Программирование для Famicom/NES/Денди в Nesicide+ca65: маппер MMC3 - HBlank+скроллинг (10) КОНЕЦ
Это будет последний урок в этой серии описывающий на практике последнюю технику которую нужно знать, чтобы написать крутую игру на Famicom/NES/Денди…
Ну хорошо, если призадуматься, то нюансов в программировании на денди есть еще порядком. Как организовать «бесконечный» скроллинг прокручивая две экранных области друг за другом и обновляя вновь появляющиеся с краёв тайлы в VRAM по ходу движения… Как организовать тайлы в метатайлы 2x2, а то и 4x4 для более краткого описания карт и удобного обновления видеопамяти (ведь атрибуты палитр назначаются сразу блоку тайлов 2x2 в экранной области, а один байт атрибутов покрывает 4x4 тайла)… Как воспроизводить оцифрованные DCPM звуки с помощью FamiTone2…
Впрочем, имхо, материалов и примеров изложенных в этих статьях хватит чтобы сообразить как это всё делается самостоятельно. Да и должно же быть какое то пространство и для собственного творчества. Здесь же я поставлю точку в этом цикле и, возможно, займусь какой-нибудь уже полноценной игрой исходники которой выложу, но это будет другая история.
Итак, здесь мы повторим урок про ушибленный спрайт, реализовав перехват сканлайна через маппер MMC3.
Заодно мы реализуем полноценную подмену скроллинга по полной схеме как было описано в статье про проблемы скроллинга в Famicom/NES/Денди. Здесь я не буду подробно описывать почему мы быстро записываем в порты PPU SCROLL и ADDR четыре значения и как их высчитываем — это описано в упомянутой статье.
Создадим в Nesicide проект Example07 ( или возьмём готовый из архива yadi.sk/d/_THxg1gxuCCVNw ) — в нём почти все файлы и настройки надо сделать как в предыдущем уроке, кроме тайлсета — последний надо сделать как в уроке про «ушибленный спрайт» (Example03). Это значит что картинок с тайлами будет только две — gamegfx.png и titlegfx.png, а значит и файл заголовка iNES надо будет поправить уменьшив количество банков графики:
header.s
(изменено только число 8-килобайтных банков графики)
Итак, переходим к коду в main.s:
main.s — начало
Из нового здесь определение четырёх байтовых переменных в zero-page: scroll_x, scroll_y, scroll_top и scroll_bottom. Это те четыре значения что мы будем быстро записывать в регистры PPU в нужный момент времени чтобы полно и полноценно изменить параметры скроллинга в середине кадра в HBlank.
Весь код дальше нам уже известен включая процедуру num_to_spr которая выставляет в два указанных спрайта номера тайлов для того чтобы они отобразили двухзначное шестнадцатиричное число.
main.s — вторая часть
В обработчике IRQ происходит та подмена параметров скроллига ради которой мы делаем этот урок. Сперва мы сохраняем регистры флагов, A и X в стек (Y для краткости не сохраняем, но если нужно — это надо делать так же как с X, а регистр флагов сохраняет в стек сама активация прерывания, а восстановит инструкция выхода из него — rti). Далее выключаем прерывание MMC3 и тем самым прекращаем дальнейшие его срабатывания (интересно что если этого не сделать они будут срабатывать непрерывно без учёта счётчика, т.е. это обязательное действие). Далее для того чтобы подстроится под нужный момент выжидаем некоторую паузу величину которой берём равной координате X нулевого спрайта (координатами которого мы управляем с геймпада). Т.е. двигая спрайт влево-вправо мы будем управлять величиной этой паузы и подбирая её найдём ту величину которая обеспечит полное отсутствие визуальных глитчей.
Ну и выждав паузу мы быстро записываем четыре заранее подготовленных значения скроллинга в регистры PPU «вчерезполосицу» чтобы добиться нужного результата после чего штатно выходим из прерывания восстановив использованные регистры.
main.s — третья часть
Код инициализации почти такой же как в уроке про zero-sprite-hit, но спрайты с числами мы расположим тут вертикально, чтобы они не пропадали когда на их уровне появится нулевой подвижный спрайт (лимит на >8 спрайтов в сканлайне) и так же тут добавлена инициализация отображения банков памяти MMC3. Заметьте, что мы настроили отображение тайлов фона на банк CHR $0000, а тайлов спрайтов на банк CHR $1000 (без этого счётчик сканлайнов MMC3 не будет работать), но отображение обоих банков сделали на страницы видеоданных 4-7, т.е. вторые 4Кб видеоданных, или другими словами то что находится в тайлсете-картинке gamegfx.png — тайлсете со шрифтом и рамками-уголками.
main.s — четвёртая часть
В начале игрового цикла по VBlank мы сперва обновляем таблицу спрайтов, обновляем числа в спец-спрайтах чтобы вывести в них координаты нулевого спрайта и выставляем в регистрах PPU отсутствие скроллинга.
