारे लिए, इसका मतलब दो चीजों से है। सबसे पहले, सभी 144 दृश्य लाइनों को प्रदर्शित किया गया था। दूसरा, वीडियो मेमोरी और ओएएम का उपयोग एलसीडी नियंत्रक द्वारा नहीं किया जाता है और सीपीयू उपलब्ध है।
• 2. ओएएम। इस स्थिति का मतलब है कि एलसीडी नियंत्रक OAM मेमोरी का उपयोग करता है। सीपीयू उपलब्ध नहीं है, लेकिन वीडियो मेमोरी अभी भी उपलब्ध है।
• 3. ओमराम। इस स्थिति का अर्थ है कि एलसीडी नियंत्रक OAM और वीडियो मेमोरी का उपयोग करता है। सीपीयू वे उपलब्ध नहीं हैं।

प्रत्येक पंक्ति को खींचते समय, एलसीडी नियंत्रक इस क्रम में राज्यों से गुजरता है - 2, 3, 0. अंतिम रेखा खींचने के बाद, यह 1 पर जाता है। फिर पहली पंक्ति से सब कुछ शुरू होता है।

एक पंक्ति ठीक 456 चक्रों तक रहती है। इस समय में राज्यों की अवधि 2, 3, 0 होती है और यह हमेशा 456 घड़ी चक्रों के बराबर होती है, लेकिन राज्यों की अवधि स्वयं भिन्न हो सकती है। चूंकि स्क्रीन में 144 लाइनें हैं, इसलिए उनका आउटपुट 65664 घड़ी चक्र लेता है। सटीक रूप से 4560 घड़ी चक्र 1 राज्य के लिए रहता है। यह संख्या से देखा जा सकता है कि इस बार 10 लाइनें हैं। यह सच है - राज्य 1 में, यह ऐसा है जैसे कि 10 और लाइनें खींचना। लाइन काउंटर (रजिस्टर LY) 143 पर नहीं रुकता है, लेकिन 153 तक पहुंच जाता है। परिणामस्वरूप, एक पूर्ण स्क्रीन अपडेट में 70,224 चक्र या प्रत्येक 456 चक्र की 154 लाइनें होती हैं।

यदि सक्षम हो तो राज्य परिवर्तन रुकावट अनुरोधों के साथ होते हैं। तीसरे को छोड़कर चार राज्यों में से प्रत्येक के लिए एक ट्रांजिशन एक एलसीडीसी रुकावट अनुरोध के साथ है। इसके अलावा, यदि LY और LYC बराबर हैं, तो इस रुकावट का अनुरोध किया जाता है। अनुरोध केवल तभी किया जाता है जब इस राज्य के लिए LCDC STAT रजिस्टर में सक्षम हो। इसकी संरचना इस प्रकार है:

बिट्स	नियुक्ति
6	LY और LYC रजिस्टर समान होने पर LCDC को बाधित होने दें
5	राज्य 2 में संक्रमण पर LCDC की अनुमति दें
4	राज्य के लिए संक्रमण पर LCDC को बाधित होने दें
3	राज्य में प्रवेश करते समय एलसीडीसी को बाधित होने दें
2	बिट सेट है अगर LY और LYC बराबर हैं। अन्यथा रीसेट करें
0-1	वर्तमान स्थिति

एक महत्वपूर्ण विवरण - एलसीडीसी बाधा को प्रति पंक्ति केवल एक बार अनुरोध किया जा सकता है।

सीपीयू मैनुअल से इसका बहुत कुछ पता लगाया जा सकता है, लेकिन यहां एक बात है - यह सब आपको दूर करने के लिए एलसीडी नियंत्रक के संचालन के बारे में जानने की आवश्यकता है। मैं सभी विवरणों में नहीं गया था (वास्तव में, मैंने उन्हें नहीं पाया था), लेकिन केवल इस तथ्य पर बसे थे कि यह मेरे द्वारा परीक्षण किए गए गेम में ग्राफिक्स को सही ढंग से प्रदर्शित करने की अनुमति देता है, और उसी समय एलसीडी नियंत्रक परीक्षण पास करता है।

कम से कम लगभग नियंत्रक का अनुकरण करने के लिए, हमें राज्यों का एक और सेट पेश करना होगा - आंतरिक, केवल हमारे एमुलेटर के लिए उपलब्ध है। उनमें से 8 हैं:

enum InternalLCDModes { LCDMODE_LY00_HBLANK, LCDMODE_LYXX_HBLANK, LCDMODE_LYXX_HBLANK_INC, LCDMODE_LY00_VBLANK, LCDMODE_LY9X_VBLANK, LCDMODE_LY9X_VBLANK_INC, LCDMODE_LYXX_OAM, LCDMODE_LYXX_OAMRAM }; 

नामों से यह स्पष्ट है कि वे वास्तविक राज्यों के अनुरूप हैं। वे निम्नलिखित क्रम में पास करते हैं:

पंक्ति	राज्यों
0	LYXX_OAM -> LYXX_OAMRAM -> LYXX_HBLANK -> LYXX_HBLANK_INC
1	LYXX_OAM -> LYXX_OAMRAM -> LYXX_HBLANK -> LYXX_HBLANK_INC
...	...
143	LYXX_OAM -> LYXX_OAMRAM -> LYXX_HBLANK -> LYXX_HBLANK_INC
144	LY9X_VBLANK -> LY9X_VBLANK_INC
...	...
152	LY9X_VBLANK -> LY9X_VBLANK_INC
153	LY00_VBLANK -> LY00_HBLANK

विभिन्न घटनाओं के अधिक सटीक सिंक्रनाइज़ेशन के लिए मध्यवर्ती राज्यों की आवश्यकता होती है। प्रत्येक राज्य पर अधिक विस्तार से विचार करें।

LCDMODE_LYXX_OAM । इस स्थिति में संक्रमण होने पर, हम स्टेट को STAT रजिस्टर में 2 (OAM पढ़ें) में बदलते हैं। जांचें कि क्या LCDC इंटरप्ट सक्षम है। यदि सफल हो, तो यह अनुरोध करें और कहीं न कहीं चिह्नित करें कि LCDC व्यवधान का अनुरोध नहीं किया जा सकता है।

इस अवस्था में, हम DMG की एक विशेषता को ध्यान में रखते हैं। यदि SCX रजिस्टर बिट 2 पर सेट है (उदाहरण के लिए, रजिस्टर 4 है), तो अभी हमें कहीं न कहीं इस बात पर ध्यान देने की आवश्यकता है कि निम्नलिखित राज्यों को अपनी अवधि 4 उपायों से बदलनी चाहिए। यह राज्य ठीक 80 घड़ी चक्र तक रहता है।

LCDMODE_LYXX_OAMRAM STAT स्थिति को 3. LCDC में बदलें कोई व्यवधान नहीं है। अब तक हमने स्प्राइट्स के विषय को नहीं छुआ है, लेकिन यह वह जगह है जहां फ़ंक्शन कॉल स्थित होगी, जो स्प्राइट्स की कतार है जिसे बाद में इस लाइन पर प्रदर्शित किया जाएगा।

