转换概图成为仿真器[翻译版-1](转载)
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转换概图成为仿真器[翻译版-1](转载)


转换概图成为仿真器[翻译版-1]
 
作者: zchou (Nelson Chou) 看板: Emulator
标题: 转换概图成为仿真器[翻译版-1]
时间: Sun Aug 30 03:54:02 1998

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**  这篇是未经原作者同意擅自翻译的.                           **
**                                                            **
**  这篇文章重要的是如何从一堆线路图中整理出仿真器所需的信息  **
**  ,例如:MEMORY MAP,ROM的结构等.这是做仿真器的第一步.再来是  **
**  把这些信息转成程序.                                       **
**                                                            **
**  我不敢说我翻译的很好.因为我不是原作者,有时很难想象到底原  **
**  作者想说明什么.同时我的电子学知识浅薄,专有名词翻法可能有  **
**  问题,如果有任何问题,请先看看原文,而不要以这篇翻译文章为   **
**  主.                                                       **
**                                                            **
**                                   NELSON CHOU              **
**                                                            **
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转换概图(Schematics)成为仿真器 V1.2
by Daniel Boris (dboris@erols.com)
5/9/98

目录表

1.0 导论
2.0 Zarzon 硬件
        2.1 导论
        2.2 处理器
        2.3 Memory Map
        2.4 Roms
3.0 Video section
        3.1 Video RAM
        3.2 CRT 控制器
        3.3 Video Shifter
        3.4 Color Selector
        3.5 组合在一起
4.0 Sound (稍后加入)

附录 1:转换二进制到十六进制


1.0 导论

这文件的目的是解释萃取所需的信息的基础处理,以便写仿真器(或MAME
DRIVER)从ARCADE机器的概图!我将使用Zarzon当一个范例.当你看这文件
时,能伴随着概图一起看是最好的!你能在这里找到概图:

http://www.spies.com/arcade/bronzeage/
(译按:档名是ZARZON.PDF,需要ACROBAT READER读,2333K)

你当然也希望可以DOWNLOAD这个游戏的ROM IMAGE,这里可以找到:

ftp://ftp.tant.com/incoming (维护网页时也可能会移走)
(译按:DAVE的网页也有,是一个小蜜蜂游戏)

NOTE : 我企图使这文件是准确的,但是不可避免可能有错误溜过去!
(译按:文字上的错误的确很多! :D )

我尝试使这文件尽可能的简单,但是如果要完全了解的话,你应该具备数字
电子学的基础知识!你也应该有二进制数运算的知识.我会用HIGH(高电位)
或是LOW(低电位)表示讯号,以二进制中的HIGH=1,LOW=0!

2.0 Zarzon 的硬件

2.1 导论

这个游戏使用了两张基版,每张基版各有三页概图,我以下列代号称呼:
CPU1 , CPU2 , CPU3 , CRT1 , CRT2 , CRT3 .
在概图CHIP都已经编号,号码在每个CHIP的框框边.
(译按:PDF档中P20至P25)

两张基版所用的编号是重复的,如在CPU基版的CHIP 8与出现在CRT基版的
CHIP 8不同!CPU基版包含处理机,RAM,ROM,地址译码,和声音硬件.CRT基版
包含影像电路及I/O PORTS.(译按:以下所指的皆是PDF档中P20至P25的电
路图图例)这两块基版之间连接的关系,以虚线方框连接椭圆框作为结尾,
框内有所连接的CHIP的文数字编号作为表示.从基版到机器的其它部份的
连接关系(如电源供应器或控制面板),以椭圆框和其中的编号表示!

你可以找出这些连接关系连到哪里,藉由查看手册中的概图!

2

转换概图成为仿真器[翻译版-1](转载)


2.2 处理器

第一步就是找出基版所使用的处理器是什么.在ZARZON中很简单,在CPU1页
中,CPU(CHIP 11)清楚的标示出是一颗6502.为了找出处理器的速度,我们
查看6502中负责时序输入的第37pin.讯号由位于CPU1页中左上角的时序电
路产生.起始于一个11.289MHz的振荡器,输出至CHIP 34(74LS163)的时序
输入.它是一个计数器,被用于与输入时序相除.时序从PIN11(QD)输出,PIN
11是除以16后输出.所以处理器时脉为 11.289MHz/16 = 0.705562MHz.(译
注:这里原文出错了!)

输入至处理器的IRQ连接到CRT2页的CHIP80.这芯片是一个锁存器(latch),
当使输出端成高电位的输入A端将保持于高电位直到它由PIN5的脉冲所清
除(我将在稍后谈论这部份).输入A端连接到CRT3页的CHIP2.它连接了CHIP2
的V-SYNC 输出,CHIP2是一个CRT控制器芯片.V-SYNC发生在每个影像页框的
结尾,并且发出一个VERTICAL BLANK开始的讯号(此时,CRT的电子束将从萤
幕的右下回到左上).

输入至处理器的非屏蔽中断(NMI)连到了CPU3页,穿过CHIP27从输入端15的地
方.这个输入端连接机器上的投币处(看看电路图(WIRING DIAGRAM)),因此当
铜板投下时,将产生一个非屏蔽中断!