Далее мы взводим счётчик сканлайнов MMC3 и при этом выставляем в качестве значения до которого будет идти отсчёт координату Y нулевого спрайта — т.е. мы и этот параметр сможем варьировать двигая спрайт по экрану с помощью геймпада.
main.s — пятая часть
Здесь идёт сложная система управления — если нажимаются только кнопки направления, то меняются параметры скроллинга в переменных scroll_x, scroll_y и scroll_top. Это дело осложнено тем, что скроллинг по сути 9-битное значение по каждой оси и оба верхих бита scroll_x и scroll_y находятся в scroll_top, причём для реализации беспроблемной подмены скроллинга сдвинуты на два бита влево. Плюс еще надо помнить, что scroll_y должен «проворачиваться» не через 255 в 0, а через 239 в 0 и обратно — это тоже усложняет немного код.
Если же зажата кнопка (A), то мы переходим на более простое управление координатами нулевого спрайта.
А если зажата кнопка (B), то переходим тоже на управление координатами нулевого спрайта, но пошаговое, т.е. чтобы двигать спрайт на 1 пиксель надо нажимать-отжимать кнопки направлений, что делает возможным точное попиксельное позиционирование.
main.s — конец
Собственно комментарий всё говорит сам — здесь происходит вычисление scroll_bottom из величин scroll_x и scroll_y, после чего можно отправляться на новую итерацию игрового цикла которая замрёт пока не наступит следующий VBlank, но где то в середине этого ожидания сработает прерывание IRQ и подменит параметры скроллинга сообразно тому как выставлены координаты нулевого спрайта. Управляя ими с геймпада мы попробуем нащупать такие величины которые при данном коде обработки прерывания не будут вызывать никаких визуальных глитчей:
На видео снятом с эмулятора видно, что беспроблемные значения паузы крутятся где-то в районе 0C-10.
Проверка на трёх вариантах реального железа (большое спасибо OiStalker с сайта gamedev.ru и Oreanor с gbx.ru!) показали, что без проблем работают значения OD, OE и OF.
Конечно если вы будете менять тело обработчика IRQ, то эти паузы надо будет подстраивать и перепроверять заново.
Ну и на этом пожалуй всё. Надеюсь вам понравилось. :)
В первую часть (оглавление)...
Ну хорошо, если призадуматься, то нюансов в программировании на денди есть еще порядком. Как организовать «бесконечный» скроллинг прокручивая две экранных области друг за другом и обновляя вновь появляющиеся с краёв тайлы в VRAM по ходу движения… Как организовать тайлы в метатайлы 2x2, а то и 4x4 для более краткого описания карт и удобного обновления видеопамяти (ведь атрибуты палитр назначаются сразу блоку тайлов 2x2 в экранной области, а один байт атрибутов покрывает 4x4 тайла)… Как воспроизводить оцифрованные DCPM звуки с помощью FamiTone2…
Впрочем, имхо, материалов и примеров изложенных в этих статьях хватит чтобы сообразить как это всё делается самостоятельно. Да и должно же быть какое то пространство и для собственного творчества. Здесь же я поставлю точку в этом цикле и, возможно, займусь какой-нибудь уже полноценной игрой исходники которой выложу, но это будет другая история.
Итак, здесь мы повторим урок про ушибленный спрайт, реализовав перехват сканлайна через маппер MMC3.
Заодно мы реализуем полноценную подмену скроллинга по полной схеме как было описано в статье про проблемы скроллинга в Famicom/NES/Денди. Здесь я не буду подробно описывать почему мы быстро записываем в порты PPU SCROLL и ADDR четыре значения и как их высчитываем — это описано в упомянутой статье.