यह डीएमजी की एक और विशेषता है। स्प्राइट्स का उत्पादन राज्यों की अवधि को बदलता है। उनमें से अधिक, राज्य 3 लंबे समय तक रहता है और राज्य 0 से कम होता है (हमें 456 घड़ी चक्र के भीतर रखने की आवश्यकता होती है, इसलिए सब कुछ आनुपातिक है)। डीएमजी एक पंक्ति में अधिकतम 10 स्प्राइट का उत्पादन कर सकता है, इसलिए हमारे पास 11 तत्वों की एक सरणी है जिसमें मान हैं जो राज्यों की अवधि में बदलाव का संकेत देते हैं। इसके निम्नलिखित मूल्य होने चाहिए:

स्प्राइट्स की संख्या	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
स्ट्रोक	0	8	20	32	44	52	64	76	88	96	108

यह राज्य SCX रजिस्टर + स्प्राइट्स के कारण चक्रों की संख्या के कारण 172 चक्र + चक्र तक रहता है। उदाहरण के लिए, यदि पिछली अवस्था में SCX रजिस्टर 4 था, और 6 स्प्राइट प्रदर्शित किए जाते हैं, तो राज्य की अवधि 172 + 4 + 64 चक्र होगी।

LCDMODE_LYXX_HBLANK । यहां हम वर्तमान रेखा खींचते हैं, जिसे LY रजिस्टर से सीखा जा सकता है। हम स्टेट स्टेट को STAT रजिस्टर में चिह्नित करते हैं। LCDC के व्यवधान का अनुरोध करें, अगर यह अभी तक अनुरोध नहीं किया गया है।

माप की लंबाई की गणना निम्नानुसार की जाती है: 200 उपाय - SCX के कारण उपाय - स्प्राइट के कारण उपाय। इस प्रकार, यहां हम LCDMODE_LYXX_OAMRAM राज्य में होने वाली अवधि में बदलाव की भरपाई करते हैं।

LCDMODE_LYXX_HBLANK_INC यहां हम एक-एक करके रजिस्टर LY बढ़ाते हैं - यह एक लाइन काउंटर है। हम ध्वज को रीसेट करते हैं, जो इंगित करता है कि एलसीडीसी इंटरप्ट पहले ही अनुरोध किया जा चुका है (हम अगली पंक्ति में जाते हैं)। यहां हमें रजिस्टर LY और LYC की समानता की जांच करने की आवश्यकता है। यहाँ एक उदाहरण छद्म कोड है:

  LY == LYC   2   STAT    2   STAT  LCDC ,       2   STAT 

LYC रजिस्टर का उपयोग खेलों द्वारा ट्रैक करने के लिए किया जाता है जब LY एक निश्चित मूल्य तक पहुंचता है। उनकी कोई अन्य नियुक्ति नहीं है।

यह स्थिति 4 उपायों तक रहती है। संक्रमण किस राज्य में होगा यह LY के मूल्य पर निर्भर करता है। उपरोक्त तालिका में सब कुछ इंगित किया गया है।

LY9X_VBLANK । यदि हम इस राज्य में चले गए और LY 144 है, तो हमें किसी भी तरह से रद्द करने की आवश्यकता है कि हम V-blank राज्य में चले गए। स्टेट को STAT पर सेट करें। बीच-बीच में V- रिक्त होने का अनुरोध करें। यदि आप सक्षम हैं, तो आपको फिर से एलसीडीसी अवरोध का अनुरोध करना होगा। इस प्रकार, यहां दो व्यवधानों का अनुरोध किया जा सकता है। यदि LY 144 के बराबर नहीं है, तो कुछ भी करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि हम पहले से ही वी-रिक्त हैं।

यह राज्य ठीक 452 उपायों के लिए रहता है।

LY9X_VBLANK_INC । यहां हमें LY बढ़ाना होगा और LY और LYC की समानता की जांच करनी चाहिए, जैसा कि हमने पहले किया था। यहां यह ध्यान रखना चाहिए कि LY के बराबर 153 के साथ हम एक अलग स्थिति में स्विच करते हैं, और LY9X_VBLANK के साथ शुरू नहीं करते हैं - तालिका देखें।

यह अवस्था 4 उपायों तक रहती है।

LY00_VBLANK । यहां हमें LY को रीसेट करना होगा।

यह राज्य 452 चक्र तक रहता है।

LCDMODE_LY00_HBLANK । यह फ्रेम में अंतिम और एक अजीब स्थिति है। यह केवल 4 उपायों तक रहता है और STAT रजिस्टर को 0. पर सेट करता है। इसके बाद, सब कुछ नए सिरे से शुरू होता है।

सब कुछ, राज्य चक्र समाप्त हो गया है। अब एक छोटा लेकिन बहुत महत्वपूर्ण विवरण। यदि आप एलसीडीसी रजिस्टर का विवरण पढ़ते हैं, तो आपने देखा होगा कि डिस्प्ले को चालू / बंद करने के लिए बिट 7 जिम्मेदार है। हमें अपने राज्यों में इसे प्रदर्शित करने की आवश्यकता है।

यदि खेल ने प्रदर्शन बंद कर दिया है, तो हमें LY रजिस्टर को रीसेट करने की आवश्यकता है, और STAT रजिस्टर में राज्य को 0. पर सेट किया जाता है। यदि खेल प्रदर्शन में बदल गया (एक शर्त - इससे पहले कि इसे बंद किया जाना था), तो हमें नियंत्रक को बहुत प्रारंभिक स्थिति में लौटने की आवश्यकता है - सभी घड़ी काउंटर शून्य, LY शून्य है, वर्तमान स्थिति है 2. वह है, हम शुरू से ही राज्यों का पूरा चक्र शुरू करते हैं। कई खेल इन जोड़तोड़ के बिना काम करने से इनकार करते हैं। इस तरह के खेल का एक उदाहरण बम जैक है। वह स्टार्ट मेन्यू में भी जाने से मना कर देती है।

मैं गलती से खेलों का उदाहरण नहीं देता। टेस्ट रोम अच्छे हैं, लेकिन उन्हें पास करना खेलों के सही संचालन की गारंटी नहीं देता है, और न ही सभी की जांच होती है। जहां संभव हो, मैं उन खेलों का नाम दूंगा जिन्हें मेरे एमुलेटर पर जांचने की सिफारिश की गई है। बम जैक की जाँच होनी चाहिए - स्क्रीन को बंद करने के साथ ऐसी चालें कई खेल करते हैं।

एलसीडी नियंत्रक। कार्यान्वयन

अंत में, हम विचार किए गए सिद्धांत को लागू करना शुरू कर सकते हैं। जैसा कि मैंने कहा, हमारे एमुलेटर में हमें प्रोसेसर के साथ सभी अन्य घटकों को सिंक्रनाइज़ करना होगा - एलसीडी नियंत्रक कोई अपवाद नहीं है। ऐसा करने के लिए, हम कुकीबॉय :: GPU वर्ग में एक फ़ंक्शन बनाएंगे, जो इनपुट के रूप में पिछले टिकों की संख्या लेता है। यहां हम राज्यों के बदलाव से जुड़ी हर चीज को आगे बढ़ाएंगे।

