在电视机顶盒上使用的NES模拟器的设计方法

摘要

一种在电视机顶盒上使用的NES模拟器的设计方法，包括：一、对6502cpu的指令的模拟；二、对NES核心部件PPU图形处理器的模拟；三、对图形缓冲机制的优化处理；四、对声音处理器的模拟；五、对手柄控制器的模拟；六、对NES游戏文件格式的解析。本发明的优点在于：通过普通的机顶盒来实现对NES游戏的支持，使的不同的机顶盒，只要使用本发明设计方法设计的NES模拟器，就能直接升级为一台NES游戏机，能够有效的提高用户对各种类型游戏的需求。

主权项

一种在电视机顶盒上使用的NES模拟器的设计方法，其特征在于：包括下述内容：一、对6502cpu的指令的模拟，所述对6502cpu的模拟包括下述步骤：步骤1：获得6502 ROM的操作码；步骤2：解码和执行操作码；步骤3：执行中断：当程序中BRK指令执行时，软件中断就发生；步骤4：读写内存中的指令；步骤5：完成对6502cpu的指令的连续读取；二、对NES核心部件PPU图形处理器的模拟，所述对PPU图形处理器的模拟，包括：对PPU时序的模拟，包括基频、CPU主频、总扫描线数、扫描线总周期、水平扫描周期、水平空白周期、结束周期、帧周期、帧IRQ周期、帧率、帧时间的模拟；对存储图案表的实际读取方式的模拟；对命名表和命名表影象的读取方式的模拟；对属性表的读取方式的模拟；对调色板，调色板镜像，背景滚动，屏幕和动画分层操作方式的模拟；对动画和动画RAM读取和操作方式的模拟；在屏幕刷新的时候访问VRAM的操作方式和访问PPU RAM的操作方式的模拟；三、对图形缓冲机制的优化处理，所述对图形缓冲机制的优化处理，是将NES游戏运行中所输入的图像数据转换为一种通用的格式，然后在机顶盒的屏幕上表现出来，当PPU图形处理器在刷新屏幕图像时，并不是每次都从NES游戏的视频VROM中读取数据，而是在NES模拟器将NES格式的图像数据写入NES视频内存时就一次性地将数据转换成机顶盒能够识别的格式并存储在缓冲里面，这样在刷新屏幕图像时，就直接在缓冲中读取已经转换为机顶盒可以识别格式的图像数据，而缓冲数据的修改仅仅发生在NES模拟器修改视频VROM的时候；四、对声音处理器的模拟，NES模拟器的集成CPU里包含了一个4声道的声音处理器，包括4个声道为：2个方波，一个三角波和一个噪声发生通道，所述NES模拟器主要针对其中的方波和三角波的数据进行提取，通过波的叠加原理，将所有声道的波形样本数据，混合成一段波，然后通过机顶盒的音频输入驱动把相应的音频数据播放出去，所述对声音处理器的模拟的具体实现步骤为：步骤1、首先从声音寄存器读出方波和三角波的特征值，然后通过特征值计算波的波长；步骤2、计算波的工作循环，这就是应当重复波长多少次直至波结束，同样，这也是从声音寄存器读出；步骤3、计算输出音量，这是从声音寄存器读出；步骤4、沿着波向前移动并把数据写到缓冲，样本的比率决定了写入缓冲的字节数目，将CPU框架中同样数目的样本写入缓冲，在下一个框架，继续写入剩下的数据，直到完成写入所有计算的波的数据；五、对手柄控制器的模拟，所述对手柄控制器的模拟是将机顶盒的遥控器的部分键值映射为NES模拟器的手柄控制器上的按键，通过模拟器把输入的遥控器码值转换为NES可以识别的格式进行处理；六、对NES游戏文件格式的解析，所述对NES游戏文件格式的解析由2种方式构成：一种是机顶盒支持文件系统，则对NES游戏文件的读取使用文件系统的方式读取，并按照相应NES格式解析；第二种是在不支持文件系统的机顶盒上，把NES文件模拟成一个数组数据，并按照相应的NES格式解析。