Создадим в Nesicide проект Example07 ( или возьмём готовый из архива yadi.sk/d/_THxg1gxuCCVNw ) — в нём почти все файлы и настройки надо сделать как в предыдущем уроке, кроме тайлсета — последний надо сделать как в уроке про «ушибленный спрайт» (Example03). Это значит что картинок с тайлами будет только две — gamegfx.png и titlegfx.png, а значит и файл заголовка iNES надо будет поправить уменьшив количество банков графики:
header.s
.segment "HEADER" ; Переключимся на сегмент заголовка образа картриджа iNES
MAPPER = 4 ; 4 = MMC3
MIRRORING = 0 ; зеркалирование видеопамяти: 0 - горизонтальное, 1 - вертикальное
HAS_SRAM = 0 ; 1 - есть SRAM (как правило на батарейке) по адресам $6000-7FFF
.byte "NES", $1A ; заголовок
.byte 4 ; число 16-килобайтных банков кода/данных
.byte 1 ; число 8-килобайтных банков графики (битмапов тайлов)
; флаги зеркалирования, наличия SRAM и нижние 4 бита номера маппера
.byte MIRRORING | (HAS_SRAM << 1) | ((MAPPER & $0F) << 4)
.byte (MAPPER & $F0) | %1000 ; верхние 4 бита номера маппера и признак iNES 2.0
.byte 0 ; mapper/submapper numbers
.byte 0 ; prg/chr high bits
.byte 0 ; prg-ram size
.byte 0 ; chr-ram size
.byte 0 ; cpu/ppu timings
.byte 0 ; extended console type
.byte 0 ; misc roms count
.byte 0 ; default expansion device
(изменено только число 8-килобайтных банков графики)
Итак, переходим к коду в main.s:
main.s — начало
; Подключаем заголовок библиотеки Famicom/NES/Денди
.include "src/neslib.inc"
; Подключаем заголовок библиотеки маппера MMC3
.include "src/mmc3.inc"
; Сегмент векторов прерываний и сброса/включения - находится в самых
; последних шести байтах адресного пространства процессора ($FFFA-FFFF)
; и содержит адреса по которым процессор переходит при наступлении события
.segment "VECTORS"
.addr nmi ; Вектор прерывания NMI (процедура nmi ниже)
.addr reset ; Вектор сброса/включения (процедура reset ниже)
.addr irq ; Вектор прерывания IRQ (процедура irq ниже)
.segment "ZPAGE": zp ; Сегмент zero page, это надо пометить через ": zp"
vblank_counter: .byte 0 ; Счётчик прерываний VBlank
; Для бесшовного скроллинга надо еще до входа в прерывание IRQ иметь четыре байтовых величины:
scroll_top: .byte 0 ; Верхние биты X и Y сдвинутые на 2 бита влево (%0000YX00), пойдут первыми в PPU_ADDR
scroll_y: .byte 0 ; Нижние 8 бит Y, пойдут вторыми в PPU_SCROLL
scroll_x: .byte 0 ; Нижние 8 бит X, пойдут на третьем шаге в PPU_SCROLL
scroll_bottom: .byte 0 ; На четвёртом шаге в PPU_ADDR надо записать ((Y & $F8) << 2) | (X >> 3) - эту величину надо вычислить
.segment "RAM" ; Сегмент неинициализированных данных в RAM
.segment "ROM_0" ; Страница данных 0 (первые 8Кб из 64 ROM картриджа) для адреса $8000
.segment "ROM_1" ; Страница данных 1 (вторые 8Кб из 64 ROM картриджа) для адреса $8000
.segment "ROM_2" ; Страница данных 2...
.segment "ROM_3" ; Страница данных 3...
.segment "ROM_4" ; Страница кода 4 (пятые 8Кб из 64 ROM картриджа) для адреса $A000
.segment "ROM_5" ; Страница кода 5 (шестые 8Кб из 64 ROM картриджа) для адреса $A000
; С MMC3 в сегменте ROM_H у нас располагаются последние страницы ROM картриджа
; т.е. в данной конфигурации с 64Кб ROM - 6 и 7 по порядку.
.segment "ROM_H" ; Сегмент данных в ПЗУ картриджа (страницы $C000-$FFFF)
palettes: ; Подготовленные наборы палитр (для фона и для спрайтов)
; Повторяем наборы 2 раза - первый для фона и второй для спрайтов
.repeat 2
.byte $0F, $00, $10, $20 ; Черный, серый, светло-серый, белый
.byte $0F, $16, $1A, $11 ; -, красный, зеленый, синий
.byte $0F, $1A, $11, $16 ; -, зеленый, синий, красный
.byte $0F, $11, $16, $1A ; -, синий, красный, зеленый
.endrep
; nmi - процедура обработки прерывания NMI
; Обрабатывает наступление прерывания VBlank от PPU (см. процедуру wait_nmi)
.proc nmi
inc vblank_counter ; Просто увеличим vblank_counter
rti ; Возврат из прерывания
.endproc
; wait_nmi - ожидание наступления прерывания VBlank от PPU
; Согласно статье https://wiki.nesdev.com/w/index.php/NMI ожидание VBlank
; опросом верхнего бита PPU_STATUS в цикле может пропускать целые кадры из-за
; специфической гонки состояний, поэтому правильнее всего перехватывать прерывание,
; в нём наращивать счётчик (процедура nmi выше) и ожидать его изменения как в коде ниже.