2.3 Memory Map

下一步是找出基版的MEMORY MAP.MEMORY MAP是一个表格,列出了每个系统
中的装置(RAM,ROM,I/O PORTS,或其它)位于内存的何处.为了找出MEMORY
MAP,我们首先必须找出地址译码器,可以在CPU2页左上角发现.首先解码的
是ROMS码,标示ROM1到ROM12,这些都连接到CS PIN在ROMS上于CPU1页.

当任何一个ROM发出低电位讯号时,对应的ROM将被致能,所有这些输入端从
CHIP12(LS154)出来,CHIP12是一个译码IC.当LS154致能时,PIN18及19(在
本例中是连接在一起的)必须是低电位.这个输出端从XOR GATE 30穿过
NOT GATE 27 .

(附带说明: GATE 30显示一个解码概图的陷阱.如果不仔细看概图的话,可
能出现一个状况,把GATE 30看作一个OR GATE(译按:XOR GATE符号多的那
条线不明显,对照看看就知道),但是如果你看到CHIP编号为74LS86,它又回
到一个XOR GATE.我没有发现这点,直到我尝试译码电路图的另一部份,没
有任何意义.所以阅读概图时请非常小心)

连接到XOR GATE的输入端是A14及A15,这两条是从CPU连出的地址线,所以
当A14或A15处于高电位时(但是不是同时),LS154将会被致能.当LS154致能
时,它的15个输出端之1将变成低电位.哪一个输出端将变成低电位则由标
示A,B,C,D的输入端决定,这些输入端连接着A11,A12,A13,A15.如果他们都
是低电位,则输出端0(ROM1)将变成低电位,如果A12变成高电位,输入端会
描述一个二进制的2(译按:0b0010),所以输出端(ROM3)将变成低电位.让我
们写成一个表格,这样会更清楚些:

Address bit
15 14 13 12 | 11 10 9 8 | 7 6 5 4 | 3 2 1 0
0  1  0  0    0  x  x x   x x x x   x x x x   ROM1

为了算出ROM1,我们知道A11,A12,A13,A15必须都为0,所以把那些放进表格
里.如果A15是0,使CHIP12被致能的唯一途径是使A14必须为1.A10...A0都
标上X(不用在乎),因为他们与这解码无关.为了找出寻址范围,把X=1,并且
再次转换成十六进制,它是$47FF.所以我们现在知道ROM1致能时,当寻址范
围在$4000-$47FF.让我们做一个其余的ROM致能时的表格

15 14 13 12 | 11 10 9 8 | 7 6 5 4 | 3 2 1 0
0  1  0  0    0  x  x x   x x x x   x x x x   ROM1  $4000-$47FF
0  1  0  0    1  x  x x   x x x x   x x x x   ROM2  $4800-$4FFF
0  1  0  1    0  x  x x   x x x x   x x x x   ROM3  $5000-$57FF
0  1  0  1    1  x  x x   x x x x   x x x x   ROM4  $5800-$5FFF
0  1  1  0    0  x  x x   x x x x   x x x x   ROM5  $6000-$67FF
0  1  1  0    1  x  x x   x x x x   x x x x   ROM6  $6800-$6FFF
0  1  1  1    0  x  x x   x x x x   x x x x   ROM7  $7000-$77FF

4

转换概图成为仿真器[翻译版-1](转载)

且PIN 14处于低电位时,区段2被致能.PIN 14及PIN 2都连接到CHIP 42(OR
GATE),以致于当处理器在读取时,PIN14变成低电位并且当处理器在写入时
,PIN 2会变成低电位.同时也进到这些OR GATE还有讯号 02(signal 02,
PHASE 2).这里它们动了一些小手脚.如果查看概图,02连接到一个旗标,标
示为2-V.这些旗标指定了两块基版的连接处.在CPU基版上的相对应的旗标
注记在CPU2页.旗标穿过GATE 26及31,再回到地址译码器12的PIN 16.如果
你查看这个逻辑电路,可以发现这个在CRT基版上的译码器只能在当CHIP12
的PIN 16处于低电位时被致能.表格时间~~~:

  15 14 13 12 | 11 10 9 8 | 7 6 5 4 | 3 2 1 0
  1  0  1  1    0  x  x x   x x x x   x x x x  $B000-$B7FF

这个在CRT基版上的译码器将只被致能在寻址范围$B000-B7FF.现在我们可
以为CRT基版上的译码器20建立表格:

R/W  15 14 13 12 | 11 10 9 8 | 7 6 5 4 | 3 2 1 0
W    1  0  1  1    0  x  x x   x x x x   x 1 0 0  $B004
W    1  0  1  1    0  x  x x   x x x x   x 1 0 1  $B005
W    1  0  1  1    0  x  x x   x x x x   x 1 1 0  $B006
W    1  0  1  1    0  x  x x   x x x x   x 1 1 1  $B007
R    1  0  1  1    0  x  x x   x x x x   x 0 0 0  $B000
R    1  0  1  1    0  x  x x   x x x x   x 0 0 1  $B001
R    1  0  1  1    0  x  x x   x x x x   x 0 1 0  $B002
R    1  0  1  1    0  x  x x   x x x x   x 0 1 1  $B003

你会注意到,在这个情况下,我忽视了那些打X的.这些打X的是I/O的解码,
所以寻址范围不太重要.程序通常只用到寻址范围中的第一个地址(请小心
!!因为有时并不是这样).在概图上致能的地方实际上是跟着地址(B000,
B001,或其它)而命名,所以可以安全的假设这些是正确的地址.

