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homecomputer:chip8 [2014/03/25 12:11] – [CHIP-8] volkerphomecomputer:chip8 [2021/02/23 09:54] (aktuell) – [Links] volkerp
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 | Peripherie | Kassettenrekorder |  | Peripherie | Kassettenrekorder | 
 | Software | Programmiersprache CHIP-8 |  | Software | Programmiersprache CHIP-8 | 
 +
 ===== Links ===== ===== Links =====
  
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   * http://oldcomputers.net/rca-cosmac-vip.html Infos zum COSMAC VIP   * http://oldcomputers.net/rca-cosmac-vip.html Infos zum COSMAC VIP
   * http://mattmik.com/documents.html die komplette Sammlung der VIPER-Magazine für die COSMAC VIP-Computer.   * http://mattmik.com/documents.html die komplette Sammlung der VIPER-Magazine für die COSMAC VIP-Computer.
 +
 +weitere Dokumente
 +  * http://www.mattmik.com/files/chip8/mastering/chip8.html
 +  * https://github.com/trapexit/chip-8_documentation/tree/master/Misc
 +  * https://github.com/trapexit/chip-8_documentation/tree/master/VIPER
 +
 +Octo - eine moderne Chip8 IDE
 +  * https://internet-janitor.itch.io/octo A Chip8 IDE, eigene Programmiersprache "octo" *.8o, Start online http://octo-ide.com/ 
 +  * https://github.com/JohnEarnest/Octo Anleitung/Quellen etc.
 +  * https://github.com/JohnEarnest/chip8Archive  Spiele etc.
  
 ===== CHIP-8 ===== ===== CHIP-8 =====
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 Im VIPER-Magazin 1-01 June 1978 werden zusätzliche Hinweise zur Programmierung mit CHIP-8 gegeben. Im VIPER-Magazin 1-01 June 1978 werden zusätzliche Hinweise zur Programmierung mit CHIP-8 gegeben.
  
-Ausgabe VIPER-Magazin 1-02 August 1978 liefert Informationen über die Arbeitsweise des CHIP-8-Interpreters. Es gibt Ablaufpläne und kommentierte Listings.+Ausgabe VIPER-Magazin 1-02 August 1978 liefert Informationen über die Arbeitsweise des CHIP-8-Interpreters. Es gibt Ablaufpläne und kommentierte Listings. -> [[homecomputer:chip8:chip8interpreter]]
  