.proc wait_nmi
lda vblank_counter
notYet: cmp vblank_counter
beq notYet
rts
.endproc
; fill_palettes - заполнить все наборы палитр данными из адреса в памяти
; вход:
; arg0w - адрес таблицы с набором палитр (2 * 4 * 4 байта)
.proc fill_palettes
fill_ppu_addr $3F00 ; палитры в VRAM находятся по адресу $3F00
ldy # 0 ; зануляем счётчик и одновременно индекс
loop:
lda (arg0w), y ; сложный режим адресации - к слову лежащему в zero page
; по однобайтовому адресу arg0w прибавляется Y и
; в A загружается байт из полученного адреса
sta PPU_DATA ; сохраняем в VRAM
iny ; инкрементируем Y
cpy # 2 * 4 * 4 ; проверяем на выход за границу цикла
bne loop ; и зацикливаемся если она еще не достигнута
rts ; выходим из процедуры
.endproc
; fill_attribs - заполнить область цетовых атрибутов байтом в аккумуляторе
; адрес в PPU_ADDR уже должен быть настроен на эту область атрибутов!
.proc fill_attribs
ldx # 64 ; надо залить 64 байта цветовых атрибутов
loop: sta PPU_DATA ; записываем в VRAM аккумулятор
dex ; декрементируем X
bne loop ; цикл по счётчику в X
rts ; возврат из процедуры
.endproc
; num_to_spr - сконвертировать число в arg0b в шестнадцитиричное представление
; и записать старшую цифру как код ASCII по адресу { SPR_TBL, x }, а младшую
; по адресу на 4 байта больше. Т.е. X должен быть настроен на поле TILE
; первого спрайта.
.proc num_to_spr
lda # $F0 ; Оставляем только 4 верхних бита
and arg0b ; из arg0b в аккумуляторе и...
lsr
lsr
lsr ; сдвигаем их на 4 бита правее так что
lsr ; в A теперь лежит верхняя цифра
cmp # 10 ; проверяем не меньше ли она чем 10
bcs ten1 ; и если нет, то идём на код букв A-F
clc ; иначе складываем с кодом '0' чтобы
adc # '0' ; получить ASCII-код цифры 0-9
jmp next1 ; и идём на продолжение
ten1: clc ; В случае буквы надо сложить цифру
adc # 'A' - 10 ; с кодом 'A' за вычетом десяти
next1: sta SPR_TBL, x ; Сохраняем результат в память спрайтов
inx
inx
inx ; И увеличиваем x на 4 чтобы перейти
inx ; к следующему спрайту
lda # $0F
and arg0b ; Оставляем в аккумуляторе 4 нижних бита цифры
cmp # 10 ; проверяем не меньше ли она чем 10
bcs ten2 ; и если нет, то идём на код букв A-F
clc ; иначе складываем с кодом '0' чтобы
adc # '0' ; получить ASCII-код цифры 0-9
jmp next2 ; и идём на продолжение
ten2: clc ; В случае буквы надо сложить цифру
adc # 'A' - 10 ; с кодом 'A' за вычетом десяти
next2: sta SPR_TBL, x ; Сохраняем результат в память спрайтов
rts ; Возвращаемся из подпрограммы
.endproc
Из нового здесь определение четырёх байтовых переменных в zero-page: scroll_x, scroll_y, scroll_top и scroll_bottom. Это те четыре значения что мы будем быстро записывать в регистры PPU в нужный момент времени чтобы полно и полноценно изменить параметры скроллинга в середине кадра в HBlank.
Весь код дальше нам уже известен включая процедуру num_to_spr которая выставляет в два указанных спрайта номера тайлов для того чтобы они отобразили двухзначное шестнадцатиричное число.
main.s — вторая часть
; irq - процедура обработки прерывания IRQ.
; Она вызывается при наступлении прерывания от MMC3, т.е. по счётчику строк.
.proc irq
pha ; сохраняем аккумулятор в стек
txa ; помещаем X в A
pha ; сохраняем снова A (т.е. X) в стек
; выключаем прерывание MMC3 и одновременно этим сбрасываем флаг
; наступившего прерывания, иначе прерывание будет генерироваться
; каждый сканлайн!