सभी घटकों में, सिंक्रनाइज़ेशन लगभग समान दिखाई देगा। हम एक उपाय काउंटर शुरू करते हैं, जिसमें हम पिछले उपायों को जोड़ देंगे। जैसे ही मूल्य आवश्यक मूल्य पर पहुंच गया है, हम इस संख्या को इसमें से घटा देते हैं (हम इसे रीसेट नहीं करते हैं, क्योंकि अधिक उपाय हमारी आवश्यकता से अधिक हो सकते हैं) और वह करें जो आवश्यक है।

यहाँ हमारे cookieboy :: GPU सिंक फ़ंक्शन कैसा दिखेगा:

 void Cookieboy::GPU::Step(DWORD clockDelta, Interrupts &INT) { ClockCounter += clockDelta; while (ClockCounter >= ClocksToNextState) { ClockCounter -= ClocksToNextState; if (!LCD_ON()) { LY = 0; //  ClocksToNextState = 70224; continue; } switch (LCDMode) { case LCDMODE_LY00_VBLANK: LY = 0; LCDMode = LCDMODE_LY00_HBLANK; ClocksToNextState = 452; break; } } } 

स्वाभाविक रूप से, यह केवल हिस्सा है, लेकिन यह पर्याप्त है। और इसलिए, क्लॉककाउंटर एक काउंटर के रूप में कार्य करता है। अगला, हमारे पास निर्माण कार्य है, जो यह जांचता है कि काउंटर वांछित मूल्य तक पहुंच गया है या नहीं। ClocksToNextState चर का उपयोग उन उपायों की संख्या को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है जो एक नए राज्य के होने से पहले पास होने चाहिए। हम उन्हें काउंटर से घटाते हैं ताकि यह अगले राज्य में गिना जाता रहे।

यहाँ क्यों? यह महत्वपूर्ण है। कुछ स्थितियां केवल 4 उपायों पर चलती हैं और यह संभव है कि यह स्थिति तुरंत हो सकती है। यानी हम ClocksToNextState को 4 पर सेट करते हैं, और हमारे काउंटर में 4 उपाय हैं। सिंक्रनाइज़ेशन फ़ंक्शन के लिए अतिरिक्त कॉल की प्रतीक्षा नहीं करने के लिए, हम लूप के अगले पुनरावृत्ति पर, वहां एक नई घटना की प्रक्रिया करेंगे। इस दृष्टिकोण को एक नियम के रूप में लिया जाना चाहिए जहां राज्यों (घटनाओं) के बीच का अंतराल बहुत छोटा है और एक प्रोसेसर निर्देश की अवधि से कम हो सकता है।

अगला हम मैक्रो LCD_ON () के साथ स्थिति देखते हैं। यहां हम जांचते हैं कि डिस्प्ले बंद है या नहीं। यदि ऐसा है, तो हम राज्यों के पूरे चक्र से नहीं गुजरते हैं। हम केवल स्क्रीन को साफ़ करते हैं और एक पूर्ण स्क्रीन अपडेट के लिए रखी गई 70224 क्लॉक साइकिल की प्रतीक्षा करते हैं।

यदि प्रदर्शन चालू है, तो स्विच निर्माण की मदद से हम वर्तमान स्थिति के लिए आवश्यक कार्रवाई करते हैं। मेरे कार्यान्वयन की बारीकियां ऐसी हैं कि हम LCDMode में स्टोर करते हैं ताकि अगले राज्य के रूप में इतना वर्तमान न हो। आवश्यक क्रियाओं को पूरा करने के बाद, हम निम्नलिखित स्थिति को LCDMode में सेट करते हैं और यह दिखाते हैं कि इससे पहले कितनी घड़ी साइकिल चलनी चाहिए। हां, LCDMode सिर्फ एक सहायक चर है, यह गेम के लिए मौजूद नहीं है। वास्तविक राज्यों को एसटीएटी रजिस्टर में संग्रहीत किया जाता है, जहां उन्हें चाहिए।

ग्राफिक्स। सिद्धांत

डीएमजी पिक्सल के साथ नहीं बल्कि टाइल्स के साथ संचालित होता है। स्वाभाविक रूप से, ग्राफिक्स पिक्सेल द्वारा पिक्सेल प्रदर्शित किए जाते हैं, लेकिन प्रोग्रामर के लिए इकाई टाइल है, जिसका आकार 8x8 पिक्सेल है। इस प्रकार, मेमोरी पिक्सेल रंगों को संग्रहीत नहीं करती है, लेकिन टाइल नंबर। ये संख्या एक अन्य मेमोरी क्षेत्र को संदर्भित करती है जहां टाइलों के बारे में जानकारी स्थित है - वे किस रंग के पिक्सेल से मिलकर होते हैं। इस दृष्टिकोण का स्पष्ट लक्ष्य स्मृति को बचाना है। अनुक्रमित रंगों के कार्यान्वयन की तरह दिखता है।

ग्राफिक्स उत्पादन निम्नलिखित क्रम में तीन चरणों में किया जाता है:

1. पृष्ठभूमि (पृष्ठभूमि)
2. तथाकथित "खिड़की" (खिड़की)
3. स्प्राइट (स्प्राइट)

पृष्ठभूमि

DMG की पृष्ठभूमि का आकार 32x32 टाइल या 256x256 पिक्सेल है, जो स्पष्ट रूप से DMG स्क्रीन से बड़ा है। SCX और SCY रजिस्टरों का उपयोग करके, हम निर्दिष्ट कर सकते हैं कि कौन सा भाग प्रदर्शित किया जाना चाहिए, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, अगर हम पृष्ठभूमि की सीमाओं से परे चले गए, तो हम खुद को इसके विपरीत छोर पर पाते हैं। पृष्ठभूमि अस्पष्ट है, जैसा कि वे अक्सर कहते हैं।

टाइल्स और उनकी सामग्री के बारे में सभी जानकारी वीडियो मेमोरी में है। यहाँ इसकी संरचना है:

अनुभाग	नियुक्ति
0x8000-0x87FF	टाइल्स नंबर 1 का सेट: टाइल्स [0, 127]
0x8800-0x8FFF	टाइल्स नंबर 1 का सेट: टाइल्स [128, 255] टाइल्स का सेट # 0: टाइल्स [-128, -1]
0x9000-0x97FF	टाइल्स का सेट # 0: टाइल्स [0, 127]
0x9800-0x9BFF	टाइल नक्शा №0
0x9C00-0x9FFF	टाइल नक्शा №1

टाइलें पहले स्वयं संग्रहीत की जाती हैं। DMG 256 टाइलों के दो सेटों में विभाजित 384 टाइलों को स्टोर कर सकता है, ताकि उनमें से आधे सेटों में आम हो। एक सेट टाइल्स को इंगित करने के लिए 0 से 255 तक की संख्या का उपयोग करता है। अन्य सेट -128 से 127 तक की संख्या निर्धारित करते हैं। पृष्ठभूमि स्वयं चयनित टाइल के नक्शे के अनुसार खींची गई है। उनमें से दो भी हैं। उनके पास 1024 बाइट्स का आकार है - प्रति टाइल नंबर एक बाइट।

एलसीडीसी रजिस्टर का उपयोग करके टाइलों के सेट और टाइल के नक्शे का चयन किया जाता है। एक ध्वज भी है जो पृष्ठभूमि को चालू / बंद करता है। यहाँ, वैसे, इसकी संरचना:

बिट्स	नियुक्ति
7	एलसीडी नियंत्रक प्रबंधन: 0: ऑफ (स्क्रीन खाली है) 1: पर
6	"विंडो" के लिए एक टाइल मानचित्र चुनना: 0: टाइल्स नंबर 0 का नक्शा (0x9800-0x9BFF) 1: टाइल्स नंबर 1 का नक्शा (0x9C00-0x9FFF)
5	खिड़की प्रदर्शन झंडा: 0: बंद 1: पर
4	पृष्ठभूमि और "विंडो" के लिए टाइल्स का एक सेट चुनना: 0: टाइल्स नंबर 0 (0x8800-0x97FF) का सेट 1: टाइल्स नंबर 1 का सेट (0x8000-0x8FFF)
3	पृष्ठभूमि के लिए एक टाइल नक्शा चुनना: 0: टाइल्स नंबर 0 का नक्शा (0x9800-0x9BFF) 1: टाइल्स नंबर 1 का नक्शा (0x9C00-0x9FFF)
2	स्प्राइट का आकार: 0: 8x8 1: 8:16
1	झंडा प्रदर्शन स्प्राइट्स: 0: बंद 1: पर
0	पृष्ठभूमि प्रदर्शन ध्वज: 0: बंद 1: पर

टाइलें स्वयं 16 बाइट्स को स्मृति में रखती हैं। प्रत्येक 2 बाइट्स एक पंक्ति के लिए जिम्मेदार हैं, इस प्रकार हमें 8x8 टाइलें दे रही हैं। स्मृति में टाइल्स का संगठन बल्कि अजीब है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

पिक्सेल रंग दो बिट्स से बना होता है, जहां पहले बाइट से कम से कम महत्वपूर्ण बिट लिया जाता है, और दूसरे से सबसे महत्वपूर्ण। परिणाम रंग सूचकांक है, जिसमें 4 मान हो सकते हैं: 0 से 3 तक। इन सूचकांकों का उपयोग बीजीपी रजिस्टर में पैलेट से एक रंग का चयन करने के लिए किया जाता है। यहाँ इसकी संरचना है:

बिट्स	रंग सूचकांक
7-6	3
5-4	2
3-2	1
1-0	0

यही है, 2 के बराबर एक पिक्सेल रंग होने पर, हम बीजीपी रजिस्टर में बिट्स के मूल्य 5-4 के लिए देखते हैं, जो हमें एक रंग देते हैं, जिसमें 0 से 3 तक 4 मान भी हो सकते हैं। इससे हमें अनुवाद के लिए एक और पैलेट की आवश्यकता होती है। DMG पैलेट से असली आरजीबी रंग में बाद के उत्पादन के लिए रंग। यह एक पूरे के रूप में पूरे कार्यक्रम पर लागू होता है।

आप एक काले और सफेद पैलेट का उपयोग कर सकते हैं, जो हमें निम्नलिखित रंग प्रदान करता है:

पैलेट में रंग	आरजीबी मूल्य
0	0xFF, 0xFF, 0xFF
1	0xAA, 0xAA, 0xAA
2	0x55, 0x55, 0x55
3	0x00, 0x00, 0x00

या असली DMG की स्क्रीन पर उन रंगों के करीब का उपयोग करें:

पैलेट में रंग	आरजीबी मूल्य
0	0xE1, 0xF7, 0xD1
1	0x87, 0xC3, 0x72
2	0x33, 0x70, 0x53
3	0x09, 0x20, 0x21

स्क्रीन को साफ़ करने के लिए 0 (चमकीले) रंग का उपयोग किया जाता है। तदनुसार, यदि स्क्रीन को साफ करने की आवश्यकता है या पृष्ठभूमि को बंद कर दिया गया है, तो बस इंडेक्स 0 पर रंग के साथ सब कुछ भरें।

खिड़की

पृष्ठभूमि प्रदर्शित करने के बाद, आपको "विंडो" प्रदर्शित करने की आवश्यकता है। यह पृष्ठभूमि के समान ही प्रदर्शित होता है - हम एलसीडीसी से सीखते हैं कि किस कार्ड और टाइल के सेट का उपयोग करना है। आउटपुट पर एक ध्वज है। यह रजिस्टरों WY और WX में निर्दिष्ट निर्देशांक के अनुसार प्रदर्शित किया गया है। लेकिन स्क्रीन के ऊपरी बाएं कोने में "विंडो" प्रदर्शित करने के लिए, आपको निर्देशांक WX = 7 और WY = 0. निर्दिष्ट करने की आवश्यकता है। "विंडो" के ऊपरी बाएँ कोने के X और Y निर्देशांक क्रमशः WX-7 और WY हैं।

नीचे दिया गया चित्र WX = 87 और WY = 70 के साथ "विंडो" आउटपुट का एक उदाहरण दिखाता है।


आउटपुट से पहले, आपको LCDC में न केवल "विंडो" आउटपुट फ्लैग की जाँच करनी होगी, बल्कि निर्देशांक भी:

• यदि WX 166 से अधिक है, तो स्क्रीन के बाहर "विंडो" छिपी हुई है;
• यदि WY 143 से अधिक है, तो "विंडो" भी छिपी हुई है।

एक महत्वपूर्ण विवरण। आउटपुट प्रक्रिया के दौरान WX और WY को बदला जा सकता है। अगली पंक्ति प्रदर्शित होते ही WX में परिवर्तन प्रभावी हो जाएगा, लेकिन WY में परिवर्तन अगले स्क्रीन अपडेट पर ही प्रभावी होंगे।

जैसा कि मैंने कहा, कई मायनों में "विंडो" का आउटपुट बैकग्राउंड के आउटपुट के समान है, लेकिन एक गंभीर अंतर है।

इसे प्रदर्शित करने के लिए, "विंडो" की वर्तमान लाइन के लिए एक छिपे हुए सूचक का उपयोग किया जाता है, जिसे अगली पंक्ति के आउटपुट के बाद बढ़ाया जाता है। यदि WX / WY निर्देशांक के कारण "विंडो" अक्षम या छिपी हुई है, तो इसके लाइन काउंटर को नहीं बढ़ाया जाता है। इस प्रकार, यदि "विंडो" का आउटपुट आधे से अक्षम हो गया था, तो जब आउटपुट चालू होता है, तो आउटपुट उसी स्थान पर जारी रहेगा जहां से इसे छोड़ा गया था। यह एक स्क्रीन अपडेट के लिए सही है। वी-रिक्त के अंत में, "विंडो" लाइन काउंटर शून्य पर रीसेट हो जाता है।

इसके अलावा, जब एलसीडीसी को संशोधित किया जाता है तो काउंटर मूल्य बदल जाता है। यदि "विंडो" को बंद कर दिया गया था और अब एलसीडीसी के माध्यम से चालू किया गया है, तो इसका उत्पादन केवल पहली पंक्ति से अगले स्क्रीन अपडेट पर शुरू होगा।

कम से कम एक गेम डीएमजी - एंट सोल्जर्स की इस सुविधा का उपयोग करता है। लॉन्च के तुरंत बाद, खेल के लेखकों को स्क्रीन के नीचे प्रदर्शित किया जाना चाहिए। यदि "विंडो" प्रदर्शित करते समय उल्लिखित सुविधाओं को ध्यान में नहीं रखा गया है, तो स्क्रीन के नीचे खाली जगह होगी। लेकिन इससे भी बदतर, गेम इंटरफ़ेस भी दिखाई नहीं देगा, यही वजह है कि एक सामान्य गेम अब संभव नहीं है।