 http://mattmik.com/chip8.html beschreibt ausführlich den CHIP-8-Maschinencode. http://mattmik.com/chip8.html beschreibt ausführlich den CHIP-8-Maschinencode.
 +
 +| virtueller Prozessor | 16 Register V0..VF\\ Index-/Adressregister I\\  (Stackregister SP)\\ (Program Counter PC) \\ Delay Timer DT\\ Sound Timer ST |
 +| Grafik | 64x32 Pixel, Torus |
 +| Tastatur | 4x4-Tastenfeld |
 +| Sound | Beepton |
 +
 +
 +Der originale [[homecomputer:chip8:chip8interpreter]] ist eine coole Software, umfasst nur 500 Byte, davon 1/3 für Sprite-Befehl!
 +Es sind viele speicherplatzsparende Programmkniffe enthalten, ein Blick in den Quellcode lohn sich!
 +z.B. Fx-Befehle, Bitmuster der Hexziffern
 +
 +
 +**Die Virtuelle Maschine**
 +
 +==== Speicher ====
 +
 +
 +Die CHIP-8 Speicher-Adressen liegen im Bereich von 200h bis FFFh, das reicht für 3.584 Bytes.
 +Der  Grund für den Speicher ab 200h ist, dass im VIP Cosmac und Telmac 1800 die
 +ersten 512 Byte für den CHIP8-Interpreter reserviert sind. Auf diesen Maschinen
 +wurden die obersten 256 Bytes (F00h-FFFh auf einem 4K-Maschine) für die Anzeige
 +aktualisieren vorbehalten, und die 96 Byte unterhalb (EA0H-EFFh) wurden für den
 +Call-Stack, den internen Gebrauch, und die Variablen vorbehalten.
 +
 +==== Register ====
 +
 +
 +CHIP-8 verfügt über 16 8-Bit-Register V0..VF. Das VF-Register dient auch als Carry-Flag.
 +
 +  * 16 x 8-Bit-Register V0..VF
 +  * 16-Bit-Index-/Adressregister I
 +  * 8-Bit-Register Delay Timer DT
 +  * 8-Bit-Register Sound Timer ST
 +  * (16-Bit Stackregister SP)
 +  * (16-Bit Program Counter PC)
 +
 +
 +==== Stack ====
 +
 +
 +Der Stack wird nur verwendet, um die Rückkehr-Adressen zu speichern, wenn
 +Unterprogramme aufgerufen werden. Original ist Speicher für bis zu 12
 +Verschachtelungsebenen vorhanden.
 +
 +==== Timer ====
 +
 +
 +CHIP-8 verfügt über zwei Timer. Beide werden automatisch mit 60 Hz dekrementiert, bis sie 0 erreichen.
 +Delay Timer DT: Dieser Timer soll für das Timing der Ereignisse von
 +Spielen verwendet werden. Sein Wert kann eingestellt und gelesen werden. Sound-
 +Timer ST: Dieser Timer ist für Sound-Effekte gedacht. Solange der Wert ungleich Null
 +ist, wird ein Piepton erzeugt.
 +
 +==== Tastatur ====
 +
 +
 +Die Eingabe erfolgt mit einer Hex-Tastatur mit 16 Tasten von 0 bis F.
 +'8', '4', '6 'und '2' dienen in der Regel als Cursortasten.
 +Es gibt drei Opcodes zur Tastaturabfrage. Eine
 +überspringt eine Anweisung, wenn eine bestimmte Taste gedrückt wird, eine weitere
 +überspringt eine Anweisung, wenn eine bestimmte Taste nicht gedrückt wird. Die
 +dritte wartet auf einen Tastendruck, und speichert die Taste dann in einem der
 +Datenregister.
 +
 +==== Grafik und Sound ====
 +
 +
 +Die Display-Auflösung beträgt 64 × 32 Pixel, und die Farbe ist einfarbig. Grafiken
 +werden auf dem Bildschirm allein durch Sprites gezeichnet, die 8 Pixel breit
 +sind und von 1 bis 15 Pixel hoch sein können. Sprite-Pixel, die gesetzt sind,
 +invertieren die Farbe der entsprechenden Bildschirm-Pixel, während nicht gesetzten
 +Sprite-Pixel nichts verändern.
 +
 +Wenn beim Zeichnen des Sprites alle Bildschirm-Pixel invertiert wurden, wird
 +das Carry-Flag (VF) wird auf 1 gesetzt, sonst ist es 0.
 +
 +Wie zuvor beschrieben, wird ein Signalton abgespielt, wenn der Wert der
 +Sound Timer ungleich Null ist.
 +
 +==== Opcode Tabelle ====
 +
 +
 +CHIP-8 verfügt über 35 Opcodes, die alle zwei Byte lang sind. Das höchstwertige Byte
 +wird zuerst gespeichert. Die Opcodes sind unten in hexadezimal und mit den folgenden
 +Symbolen aufgelistet:
 +
 +  * mmm: Adresse
 +  * kk: 8-Bit-Konstante
 +  * n: 4-Bit-Konstante
 +  * x und y: 4-Bit-Register 
 +
 +^ Hex   ^ Symbolisch      ^ Assembler           ^ Beschreibung                                                                                                                                                                                       ^
 +| 1mmm  | GO mmm          | JP addr             | Go to 0MMM                                                                                                                                                                                         |
 +| Bmmm  | GO mmm+V0       | JP V0, addr         | Go to 0MMM + V0                                                                                                                                                                                    |
 +| 2mmm  | DO mmm          | CALL addr           | Do subroutine at 0MMM (must end with 00EE)                                                                                                                                                         |
 +| 00EE  | RET             | RET                 | Return from subroutine                                                                                                                                                                             |