sta MMC3_IRQ_OFF
; подождать следующего HBlank искуственной паузой
ldx SPR_FLD_X( 0 ) ; в качестве величины паузы берём координату X спрайта 0
loop2: dex
bne loop2
store PPU_ADDR, scroll_top ; как можно быстрее сохраняем
store PPU_SCROLL, scroll_y ; заранее вычисленные величины
store PPU_SCROLL, scroll_x ; в регистры PPU ADDR/SCROLL/SCROLL/ADDR
store PPU_ADDR, scroll_bottom ; для полноценной подмены скроллинга
;sta MMC3_IRQ_ON ; здесь не включим прерывания MMC3
pla ; восстановим A из стека
tax ; и скопируем в X, т.к. это был он
pla ; а теперь восстановим A
rti ; Инструкция возврата из прерывания
.endproc
В обработчике IRQ происходит та подмена параметров скроллига ради которой мы делаем этот урок. Сперва мы сохраняем регистры флагов, A и X в стек (Y для краткости не сохраняем, но если нужно — это надо делать так же как с X, а регистр флагов сохраняет в стек сама активация прерывания, а восстановит инструкция выхода из него — rti). Далее выключаем прерывание MMC3 и тем самым прекращаем дальнейшие его срабатывания (интересно что если этого не сделать они будут срабатывать непрерывно без учёта счётчика, т.е. это обязательное действие). Далее для того чтобы подстроится под нужный момент выжидаем некоторую паузу величину которой берём равной координате X нулевого спрайта (координатами которого мы управляем с геймпада). Т.е. двигая спрайт влево-вправо мы будем управлять величиной этой паузы и подбирая её найдём ту величину которая обеспечит полное отсутствие визуальных глитчей.
Ну и выждав паузу мы быстро записываем четыре заранее подготовленных значения скроллинга в регистры PPU «вчерезполосицу» чтобы добиться нужного результата после чего штатно выходим из прерывания восстановив использованные регистры.
main.s — третья часть
; reset - стартовая точка всей программы - диктуется вторым адресом в сегменте
; VECTORS оформлена как процедура, но вход в неё происходит при включении консоли
; или сбросу её по кнопке RESET, поэтому ей некуда "возвращаться" и она
; принудительно инициализирует память и стек чтобы работать с чистого листа.
.proc reset
; ***********************************************************
; * Первым делом нужно привести систему в рабочее состояние *
; ***********************************************************
sei ; запрещаем прерывания
ldx # $FF ; чтобы инициализировать стек надо записать $FF в X
txs ; и передать его в регистр вершины стека командой
; Transfer X to S (txs)
sta MMC3_IRQ_OFF ; Выключим IRQ маппера
; Теперь можно пользоваться стеком, например вызывать процедуры
jsr warm_up ; вызовем процедуру "разогрева" (см. neslib.s)
store MMC3_MIRROR, # MMC3_MIRROR_V ; Выставим вертикальное зеркалирование
store MMC3_RAM_PROTECT, # 0 ; Отключим RAM (если бы она даже была)
store_addr arg0w, palettes ; параметр arg0w = адрес наборов палитр
jsr fill_palettes ; вызовем процедуру копирования палитр в PPU
; **********************
; * Прячем все спрайты *
; **********************
lda # $FF ; Запоминаем в аккумуляторе $FF - координату по Y
ldx # 0 ; X настраиваем на начало таблицы спрайтов
loop1: sta SPR_TBL, x ; Записываем $FF в координату Y текущего спрайта
inx
inx
inx
inx ; Увеличиваем X на 4
bne loop1 ; И повторяем цикл пока X не станет равен 0
; Нулевой спрайт '|' в позицию ( 12, 24 ) с палитрой 1
set_sprite 0, # 12, # 24, # '|', # 1
; 4 спрайта под 4 шестнадцатиричных цифры разделенные пустым местом
set_sprite 1, # 8 * 10, # 100, # '0', # 2
set_sprite 2, # 8 * 11, # 100, # '0', # 2
set_sprite 3, # 8 * 10, # 108, # '0', # 2
set_sprite 4, # 8 * 11, # 108, # '0', # 2
; 4 "подкладочных" спрайта залитых белым цветом под цифрами чтобы
; из под них не просвечивал задний фон и они чётко выделялись.
set_sprite 5, # 8 * 10, # 100, # 3, # 0
set_sprite 6, # 8 * 11, # 100, # 3, # 0
set_sprite 7, # 8 * 10, # 108, # 3, # 0
set_sprite 8, # 8 * 11, # 108, # 3, # 0
fill_page_by PPU_SCR0, # $16 ; Сперва целиком зальём экранные
fill_page_by PPU_SCR1, # $16 ; области символом небольшого кружка.