现在我们可以追踪他们,看看他们做了什么:

B000,B001: 这些回到CPU3页及连接锁存器46,45.这两个锁存器控制基版
           的声音区.

B002: 它到CRT2页上的CHIP18.这个锁存器只用了两个BITS,D0,D1.
      D0 - 这个讯号走进影像区.
      D1 - 这个走到CHIP 80,用来控制连到CPU的IRQ.D1被用来清除IRQ.

B003: 它到CRT2页上的CHIP15,用来拴住D0及D1到讯号BACK1及BACK2.可能
      是控制背景颜色.

B004: 这个讯号控制CRT2页的CHIP5,用来读入输入的讯号.为了找出这些
      控制讯号来至哪里,追踪CPU3页的旗标,他们连接到循环号码.这些
      号码可以在线路图上找到(译注:WIRING DIAGRAM,手册中FIGURE 9)
      ,在标示"CPU PC Board ASSY."区域上.这里是那些BITS做了什么:

      D0 = Left mov        左移
      D1 = Right mov       右移
      D2 = Fire            发射
      D3 = No connection   无连接
      D4 = No connection   无连接
      D5 = No connection   无连接
      D6 = Beam            光束
      D7 = 2P Sel          2P 选择

      D0,D1,D2,D6,D7是所有的按键,当被按下时为低电位,当没按下时为
      高电位.
      D3,D4,D5没有连接到何处,所以总是高电位.

B005: 这个讯号控制CRT2页上的CHIP6.以B004相同的方式运作.讯号如下:

      D0 = 1P Sel
      D1..D7: 看起来没有连接.

B006: 这个讯号连接到CRT2的CHIP 7.这个锁存器连接到一个指拨开关(DIP
      SWITCH).

B007: 这个讯号控制CRT2上的CHIP8.这个BITS有下列的功能:
      D0 = NMI(非屏蔽中断).这个BIT显示NMI讯号目前的状态.这个讯号
      来自CPU3页,并且被机器的投币处所控制.当铜板投下时,这BIT变成
      低电位,并且产生一个非屏蔽中断(non-maskable interrupt)到处
      理器.
      D1..D3 = 不使用.
      D4..D7 = 这些输入端连接到计数器CHIP 19,持续的由讯号F1计时.
      这可能是用来产生随机数.

最后一个地址译码的区域在CRT3页上.CHIP2是一个CRT控制器芯片,并且有
设定组态的缓存器在里面.由PIN25上的CS输入端所致能.当通到CHIP78的
三个输入端处于高电位时,CHIP 3将被致能.旗标"1-2"通到CPU2页的NOR
GATE 31.这里是译码的表格:

15 14 13 12 | 11 10 9 8 | 7 6 5 4 | 3 2 1 0
0  0  1  1    x  x  x x   x x x x   x x x x  $3000-$3FFF

现在可以整理所有信息成完整的MEMORY MAP:

0000 - 00FF RAM
0100 - 01FF Mirror of RAM 0000-00FF
0200 - 02FF Mirror of RAM 0000-00FF
0300 - 03FF Mirror of RAM 0000-00FF
0400 - 1FFF Video RAM
3000 - 3FFF CRT controller
4000 - 47FF ROM1 ZARZ122.07
4800 - 4FFF ROM2 ZARZ123.08
5000 - 57FF ROM3 ZARZ124.09
5800 - 5FFF ROM4 ZARZ125.10
6000 - 67FF ROM5 ZARZ126.13
6800 - 6FFF ROM6 ZARZ127.14
7000 - 77FF ROM7 ZARZ128.15
7800 - 7FFF ROM8 ZARZ129.16
8000 - 87FF ROM9 ZARZ130.22
8800 - 8FFF ROM10 ZARZ131.23
9000 - 97FF ROM11 ZARZ132.24
9800 - 9FFF ROM12 Unused
B000 - B001 Sound
B002   0 = Flip screen (?)
       1 = Clear IRQ
B003   0,1 = Background color (?)
B004
      D0 = Left mov
      D1 = Right mov
      D2 = Fire
      D3 = No connection
      D4 = No connection
      D5 = No connection
      D6 = Beam
      D7 = 2P Sel

B005
      D0 = 1P Sel
      D1..D7: Seem to be unconnected

B006  Dip Switch
B007  D0 = Coin
      D4-D7 = Random number (?)

F800 - FFFF Mirror of 7800 - 7FFF ROM ZARZ129.16

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