 +| 3xkk  | SKIP;Vx EQ kk   | SE Vx, byte         | Skip next instruction if VX = KK                                                                                                                                                                   |
 +| 4xkk  | SKIP;Vx NE kk   | SNE Vx, byte        | Skip next instruction if VX <> KK                                                                                                                                                                  |
 +| 5xy0  | SKIP;Vx EQ Vy   | SE Vx, Vy           | Skip next instruction if VX = VY                                                                                                                                                                   |
 +| 9xy0  | SKIP;Vx NE Vy   | SNE Vx, Vy          | Skip next instruction if VX <> VY                                                                                                                                                                  |
 +| Ex9E  | SKIP;Vx EQ KEY  | SKP Vx              | Skip next instruction if VX = Hex key (LSD)                                                                                                                                                        |
 +| ExA1  | SKIP;Vx NE KEY  | SKNP Vx             | Skip next instruction if VX <> Hex key (LSD)                                                                                                                                                       |
 +| 6xkk  | Vx=kk           | LD Vx, byte         | Let VX = KK                                                                                                                                                                                        |
 +| Cxkk  | Vx=RND          | RND Vx, byte        | Let VX = Random Byte (KK = Mask)                                                                                                                                                                   |
 +| 7xkk  | Vx=Vx+kk        | ADD Vx, byte        | Let VX = VX + KK                                                                                                                                                                                   |
 +| 8xy0  | Vx=Vy           | LD Vx, Vy           | Let VX = VY                                                                                                                                                                                        |
 +| 8xy1  | Vx=Vx/Vy        | OR Vx, Vy           | Let VX = VX / VY (VF changed)                                                                                                                                                                      |
 +| 8xy2  | Vx=Vx&Vy        | AND Vx, Vy          | Let VX = VX & VY (VF changed)                                                                                                                                                                      |
 +| 8xy4  | Vx=Vx+Vy        | ADD Vx, Vy          | Let VX = VX + VY (VF = 00 if VX + VY <= FF, VF = 01 if VX + VY > FF)                                                                                                                               |
 +| 8xy5  | Vx=Vx-Vy        | SUB Vx, Vy          | Let VX = VX - VY (VF = 00 if VX < VY, VF = 01 if VX >= VY)                                                                                                                                         |
 +| Fx07  | Vx=TIME         | LD Vx, DT           | Let VX = current timer value                                                                                                                                                                       |
 +| Fx0A  | Vx=KEY          | LD Vx, K            | Let VX = hex key digit (waits for any key pressed)                                                                                                                                                 |
 +| Fx15  | TIME=Vx         | LD DT, Vx           | Set timer = VX (01 = 1/60 second)                                                                                                                                                                  |
 +| Fx18  | SND=Vx          | LD ST, Vx           | Set tone duration = VX (01 = 1/60 second)                                                                                                                                                          |
 +| Ammm  | I=mmm           | LD I, addr          | Let I = 0MMM                                                                                                                                                                                       |
 +| Fx1E  | I=I+Vx          | ADD I, Vx           | Let I = I + VX                                                                                                                                                                                     |