frame_top = 3 ; Верхняя координата в тайлах рамки
frame_btm = 28 ; Нижняя координата в тайлах рамки
; Первые 3 строки PPU_SCR0 зальём символом из вертикальных полос
fill_vpage_line PPU_SCR0, 0, 0, # 3 * 32, # $07
; Краевые уголки рамки
poke_vpage PPU_SCR0, 0, frame_top, # $10
poke_vpage PPU_SCR0, 0, frame_btm, # $12
poke_vpage PPU_SCR1, 31, frame_top, # $11
poke_vpage PPU_SCR1, 31, frame_btm, # $13
; Горизонтальные линии сверху и снизу рамки в обеих экранных областях
fill_vpage_line PPU_SCR0, 1, frame_top, # 31, # $15
fill_vpage_line PPU_SCR0, 1, frame_btm, # 31, # $15
fill_vpage_line PPU_SCR1, 0, frame_top, # 31, # $15
fill_vpage_line PPU_SCR1, 0, frame_btm, # 31, # $15
; Включим инкремент PPU_ADD на 32 чтобы рисовать вертикальные линии
store PPU_CTRL, # PPU_ADDR_INC32
; Две вертикальных линии рамки
fill_vpage_line PPU_SCR0, 0, frame_top + 1, # (frame_btm - frame_top - 1), # $14
fill_vpage_line PPU_SCR1, 31, frame_top + 1, # (frame_btm - frame_top - 1), # $14
store PPU_CTRL, # 0 ; Вернёмся обратно в режим инкремента PPU_ADDR на 1
; Зальём цветовые атрибуты обеих экранных областей нулевой палитрой
fill_ppu_addr PPU_SCR0_ATTRS
lda # 0
jsr fill_attribs
fill_ppu_addr PPU_SCR1_ATTRS
lda # 0
jsr fill_attribs
; И первый и второй банки CHR настроим на страницы 4-7
mmc3_set_bank_page # MMC3_CHR_H0, # 4
mmc3_set_bank_page # MMC3_CHR_H1, # 6
mmc3_set_bank_page # MMC3_CHR_Q0, # 4
mmc3_set_bank_page # MMC3_CHR_Q1, # 5
mmc3_set_bank_page # MMC3_CHR_Q2, # 6
mmc3_set_bank_page # MMC3_CHR_Q3, # 7
store scroll_y, # 24 ; скроллинг по Y инициализируем в 24 (а по X будет 0 от зануления памяти)
; **********************************************
; * Стартуем видеочип и запускаем все процессы *
; **********************************************
; Включим генерацию прерываний по VBlank и источником тайлов для спрайтов
; сделаем второй банк видеоданных
store PPU_CTRL, # PPU_VBLANK_NMI | PPU_SPR_TBL_1000
; Включим отображение спрайтов и то что они отображаются в левых 8 столбцах пикселей
store PPU_MASK, # PPU_SHOW_BGR | PPU_SHOW_LEFT_BGR | PPU_SHOW_SPR | PPU_SHOW_LEFT_SPR
cli ; Разрешаем прерывания
Код инициализации почти такой же как в уроке про zero-sprite-hit, но спрайты с числами мы расположим тут вертикально, чтобы они не пропадали когда на их уровне появится нулевой подвижный спрайт (лимит на >8 спрайтов в сканлайне) и так же тут добавлена инициализация отображения банков памяти MMC3. Заметьте, что мы настроили отображение тайлов фона на банк CHR $0000, а тайлов спрайтов на банк CHR $1000 (без этого счётчик сканлайнов MMC3 не будет работать), но отображение обоих банков сделали на страницы видеоданных 4-7, т.е. вторые 4Кб видеоданных, или другими словами то что находится в тайлсете-картинке gamegfx.png — тайлсете со шрифтом и рамками-уголками.
main.s — четвёртая часть
; ***************************
; * Основной цикл программы *
; ***************************
main_loop:
jsr wait_nmi ; ждём наступления VBlank
; Чтобы обновить таблицу спрайтов в видеочипе надо записать в OAM_ADDR ноль
store OAM_ADDR, # 0
; И активировать DMA записью верхнего байта адреса страницы с описаниями
store OAM_DMA, # >SPR_TBL
; Обновим на экране числа координат нулевого спрайта
store arg0b, SPR_FLD_X( 0 ) ; Сохраним в arg0b координату X спрайта 0
ldx # 1 * 4 + SPR_TILE ; в регистре X нацелимся на номер тайла спрайта 1
jsr num_to_spr ; сконвертируем arg0b в число с записью цифр в спрайты 1 и 2
store arg0b, SPR_FLD_Y( 0 ) ; Сохраним в arg0b координату Y спрайта 0
ldx # 3 * 4 + SPR_TILE ; в регистре X нацелимся на номер тайла спрайта 3
jsr num_to_spr ; сконвертируем arg0b в число с записью цифр в спрайты 3 и 4
; PPU_CTRL надо обновить чтобы выставить в 0 верхние биты
; скроллинга содержащиеся в этом регистре...