स्प्राइट

अब स्प्राइट्स की बारी है। इनमें टाइलें भी होती हैं, लेकिन पूरी तरह से अलग तरीके से प्रदर्शित की जाती हैं।

स्प्राइट्स का आकार 8x8 या 8x16 हो सकता है, अर्थात। एक या दो टाइलें, जिन्हें एलसीडीसी रजिस्टर में एक ध्वज द्वारा नियंत्रित किया जाता है। स्प्राइट्स के बारे में जानकारी OAM मेमोरी क्षेत्र में स्थित है। प्रति स्प्राइट में 4 बाइट्स होते हैं, जो ओएएम में 40 स्प्राइट तक भंडारण की अनुमति देता है। इन बाइट्स में निम्नलिखित जानकारी होती है:

बाइट	नियुक्ति
0	Y समन्वय करते हैं
1	एक्स समन्वय
2	टाइल नंबर (0-255)
3	बिट 7: प्राथमिकता बिट 6: वर्टिकल मिररिंग अगर 1 बिट 5: क्षैतिज दर्पण छवि यदि 1 बिट 4: यदि 1, OBJ1 पैलेट का उपयोग करें, अन्यथा - OBJ0

स्प्राइट निर्देशांक निचले दाएं कोने के लिए हैं। ऊपरी बाएं कोने के निर्देशांक X-8 और Y-16 हैं। स्प्राइट का आकार यहां कोई मायने नहीं रखता है।

टाइल संख्या के लिए, स्प्राइट के आकार पर विचार करना बहुत महत्वपूर्ण है। यदि यह 8x16 पर सेट है, तो टाइल संख्या में कम से कम महत्वपूर्ण बिट को रीसेट करना आवश्यक है, अन्यथा कुछ गेम में ग्राफिक्स आउटपुट गलत होगा।

यदि प्राथमिकता 1 पर सेट है, तो स्प्राइट को खींचा जाता है जैसे कि पृष्ठभूमि और "विंडो" के पीछे। स्प्राइट पिक्सेल केवल उन रंगों के ऊपर खींचे जाते हैं जिनका मूल्य शून्य होता है। ऐसा करने के लिए, पृष्ठभूमि और "विंडो" प्रदर्शित करें, और फिर पिक्सेल रंग की जांच करें, जहां हम स्प्राइट प्रदर्शित करने जा रहे हैं। स्प्राइट, जैसा कि यह था, शून्य रंग के साथ पिक्सेल के माध्यम से "चमकता है"। यदि प्राथमिकता 0 पर सेट की जाती है, तो स्प्राइट पृष्ठभूमि और "विंडो" के ऊपर खींची जाती है।

प्रतिबिंब के साथ, सब कुछ स्पष्ट है। स्प्राइट्स (OBP0 और OBP1) के लिए दो पैलेट हैं, वे अपवाद के साथ एक ही भूमिका करते हैं कि रंग सूचकांक 0 (पैलेट में 0-1) का मतलब पारदर्शी पिक्सेल है और पैलेट में इसका रंग मायने नहीं रखता है।

स्प्राइट प्रदर्शित करने से पहले, आपको यह पता लगाने की आवश्यकता है कि आपको कौन से डिस्प्ले और किस क्रम में दिखाना है। स्प्राइट्स में एक प्राथमिकता है जो उस क्रम को निर्धारित करता है जिसमें वे स्क्रीन पर प्रदर्शित होते हैं। इसकी गणना इस तरह की जाती है - स्प्राइट्स को उनके एक्स निर्देशांक के क्रम में प्रदर्शित किया जाता है, बड़े से छोटे तक। यानी X निर्देशांक के कम मूल्य वाले स्प्राइट्स को बड़े X मान वाले लोगों के ऊपर प्रदर्शित किया जाता है। यदि X निर्देशांक समान हैं, तो प्राथमिकता OAM में आदेश के अनुसार गणना की जाती है - OAM में कम पते वाले स्प्राइट अधिक होंगे।

यह निर्धारित करने के लिए कि प्रेत को प्रदर्शित करने के लिए, आपको OAM के Y समन्वय की जांच करने की आवश्यकता है। यह ऐसा होना चाहिए कि स्प्राइट वर्तमान लाइन पर गिरता है:

जहां LY स्क्रीन की वर्तमान रेखा है, और SpriteHeight स्प्राइट (8 या 16) की ऊंचाई है। यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण सूत्र है - गलत स्प्राइट कतार कुछ खेलों में सूक्ष्म कीड़े को जन्म देगी (कई गेम ठीक काम कर सकते हैं, जैसा कि मैं)। सबसे पहले, हम वाई समन्वय को स्थानांतरित करते हैं - जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, स्प्राइट के निर्देशांक उनके निचले दाएं कोने को इंगित करते हैं। फिर से, स्प्राइट की ऊंचाई विशेष रूप से इन गणनाओं को प्रभावित नहीं करती है, लेकिन अंतराल के गठन के लिए जिसमें वर्तमान पंक्ति का मूल्य झूठ हो सकता है, हमें पहले से ही स्प्राइट की ऊंचाई को ध्यान में रखना होगा।

एक्स कोऑर्डिनेट कोई भी हो सकता है, भले ही यह इस तथ्य की ओर जाता है कि स्क्रीन पर स्प्राइट दिखाई नहीं देगा - यह अभी भी सूची में जाता है।

स्प्राइट्स को उनकी प्राथमिकता के अनुसार प्रदर्शित किया जाता है, लेकिन एक पंक्ति में 10 से अधिक टुकड़े नहीं होते हैं। इस प्रकार, एक्स निर्देशांक के कारण अदृश्य स्प्राइट्स को सूची में शामिल किया जाता है और जिससे स्क्रीन की दी गई रेखा पर स्प्राइटों की संभावित संख्या सीमित हो जाती है। तदनुसार, जब स्क्रीन पर स्प्राइट्स प्रदर्शित होते हैं, तो आपको इस तथ्य के लिए तैयार रहना होगा कि वे इसके बाहर झूठ बोल सकते हैं।

10 टुकड़ों के प्रतिबंध के रूप में - मुझे अभी भी इस जानकारी को विश्वसनीय जानकारी नहीं मिली है कि इस प्रतिबंध को कैसे ध्यान में रखा जाए। दो तार्किक समाधान हो सकते हैं:

• Y समन्वय के अनुसार दिखाई देने वाले सभी स्प्राइट्स से कतारबद्ध (OAM सामग्री के माध्यम से) - अब 10. से अधिक हो सकते हैं, फिर छंटाई और उसके बाद ही अतिरिक्त स्प्राइट्स को त्यागना। कम प्राथमिकता के साथ स्प्राइट फेंकना तर्कसंगत है।
• 10 स्प्राइट टाइप होने पर कतार बंद हो जाती है। इस प्रकार, यह पता चल सकता है कि OAM में आगे उच्च प्राथमिकता के साथ दिखाई देने वाले स्प्राइट हैं, लेकिन हम उन तक नहीं पहुंचे।

