任天堂产品系统介绍.docx

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1、任天堂产品系统介绍目录1、系统简介任天堂主机由6502处理器与一个特制的图形处理器构成。CPU是6502,而不是传言中的65C02（CMOS）oPPU的显存是与CPU的内存是分离的，能够通过对特殊端口的读/写来操作。卡带可能包含的内容有位于处理器地址$8000-$FFFF的ROM,与位于PPU地址$0000-$IFFF的VROMo由于NES只有2K的RAM,因此变量的可用的变量空间只有从$0000至IJ$07FF共8个页面。在开机之后RAM与VRAM中的内容是0,但是注意：复位并不改变其中的内容。在更小的卡带，比如只有16KB的ROM,它占有$CoOO-$FFFF,而$8000-$BFFF的空

2、间是不用的。那些大于32KB的卡带，它被特殊的电路分页到一定的地址空间。一些卡带在$6000-$7FFF有SRAM,那是电池存储的位置。卡带VROM被用来做图案表（比如Ti1e表，角色发生器等等）。通常的数量是8KB,包含两个图案表。大于8KB的VRoM被特殊的电路分页到一定的地址空间。内部的VRAM在PPU内存里定位于$2000-$3FFF,它用来存储命名表（比如屏幕缓冲）。尽管PPU支持4个命名表，但只能支持两个的存放空间。另外的两个是开始两个的镜像。NES共有154条指令O在本壬本里，你将遇到如下形式的符号：“Dn（5位，3位，等等）。位是按从最低位（0位）到最高位（7位）。所有的十六进

3、制都在前面加上一个美圆符号（$）（$2002,$4026,等等）是在6502处理器汇编里常用的符号,二进制前面加上一个百分号。2、缩写表NES任美董娱乐系统Famicom任天堂家用计算机，即FCFDS任天堂磁碟机系统中央处理器，NES使用一个定制的6502（NMOS）芯片，有些型号为UU6527PPU图像处理器，用来处理背景，精灵与其他图像特性，通常为6538APU；声音处理器，集合在CPU内部，包含4个模拟通道与F数字通道ROMVROM的扩容操纵，用来操纵访问超过6502限制的64K地址,同样，也能够扩容VRoMVRAM图像RAM,PPU专用，2K字节VROM图像RoM,储存图像数据的地方，

4、能够由MMC切换到VRAM里ROM程序RO实际程序储存的地方，扩容部分能够通过MMC切换到PRG-RAM里RAM程序RAM,与ROM同义，不一致的是它是RAMSPR-RAM精灵RAM,RAM中的256字节，专用于储存精灵，它不属于VRAM或者ROMSRAM电池RAM,卡带上用来储存游戏记录的EPROM-电擦写ROMDMC三角波调制通道，APU用来处理数字声音的，也写作PCM通道EX-RAM扩展VRAM,用在MMC5里,能够扩展VRAM容量3、中央处理器NES定制的6502内部特别加上了声音处理单元。NTSC制式的NES使用1.7897725MHz主频，PA1制式使用1.773447MHz主频。

5、CPU内存映像：开始地址用途结束地址$00002K字节RAM,做4次镜象（即$字00-$07FF可用）S1FFF$2000寄存器$2007$2008寄存器（$2000-$2008的镜像，每8个字节镜像一次）$3FFF$4000寄存器$401F$4020扩展ROM$5FFF$6000卡带的SRAM（需要有电池支持）$7FFF$8000卡带的下层ROM$BFFFSCOOO卡带的上层ROM$FFFF中断：6502有3个中断IRQBRKNMI与RESET,每个中断都有一个16位的向量，即指针，用来存放该中断发生时中断服务函数的地址。中断发生时CPU都会把状态标志与返回地址压栈，然后调用中断服务程序。I

6、RQ/BRK中断由一下两种情况产生：一是软件通过BRK指令产生，一是硬件通过IRQ引脚产生。RESET在开机的时候触发，这是ROM被装入，6502跳到RESET向量指向的地址没有寄存器被修改，没有内存被清空，这些都只在开机是发生。NM1指不可屏蔽中断，它在VB1ank即屏幕刷新时发生，持续时间根据系统（NTSC/PA1）不一致而不一致。NTSC是每秒60次，而PA1是每秒50次。6502的中断延时是7个时钟周期，也就是说，进入与离开中断都需要7个时钟周期。它产生于PPU的每一帧结束，NM1中断能够由$2000的第7位的1/0操纵同意/禁止。大部分中断应该使用RT1指令返回，但是有些游戏不用，比

7、如最终幻想1o它用一个很惊奇的方式：手工修改堆栈指针，然后执行RTS指令。这种方法在技术上是可行的，但是应该尽量避免。以上中断在ROM内有下列对应的地址：中断地址中断优先权$FFFANMI中$FFFCRESET高$FFFEIRQ/BRK低特别说明：NES的6502不支持10进制。尽管C1D与SED指令都正常工作，但是ADC与SBC都不使用CPU状态标志的位。由于复位后“D”位的状态是不确定的，因此游戏通常在程序开始时使用一个C1D指令。声音寄存器映射到CPU内部，所有波形发生的工作都在CPU内部完成。注意那两个分开的16KROM段，它们可能是连续的，但是它们根据卡带的大小扮演不一致的角色。有的