store PPU_CTRL, # PPU_VBLANK_NMI | PPU_SPR_TBL_1000
store PPU_SCROLL, # 0 ; Перед началом кадра выставим скроллинг
store PPU_SCROLL, # 0 ; в (0, 0) чтобы панель рисовалась фиксированно
; ********************************************************
; * После работы с VRAM можно заняться другими вещами... *
; ********************************************************
; Инициализирующим значением для счётчика сканлайнов делаем координату Y нулевого спрайта
store MMC3_IRQ_COUNTER, SPR_FLD_Y( 0 )
; Выставим флаг того, что на следующем сканлайне надо перезагрузить
; счётчик сканлайнов значением из IRQ_COUNTER
sta MMC3_IRQ_RELOAD
; Включим генерацию прерывания IRQ маппером
sta MMC3_IRQ_ON
В начале игрового цикла по VBlank мы сперва обновляем таблицу спрайтов, обновляем числа в спец-спрайтах чтобы вывести в них координаты нулевого спрайта и выставляем в регистрах PPU отсутствие скроллинга.
Далее мы взводим счётчик сканлайнов MMC3 и при этом выставляем в качестве значения до которого будет идти отсчёт координату Y нулевого спрайта — т.е. мы и этот параметр сможем варьировать двигая спрайт по экрану с помощью геймпада.
main.s — пятая часть
jsr update_keys ; Обновим состояние кнопок опросив геймпады
; Здесь будет полезен макрос "перейти если кнопка нажата", который
; в отличие от привычного уже делает прыжок по условию без 'НЕ'.
.macro jump_if_keys1_is_down key_code, label
lda keys1_is_down
and # key_code
bne label
.endmacro
; Если нажата кнопка (A), то идём на непрерывное изменение координат спрайта
jump_if_keys1_is_down KEY_A, sprite_moves
; Если нажата кнопка (B), то идём на пошаговое изменение координат спрайта
jump_if_keys1_is_down KEY_B, sprite_steps
; Иначе обрабатываем изменение скроллинга:
jump_if_keys1_is_not_down KEY_LEFT, skip_left0 ; Если не нажата Влево - идём дальше
dec scroll_x ; уменьшим scroll_x на 1
lda # $FF ; загрузим в A $FF для сравнения
cmp scroll_x ; и сравним с scroll_x
bne skip_left0 ; если он не равен ($FF), то идём дальше
lda # %0100 ; иначе значит он провернулся и мы грузим в A битовую маску %100
eor scroll_top ; чтобы по XOR с A инвертировтать этот бит в scroll_top
sta scroll_top ; и сохраняем полученный байт из аккумулятора обратно
skip_left0:
jump_if_keys1_is_not_down KEY_RIGHT, skip_right0 ; Не нажата Вправо - идём дальше
inc scroll_x ; увеличим scroll_x на 1
bne skip_right0 ; и если получился не ноль - идём дальше
lda # %0100 ; иначе значит он провернулся и мы грузим в A битовую маску %100
eor scroll_top ; чтобы по XOR с A инвертировать этот бит в scroll_top
sta scroll_top ; и сохраняем полученный байт из аккумулятора обратно
skip_right0:
jump_if_keys1_is_not_down KEY_UP, skip_up0 ; Не нажата Вверх - идём дальше
dec scroll_y ; уменьшим scroll_y на 1
lda # $FF ; загрузим в A $FF для сравнения
cmp scroll_y ; и сравним с scroll_y
bne skip_up0 ; если он не равен ($FF), то идём дальше
lda # %1000 ; иначе значит он провернулся и мы грузим в A битовую маску %1000
eor scroll_top ; чтобы по XOR с A инвертировтать этот бит в scroll_top
sta scroll_top ; и сохраняем полученный байт из аккумулятора обратно
; А вот scroll_y при провороте через 0 вниз надо выставить в 239, т.к. в видеостраницах
; по вертикали 240 строк пикселей и нельзя 'заезжать' на несуществующие...
store scroll_y, # 239
skip_up0:
jump_if_keys1_is_not_down KEY_DOWN, skip_down0 ; Не нажата Вниз - идём дальше
inc scroll_y ; увеличим scroll_y на 1
lda # 240 ; загрузим в A 240 для сравнения
cmp scroll_y ; и сравним с scroll_y
bne skip_down0 ; если он не равен (240), то идём дальше
lda # %1000 ; иначе значит он вылез за верхнюю границу и мы грузим в A битовую маску %1000
eor scroll_top ; чтобы по XOR с A инвертировтать этот бит в scroll_top
sta scroll_top ; и сохраняем полученный байт из аккумулятора обратно
; scroll_y при этом надо принудительно выставить в 0, т.к. в видеостраницах по вертикали
; 240 строк пикселей и нельзя 'заезжать' на несуществующие...