मैंने दूसरा विकल्प चुना, क्योंकि अन्य एमुलेटर इसका उपयोग करते हैं। खेलों में परीक्षण ने समाधान के साथ मदद नहीं की - कुछ कार्यान्वयन दृश्यमान कीड़े नहीं देखे गए थे।

ग्राफिक्स। कार्यान्वयन

इसलिए हम एमुलेटर के निर्माण में एक और महत्वपूर्ण चरण पर आते हैं। यहां छोटी-छोटी गलतियां स्क्रीन पर भयानक परिणाम दे सकती हैं। मुझे केवल इन लेखों को लिखने की प्रक्रिया में कुछ त्रुटियां मिलीं। इससे पहले, मुझे कुछ खेलों में स्क्रीन पर पूर्ण अराजकता का निरीक्षण करना था।

अधिकांश समस्याओं में मैं शायद गेमबॉय वार्स टर्बो लाया। मैं इस लेख की श्रृंखला लिखने के समय ही इसमें सही चित्र प्राप्त कर सका। अन्य अच्छे टेस्ट गेम हैं। एंट सोल्जर्स जिसका मैंने पहले ही उल्लेख किया था।किर्बीस पिनबॉल भूमि स्प्राइट आउटपुट के परीक्षण के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है - परिचयात्मक वीडियो विभिन्न आकारों के स्प्राइट का उपयोग करता है।

हमेशा की तरह, हम उन सभी रजिस्टरों की घोषणा करते हैं जिनकी हमें ज़रूरत है, उन्हें बाहर से एक्सेस दें (विशेषकर, कुकीबॉय :: मेमोरी क्लास के लिए)। वीडियो मेमोरी और OAM के साथ थोड़ा और जटिल।

जैसा कि आपको याद है, पहले कहा गया था कि यह मेमोरी हमेशा उपलब्ध नहीं होती है और यह एसटीएटी रजिस्टर में वर्तमान स्थिति पर निर्भर करती है। सवाल उठता है - इसे लागू करने के लिए (सही समय पर मेमोरी तक पहुंच को ब्लॉक करना चाहिए) या कितना आसान (मेमोरी हमेशा उपलब्ध है)। यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि राज्य से राज्य में संक्रमण का अनुकरण कितना सही है। अंतराल की अवधि का गैर-पालन इस तथ्य को जन्म दे सकता है कि स्मृति पढ़ने और लिखने के लिए दुर्गम होगी जब यह उपलब्ध होना चाहिए। मेरे कार्यान्वयन में, पहुँच को अवरुद्ध करना संभव हो गया - जिन खेलों का मैंने परीक्षण किया, वे ऐसी स्थितियों में ठीक काम करते हैं। मेरी परियोजना के शुरुआती चरणों में, एलसीडी नियंत्रक का अनुकरण विरल था (मैंने गेमबॉय सीपीयू मैनुअल में वर्णित के रूप में सब कुछ किया था), और अवरुद्ध पहुंच के परिणामस्वरूप स्क्रीन पर कचरा प्रदर्शित किया गया था। सभी एमुलेटर ऐसा नहीं करते हैं, लेकिन यह आपके ऊपर है।

हम भी एक फ्रेम बफर की जरूरत है, या दो भी, जैसा कि मैंने किया था। एक फ्रेम बफर में रंग सूचकांकों होते हैं - यह बफर आवश्यक है, क्योंकि समान स्प्राइट को सही आउटपुट के लिए उनके नीचे के रंगों की जांच करने की आवश्यकता होती है। दूसरे बफ़र में पहले बफ़र में क्या है की एक प्रति शामिल है, लेकिन आगे के प्रदर्शन के लिए आरजीबी मूल्यों में पहले से ही रंगों का प्रतिनिधित्व किया जाता है।

ग्राफिक्स प्रदर्शित करने के लिए, हमें दो कार्य करने होंगे। स्क्रीन पर वर्तमान लाइन (LY) को प्रदर्शित करने के लिए, जिसमें एक पृष्ठभूमि, एक "विंडो" और स्प्राइट्स - शून्य कुकी :: GPU :: RenderScanline () शामिल है। बाद के आउटपुट के लिए स्प्राइट कतार के लिए एक और शून्य है Cookieboy :: GPU :: ReadySpriteQueue ()। एलसीडी नियंत्रक के तर्क पर अनुभाग में, मैंने पहले ही उल्लेख किया है कि इन कार्यों के लिए कॉल कहां रखें।

दरअसल, इन कार्यों के कार्यान्वयन के बारे में बात करने के लिए कुछ भी नहीं है - या तो सब कुछ से कहने के लिए और (इसलिए, ज़ाहिर है, यह दिलचस्प नहीं है), या कुछ भी नहीं कहने के लिए। यहां आपको कार्रवाई की स्वतंत्रता है - आपका काम केवल स्क्रीन पर सही तस्वीर प्राप्त करना है। यह आपके लिए कौन से तरीके हैं, यह अब मायने नहीं रखता। विभिन्न एमुलेटर के स्रोत कोड के अनुसार, यह ध्यान देने योग्य है - दृष्टिकोण हर जगह पूरी तरह से अलग हैं, जबकि अन्य घटकों में लगभग समान कार्यान्वयन है।

संक्षेप में कहना। फिलहाल, हमारा एमुलेटर कोड निष्पादित कर सकता है और स्क्रीन पर भी छवि प्रदर्शित कर सकता है। यह सब अच्छा है, लेकिन हम अभी भी किए गए कार्यों का मूल्यांकन करने के लिए परीक्षण रोम नहीं चला सकते हैं। अधिकांश परीक्षण समय की गणना करते हैं, और इसके लिए हमें डीएमजी के एक और घटक को लागू करने की आवश्यकता है - टाइमर।

टाइमर

टाइमर को विशिष्ट आवृत्तियों पर सक्रिय दो काउंटरों के रूप में लागू किया जाता है।

पहला काउंटर, जिसे हम DIV कहेंगे, 16384 हर्ट्ज की आवृत्ति पर संचालित होता है (यानी, प्रत्येक 256 प्रोसेसर चक्र में उलटी गिनती होती है)। सिद्धांत और इसके कार्यान्वयन दोनों ही बेहद सरल हैं। संकेतित आवृत्ति के साथ, DIV रजिस्टर में मूल्य बढ़ जाता है। DIV 0 से 255 तक लूप किया जाता है। यदि इसका मान 255 है, तो अगला नमूना इसे 0 पर सेट करेगा। यदि आप स्वयं DIV को कुछ लिखने का प्रयास करते हैं, तो इसका मान रीसेट हो जाएगा।

दूसरा काउंटर, टीआईएमए थोड़ा अधिक जटिल है और इसमें अधिक विशेषताएं हैं। कुल मिलाकर, तीन रजिस्टर इसके लिए आरक्षित हैं:

• TIMA . , 255 , DIV. , TIMA 0, TMA.
• TMA TIMA 255.
• TAC . .