 +| Fx29  | I=Vx(LSDP)      | LD F, Vx            | Let I = 5-byte display pattern for LSD of VX                                                                                                                                                       |
 +| Fx33  | MI=Vx(3DD)      | LD B, Vx            | Let MI = 3-decimal digit equivalent of VX (I unchanged)                                                                                                                                            |
 +| Fx55  | MI=V0:Vx        | LD [I], Vx          | Let MI = V0 : VX (I = I + X + 1)                                                                                                                                                                   |
 +| Fx65  | V0:Vx=MI        | LD Vx, [I]          | Let V0 : VX = MI (I = I + X + 1)                                                                                                                                                                   |
 +| 00E0  | ERASE           | CLS                 | Erase display (all 0's)                                                                                                                                                                            |
 +| DxyN  | SHOW nMI@VxVy   | DRW Vx, Vy, nibble  | Show n-byte MI pattern at VX-VY coordinates.\\ I unchanged. MI pattern is combined with existing display via EXCLUSIVE-OR function.\\ VF = 01 if a 1 in MI pattern matches 1 in existing display.  |
 +| 0mmm  | MLS@mmm         | SYS addr            | Do 1802 machine language subroutine at 0MMM (subroutine must end with D4 byte)                                                                                                                     |
 +
 +Die Assemblerbezeichungen entsprechen http://devernay.free.fr/hacks/chip8/C8TECH10.HTM
 +==== Beispiel: Panzer ====
 +
 +; Tank, from VIPER vol 1, issue 1 june 1978, pp. 14
 +
 +<code>   
 +200 6120  init: V1=20 ;initialize
 +202 6210  V2=10
 +204 A240  I=240
 +206 D127  show: SHOW 7MI@V1V2 ;show tank
 +208 6002  key: V0=2 ;key wait
 +20A E0A1  key1: SKIP;V0 NE KEY
 +20C 1216        GO erase ; 216
 +20E 7002  V0+2
 +210 300A  SKIP;V0 EQ 0A
 +212 120A  GO key ; 20A ;loop back to check next key
 +214 1208  GO key1 ; 208 ;loop back to recheck next key
 +216 D127  erase: SHOW 7MI@V1V2 ;erase tank
 +218 4002  SKIP;V0 NE 02 ;change x or y
 +21A 72FF  V2+=FF ; = V2-1; move up
 +21C 4004  SKIP;V0 NE 04
 +21E 71FF  V1+=FF ; = V1-1; move left
 +220 4006  SKIP;V0 NE 06
 +222 7101  V1+=01 ; move right
 +224 4008  SKIP;V0 NE 08
 +226 7201  V2+=01 ; move down
 +228 4002  SKIP;V0 NE 02 ; set pointer
 +22A A240  I=s_up ;240 
 +22C 4004  SKIP;V0 NE 04
 +22E A253  I=s_left ;253
 +230 4006  SKIP;V0 NE 06
 +232 A24D  I=s_right       ;24D
 +234 4008  SKIP;V0 NE 08
 +236 A246  I=s_down ;246
 +238 1206  GO show ;206 ; jump to show
 +
 +; Sprites
 +240 10    s_up: db 00010000b ; ...#....
 +241 54    db 01010100b       ; .#.#.#..
 +242 7C    db 01111100b       ; .#####..
 +243 6C    db 01101100b       ; .##.##..
 +244 7C    db 01111100b       ; .#####..
 +245 7C    db 01111100b       ; .#####..
 +246                                               ;         
 +246 44    s_down: db 01000100b ; .#...#..
 +247 7C    db 01111100b       ; .#####..
 +248 7C    db 01111100b       ; .#####..
 +249 6C    db 01101100b       ; .##.##..
 +24A 7C    db 01111100b       ; .#####..
 +24B 54    db 01010100b       ; .#.#.#..
 +24C 10    db 00010000b       ; ...#....
 +24D                                               ;         
 +24D 00    s_right: db 00000000b ; ........
 +24E FC    db 11111100b       ; ######..
 +24F 78    db 01111000b       ; .####...
 +250 6E    db 01101110b       ; .##.###.
 +251 78    db 01111000b       ; .####...
 +252 FC    db 11111100b       ; ######..
 +253                                               ;         
 +253 00    s_left: db 00000000b ; ........
 +254 3F    db 00111111b       ; ..######
 +255 1E    db 00011110b       ; ...####.
 +256 76    db 01110110b       ; .###.##.
 +257 1E    db 00011110b       ; ...####.
 +258 3F    db 00111111b       ; ..######
 +259 00    db 00000000b       ; ........
 +
 +25A        END
 +</code>
 +
  
 ===== Emulation ===== ===== Emulation =====
Zeile 51: Zeile 256:
  
   * Listenpunkt   * Listenpunkt
 +
 +EMMA 02 emuliert den COSMAC VIP
 +
 +VISION8 ist ein CHIP-8-Emulator
 +
 +CHIPPER V2.11 ist ein Assembler für Chip-8.
  
 ===== Z9001 ===== ===== Z9001 =====
  
-Beim [[sonstiges:kctreffen2013|]] habe ich einen {{sonstiges:chip8.pdf|Vortrag}} über die Programmiersprache CHIP-8 und die Implementation eines CHIP-8-Interpreters für den Z9001 gehalten.+Beim [[sonstiges:kctreffen2013|]] habe ich einen {{sonstiges:chip8.pdf|Vortrag}} über die Programmiersprache CHIP-8 und die [[z9001:software:chip_8|Implementation eines CHIP-8-Interpreters für den Z9001]] gehalten.
  
 {{:homecomputer:chip8_z9001_2.gif?300|}} {{:homecomputer:chip8_z9001_2.gif?300|}}
  
  • homecomputer/chip8.1395749491.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 2014/03/25 12:11
  • von volkerp