store scroll_y, # 0
skip_down0:
jmp keys_check_end ; Выходим из проверки нажатых кнопок
sprite_moves:
; Проверяем кнопки на непрерывный сдвиг координат нулевого спрайта:
jump_if_keys1_is_not_down KEY_LEFT, skip_left1
dec SPR_FLD_X( 0 )
skip_left1:
jump_if_keys1_is_not_down KEY_RIGHT, skip_right1
inc SPR_FLD_X( 0 )
skip_right1:
jump_if_keys1_is_not_down KEY_UP, skip_up1
dec SPR_FLD_Y( 0 )
skip_up1:
jump_if_keys1_is_not_down KEY_DOWN, skip_down1
inc SPR_FLD_Y( 0 )
skip_down1:
jmp keys_check_end ; Выходим из проверки нажатых кнопок
sprite_steps:
; Проверяем кнопки на попиксельный сдвиг координат нулевого спрайта:
jump_if_keys1_was_not_pressed KEY_LEFT, skip_left2
dec SPR_FLD_X( 0 )
skip_left2:
jump_if_keys1_was_not_pressed KEY_RIGHT, skip_right2
inc SPR_FLD_X( 0 )
skip_right2:
jump_if_keys1_was_not_pressed KEY_UP, skip_up2
dec SPR_FLD_Y( 0 )
skip_up2:
jump_if_keys1_was_not_pressed KEY_DOWN, skip_down2
inc SPR_FLD_Y( 0 )
skip_down2:
keys_check_end:
Здесь идёт сложная система управления — если нажимаются только кнопки направления, то меняются параметры скроллинга в переменных scroll_x, scroll_y и scroll_top. Это дело осложнено тем, что скроллинг по сути 9-битное значение по каждой оси и оба верхих бита scroll_x и scroll_y находятся в scroll_top, причём для реализации беспроблемной подмены скроллинга сдвинуты на два бита влево. Плюс еще надо помнить, что scroll_y должен «проворачиваться» не через 255 в 0, а через 239 в 0 и обратно — это тоже усложняет немного код.
Если же зажата кнопка (A), то мы переходим на более простое управление координатами нулевого спрайта.
А если зажата кнопка (B), то переходим тоже на управление координатами нулевого спрайта, но пошаговое, т.е. чтобы двигать спрайт на 1 пиксель надо нажимать-отжимать кнопки направлений, что делает возможным точное попиксельное позиционирование.
main.s — конец
; Три параметра для скроллинга - scroll_top, scroll_x и scroll_y мы поддерживаем
; в актуальном состоянии прямо в процессе скроллинга. По сути это нижние 8 бит скроллинга
; по осям в scroll_x/y, а в scroll_top находятся верхние девятые биты в виде
; битовой маски '0000YX00'. Однако последний четвёртый параметр - scroll_bottom
; является более сложным наложением частей scroll_x и scroll_y по маске
; по формуле ((Y & $F8) << 2) | (X >> 3) и её надо вычислить перед началом кадра:
lda scroll_y ; Грузим в аккумулятор scroll_y: Y
and # $F8 ; по AND обнуляем ему нижние 3 бита: Y & $F8
asl a ; сдвигаем его
asl a ; влево на 2 бита: (Y & $F8) << 2
sta arg0b ; и запоминаем в arg0b
lda scroll_x ; Грузим в аккумулятор scroll_x: X
lsr a ; сдвигаем его
lsr a ; вправо на
lsr a ; три бита: X >> 3
ora arg0b ; и сочетаем по OR с arg0b: ((Y & $F8) << 2) | (X >> 3)
sta scroll_bottom ; итог сохраняем в scroll_bottom
jmp main_loop ; И уходим ждать нового VBlank в бесконечном цикле
.endproc
Собственно комментарий всё говорит сам — здесь происходит вычисление scroll_bottom из величин scroll_x и scroll_y, после чего можно отправляться на новую итерацию игрового цикла которая замрёт пока не наступит следующий VBlank, но где то в середине этого ожидания сработает прерывание IRQ и подменит параметры скроллинга сообразно тому как выставлены координаты нулевого спрайта. Управляя ими с геймпада мы попробуем нащупать такие величины которые при данном коде обработки прерывания не будут вызывать никаких визуальных глитчей:
На видео снятом с эмулятора видно, что беспроблемные значения паузы крутятся где-то в районе 0C-10.
Проверка на трёх вариантах реального железа (большое спасибо OiStalker с сайта gamedev.ru и Oreanor с gbx.ru!) показали, что без проблем работают значения OD, OE и OF.
Конечно если вы будете менять тело обработчика IRQ, то эти паузы надо будет подстраивать и перепроверять заново.
Ну и на этом пожалуй всё. Надеюсь вам понравилось. :)
В первую часть (оглавление)...
0 комментариев