	नियुक्ति
2	: 0 – 1 –
0-1	: 00 – 4096 01 – 262144 10 – 65536 11 – 16384

कार्यान्वयन लगभग DIV के समान है, केवल उल्लिखित सुविधाओं को ध्यान में रखते हुए। यहाँ यह प्रयोग के समय को याद रखने योग्य है (वैसे, आप लूप के बिना तेज़ और कम सटीक दृष्टिकोण का उपयोग कर सकते हैं), जैसा कि एलसीडी नियंत्रक के साथ किया गया था। 262144 हर्ट्ज की आवृत्ति पर, अवधि केवल 16 चक्र है, जिसका अर्थ है कि एक स्थिति उत्पन्न हो सकती है जब हमें एक समय में कई नमूने बनाने होंगे। यदि काउंटर दो या अधिक अवधि के बराबर है, तो एक साधारण स्थिति त्रुटियों के संचय की ओर ले जाएगी, यही वजह है कि टाइमर सही ढंग से काम नहीं करेगा। शुरुआती चरणों में, मुझे ऐसी ही समस्याएं थीं।

और इसलिए, फिलहाल हम परीक्षण रोम का उपयोग करके अपने एमुलेटर का परीक्षण करने के लिए तैयार हैं। इससे पहले, हम एक और विषय - प्रबंधन पर स्पर्श करेंगे।

प्रबंध

जैसा कि आप फोटो में देख सकते हैं, डीएमजी में 8 बटन हैं: 4-वे क्रॉस, ए और बी बटन, स्टार्ट और सिलेक्ट बटन। ताकि गेम यह पता लगा सके कि वर्तमान में कौन से बटन दबाए गए हैं, डीएमजी पी 1 को पंजीकृत करने के लिए उपयोगकर्ता इनपुट लिखता है। यहाँ इसकी संरचना है:

बिट	नियुक्ति
5	P15
4	P14
3	P13
2	P12
1	P11
0	P10

तालिका को देखते हुए, हम देख सकते हैं कि यहां सभी बटन के लिए पर्याप्त बिट्स नहीं हैं। वास्तव में, बटन की स्थिति केवल P13, P12, P11, P10 में दर्ज की जाती है। बिट्स पी 15 और पी 14 को खेल की रॉम द्वारा संशोधित किया जाता है ताकि हम उन चार चाबियों को चुन सकें जिन्हें हम रजिस्टर 1 के माध्यम से पढ़ना चाहते हैं। यहाँ पत्राचार तालिका है:

P15	P14	P13	P12	P11	P10
1	0	नीचे	ऊपर	बाईं ओर	दाईं ओर
0	1	प्रारंभ	चुनना	बी	एक

इस रजिस्टर में, 0 के मान के साथ एक बिट का अर्थ है कि कुंजी दबाया गया है। यदि कुंजी दबाया जाता है, तो एक संबंधित बाधा का अनुरोध किया जाता है। यह वह रुकावट है जो STOP निर्देश के निष्पादन के कारण DMG को एक स्टॉप स्टेट से बाहर ले जाती है। इस स्थिति में, मुख्य घटक काम नहीं करते हैं, और व्यवधान का अनुरोध नहीं किया जाता है। केवल एक बटन दबाने से यह अनुरोध किया जा सकता है। मेरे एमुलेटर में, STOP निर्देश को नजरअंदाज कर दिया जाता है - खेल ठीक काम करते हैं, लेकिन ROMs परीक्षण नहीं करते हैं।

कार्यान्वयन डीएमजी बटन का अनुकरण करने और पी 15 और पी 14 में मूल्यों के अनुसार संबंधित बिट्स को सेट करने वाली कुंजी की स्थिति को कम करने के लिए आता है। लेकिन कुछ बारीकियां हैं।

यह सबसे अधिक संभावना है कि यह भौतिक कुंजी (कीबोर्ड, गेमपैड, हर बार) से पूछताछ करने के लिए काम नहीं करेगा - प्रदर्शन पहले से कहीं अधिक खराब होगा। वास्तव में, यह आवश्यक नहीं है। माप काउंटर शुरू करना और चाबियों की स्थिति की जांच करना बेहतर होता है, जब वे एक निश्चित मूल्य तक पहुंचते हैं। कौन सा? अपने लिए तय करें, मैंने एक पूर्ण स्क्रीन अपडेट की अवधि का उपयोग किया - 70,224 चक्र। यह एक आरामदायक खेल के लिए पर्याप्त है। जब काउंटर कुंजियों के अगले मतदान तक समय को मापता है, तो हम पहले प्राप्त किए गए प्रमुख राज्यों के अनुसार P1 रजिस्टर के बिट्स सेट करते हैं।

इसे सब साथ लाएं

अंतिम स्पर्श एमुलेटर की आवश्यक गति बनाए रखता है। चूंकि एक पूर्ण स्क्रीन अपडेट 70,224 चक्र तक रहता है, और प्रोसेसर की आवृत्ति 4194304 हर्ट्ज है, डीएमजी स्क्रीन को लगभग 59.73 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ अपडेट करता है, जो हमारे लिए 60 हर्ट्ज होगा।

सबसे पहले, हमें एक संकेत की आवश्यकता है कि एमुलेटर ने स्क्रीन को अपडेट करना समाप्त कर दिया है या 70224 चक्र पूरा कर लिया है। अगला, हम अपडेट चक्र शुरू करते हैं, जिसमें से प्रत्येक पुनरावृत्ति के लिए हमारे एमुलेटर को एक स्क्रीन अपडेट पूरा करना होगा। इसके समानांतर, हमें इस स्क्रीन अपडेट का अनुकरण करने के लिए पीसी के लिए लगने वाले समय को मापना चाहिए। सबसे अधिक संभावना है, यह काफी छोटा होगा और हमें कुछ समय के लिए आवेदन को "इच्छामृत्यु" करना होगा, ताकि परिणामस्वरूप चक्र का एक पुनरावृत्ति 1000/60 एमएस हो। केवल समय में कीबोर्ड से पूछताछ करने के लिए मत भूलना।

यह वह जगह है जहां एमुलेटरों में लोकप्रिय त्वरित उत्सर्जन को लागू करना संभव है, जब हम एमुलेटर को उच्चतम संभव गति से काम करने की अनुमति देते हैं।

और इसलिए हमारे पास क्या है। फिलहाल, हमारे एमुलेटर में गेम चलाने के लिए आवश्यक सभी कार्य हैं। अन्य सभी कार्यक्षमता वैकल्पिक है, लेकिन बाद में चर्चा की जाएगी। अब हमारे लिए यह महत्वपूर्ण है कि हम परीक्षण रोम का उपयोग करके अनुकरण की शुद्धता की जांच करें।

परीक्षण

DMG के लिए, परीक्षण रोम का एक सेट है जो विभिन्न DMG घटकों का परीक्षण करता है: प्रोसेसर, मेमोरी, साउंड, एलसीडी। टेस्ट पास करने के लिए, आपको बस अपने एमुलेटर में ROM चलाना होगा। सबसे सुविधाजनक रूप में परीक्षा परिणाम स्क्रीन पर प्रदर्शित किए जाते हैं। फिलहाल, हम प्रोसेसर निर्देशों के सही संचालन के लिए एक परीक्षण आयोजित कर सकते हैं, प्रोसेसर निर्देशों की अवधि के लिए एक परीक्षण, प्रोसेसर और मेमोरी को सिंक्रनाइज़ करने के लिए एक परीक्षण और एक एलसीडी परीक्षण।