8、卡带只有一个16KROM,那么它就同时被装入$8000与SCOOOo所有游戏都将它们自己装入$8000,使用32KRAM,但是它们都能够通过内存映射把多于一个16KROM装入$8000。VRoM也是同样的道理。当BRK中断发生的时候，CPU把状态标志压入堆栈，同时设置“B”标志。而IRQ中断发生时，CPU把状态标志压入堆栈，同时清除“B”标志。这是由于6502使用同一个向量来处理两种中断，用“B”标志来区分它们。你能够用下列程序来区别两种中断：C134:P1A;拷贝CPU状态标志到AC135:PHA;把状态标志还回给堆栈C136:AND#$10;检查“B”标志C138:BNEisBRKopco

9、de;假如设置了，就是软件中断(BRK)在NMI里指向BRK会导致巨经被压栈的“B”标志被设置。6502的$6C指令(间接绝对跳转)有一个BUG,当低位字节是$FF时CPU将不能正确计算有效地址。比如：C100:4FC1FF:00C200:23D000:6CFFC1-JMP(JC1FF)本来它是应该跳到$2300的，但是在计算高位字节的时候，在页面边界处地址是不能再增加的，因此实际将跳转到$4F00。需要注意的是，页面越界不可能在变址间接寻址模式发生。由于0页面的限制，由于0页面的限制，所有变址间接寻址的读写都应该在计算有效地址之后与#$FF进行逻辑与操作。比如：C000:1DX#3;从$00

10、02+$0003读变址地址，C002:1DA($FF,X);不是$0102+$0103.4、图形处理器PPU时序:NTSC制式P1制式基频(BaSec1ock)21477270.OHz21281364.OHzCPU主频(Cpuc1ock)1789772.5Hz1773447.OHz总扫描线数(Tota1scan1ines)262312扫描线总周期(Scan1inetota1cyc1es)1364(15.75KHz)1362(15.625KHz)水平扫描周期（H-Drawcyc1es）10241024水平空白周期（H-B1ankcyc1es）340338结束周期(Endcyc1es)42帧周期(

11、Framecyc1es)1364*2621362*312帧IRQ周期(FrameIRQcyc1es)2983035469帧率(Framerate)60(59.94Hz)50Hz帧时间(Frameperiod)1000.0/60.0(ms)1000.0/50.0(ms)镜像是指通过硬件映射特殊的内存地址或者范围的一个过程。PPU内存映像：开始地址用途结束地址$0000图案表0（256x2x8,可能是VRoM）$0FFF1000图案表1（256x2x8,可能是VROM）$1FFF$2000命名表0（32x30块）（镜像，见命名表镜像）$23BF$23CO属性表0（镜像，见命名表镜像）$23FF$2

12、400命名表1（32x30块）（镜像，见命名表镜像）$27BF$27C0属性表1（镜像，见命名表镜像）$27FF$2800命名表2（32x30块）（镜像，见命名表镜像）$2BBF$2BCo属性表2（镜像，见命名表镜像）$2BFF$2C00命名表3（32x30块）（镜像，见命名表镜像）$2FBF$2FC0属性表3（镜像，见命名表镜像）$2FFF$3000$2000-$2EFF的镜像$3EFF$3F00背景调色板#1$3FOF$3FIo精灵调色板#1$3FIF$3F20镜像，（见调色板镜像）$3FFF$4000$0000-$3FFF的镜像$7FFF命名表：NES的图像通过Ti1e矩阵来显示，这个网

13、格就叫命名表。一个命名表与字符模式下的屏幕缓冲比较相象，它包含字符的代码，也就是30列的32Byte长度。每个Ti1e有8x8个象素，每个命名表有32x30个Ti1e,也就是256x240象素。PPU支持4个命名表，他们在$2000,$240命$2800,$2C00。在NTSC制式下，上面与下面的8象素通常不显示出来，只有256x224象素；在PA1制式下，屏幕有256x240象素。需要说的是，尽管PPU支持4个命名表，任天堂主机只支持2个命名表。另外两个被做了镜像。命名表储存了TiIe的编号，而TiIe存在图案表里。计算命名表里Ti1e号对应的实际地址的公式是：（TiIe号X16）+由$20

14、00端口指定的图案表地址命名表镜像：NES只有2048字节（$800）的VRAM给命名表使用，但是如前表所示，NES有能力寻址到4个命名表。缺省情况下，NES卡带都带有水平与垂直镜像，同意你改变命名表指向PPU的VRAM位置。这种方式同时影响两个命名表，你不能单独改变其中的一个。每个卡带都操纵着PPU地址线的A1O与A11。它可能将他们设置成下列4种可能的方式的1种。下面这个图表有助于懂得NES里的各类镜像，指向PPUVRAM中命名表的12位地址相当于$2xxxx”：名字命名表#0命名表#1命名表#2命名表#3说明地址线AI1地址线A1O水平$000$000$400$40010垂直$000$800$000$800014屏幕镜像$000$400$800$C00卡带里有2KVRAM,4个命名表物理上独立的11单屏幕$xoo$X00$X00$X00所有的命名表指相同的VRAM区域,X=0、4、8、C00VROM镜像Mapper68#游戏映射VRoM到PPUVRAM的命名表，这使得命名表是基于VRoM的，你不能写它但却能够通过mapper自己来操纵是否使用这种特性图案表：图案表储存了实际8x8象素的Ti1e,同时也储存了用来指向NES调色板全部16种颜色的4位元矩阵的低两位。PPU支持两个图案表在$0000与$1