यहाँ मूल परीक्षा की एक कड़ी और एक और हैबस मामले में, आप कभी नहीं जानते कि लेखक की साइट का क्या होगा, परीक्षण बहुत, बहुत उपयोगी हैं। खुद परीक्षणों के अलावा, आप लिंक से स्रोत कोड पा सकते हैं। मैं कोडांतरक को समझने की अत्यधिक सलाह देता हूं - यह समझना कि कैसे और क्या परीक्षण किया गया है, कीड़े को ठीक करने में बहुत मदद करेगा। अब यह इतना महत्वपूर्ण नहीं हो सकता है, लेकिन ध्वनि परीक्षणों में, स्रोत कोड को समझने के बिना, कभी-कभी त्रुटि को ठीक करना असंभव होगा।

प्रोसेसर परीक्षण प्रत्येक निर्देश के निष्पादित होने के बाद परिणाम और झंडे की जांच करता है। एक त्रुटि के मामले में, गलत निर्देश का ओपकोड स्क्रीन पर प्रदर्शित किया जाएगा। इस परीक्षण पैकेज में निर्देशों के विभिन्न समूहों के 11 परीक्षण शामिल हैं। यह व्यक्तिगत परीक्षण है जो यह दिखाएगा कि कौन से विशिष्ट निर्देश गलत तरीके से लागू किए गए हैं। सबसे अधिक संभावना है, इस स्तर पर आपके पास बहुत सारी त्रुटियां होंगी, जो मुख्य रूप से झंडे से संबंधित हैं। अधिकांश समस्याएं जो मैं व्यक्तिगत रूप से POP AF, DAA और HALT लाया था। मैंने पहले ही पीओपी वायुसेना के सही कार्यान्वयन का उल्लेख किया है - यह आपके लिए फिर से एक ही रेक पर कदम रखने का कोई मतलब नहीं है, यह समय और ब्याज की हानि के अलावा कुछ भी नहीं लाएगा। इस तरह के एक तुच्छ निर्देश के बारे में मेरा आक्रोश कोई सीमा नहीं जानता था, लेकिन मुझे बस इतना करना था कि अप्रयुक्त बिट्स को एफ रजिस्टर में रीसेट कर दिया गया था। डीएए अपने आप में जटिल है और किसी और के कार्यान्वयन को लेने के लिए यह आसान और अधिक विश्वसनीय हो सकता है।HALT I का भी विस्तार से उल्लेख किया है। सीपीयू मैनुअल के बाद ब्लाइंडली ने आक्रोश की एक और श्रृंखला का नेतृत्व किया ...

स्वाभाविक रूप से, आपको परीक्षण पर पूरी तरह से भरोसा नहीं करना चाहिए - गलत तरीके से लागू किए गए निर्देशों या उनकी अवधि के कारण परीक्षण ROM स्वयं सही ढंग से काम नहीं कर सकता है। आपको तुरंत डीएमजी के सभी पहलुओं के सबसे सटीक कार्यान्वयन का ध्यान रखना चाहिए, ताकि परीक्षणों की सहायता से आप पहले से ही केवल वही पहचान सकें जो आपने नोटिस नहीं किया था या लेखक दस्तावेज में इंगित करना भूल गए थे।

उपायों से संबंधित उपायों के लिए यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। प्रोसेसर निर्देशों की अवधि की एक परीक्षा, चक्र में प्रत्येक निर्देश की अवधि की जांच करती है, जिसमें सशर्त शाखा निर्देशों की अवधि में अंतर को ध्यान में रखना शामिल है। इस परीक्षण की रीडमी में उपायों के साथ एक तालिका है।

यह संभव है कि स्टार्टअप पर परीक्षण 255 की त्रुटि देगा। यह त्रुटि परीक्षण के स्रोत कोड में नहीं है, यही वजह है कि मैं पहले से ही आक्रोश की स्थिति में वापस आ गया, लेकिन इसके कोड के अधिक सावधानीपूर्वक विश्लेषण के बाद, कारण स्पष्ट है - परीक्षण रॉम शुरू होने और स्थापित होने से पहले कुछ जांच करता है। आगे के माप के लिए टाइमर। यह इन आंतरिक जांच है जो पास नहीं होती है। ऐसा करने के लिए, मुझे रीडमे से तालिकाओं के साथ खुद को संभालना पड़ा, जिसके बाद परीक्षण ने सफलतापूर्वक काम किया और दिखाया कि मुझे अभी भी कहां त्रुटियां मिलीं। सशर्त शाखा निर्देश मामले थे, लगभग सब कुछ सच था।

मेमोरी-प्रोसेसर सिंक्रोनाइजेशन टेस्ट प्रोसेसर निर्देश के निष्पादन के दौरान मेमोरी की स्थिति की जांच करता है। यदि आप निर्देश के निष्पादन के बाद ही सिंक्रनाइज़ेशन फ़ंक्शन को कॉल करते हैं, तो परीक्षण विफल हो जाएगा। मैंने पहले ही उल्लेख किया था कि यह कैसे सही है, इसलिए इस परीक्षा को पास करना अब मुश्किल नहीं है। यदि कुछ भी हो, तो परीक्षण स्क्रीन पर सभी आवश्यक डेटा प्रदर्शित करता है। यदि आप आश्चर्य करते हैं कि यह कैसे काम करता है, तो सब कुछ प्राथमिक है। सभी ऑपरेशन अधिकतम आवृत्ति पर सेट टाइमर काउंटर पर किए जाते हैं। परीक्षण अनुदेश के निष्पादन के साथ टाइमर के सही सिंक्रनाइज़ेशन के साथ, यह पता चला है कि प्रक्रिया में (अर्थात् प्रक्रिया में) काउंटर बढ़ सकता है। निष्पादन के बाद, इन मूल्यों की जांच की जाती है।

अंत में, एलसीडी परीक्षण। यह जांचता है कि एलसीडी नियंत्रक के राज्यों की अवधि कितनी सही है, और जब विभिन्न घटनाएं होती हैं (उदाहरण के लिए, लाइन काउंटर LY में वृद्धि)। इस परीक्षण को पास किए बिना, आपको विभिन्न राज्यों में अवरुद्ध वीडियो मेमोरी और ओएएम के बारे में भी नहीं सोचना चाहिए। वह LCDC रजिस्टर में 7 बिट्स के माध्यम से सही / बंद प्रदर्शन को सत्यापित करेगा। मैंने पहले ही उल्लेख किया है कि इस बिट के साथ ROM जोड़तोड़ के लिए हमारे हिस्से पर कुछ कार्यों की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष

मैं आपको बधाई दे सकता हूं - हमारा काल्पनिक एमुलेटर तैयार है। इसमें सभी महत्वपूर्ण कार्य शामिल हैं, बाकी को लागू करने के लिए आवश्यक नहीं है - खेल अब ठीक काम करेंगे।

आप खेल सकते हैं, लेकिन ध्वनि के बिना, एमुलेटर अभी भी हीन दिखता है। ध्वनि अगले लेख में चर्चा की जाएगी। यह विषय बड़े, अपेक्षाकृत जटिल है, जो कि नुकसान का एक समूह है, लेकिन बहुत, बहुत दिलचस्प है।