Эмулятор ZX Spectrum на STM32f4

Написал эмулятор процессора Z80. Использовал отладочную плату STM32f4-discovery, к ней подключен LCD по FSMC. К PA[0-4](входы) и PC[0-7](выходы) подключается стандартная спектрумовская клавиатура (у меня ее правда нет, поэтому пока просто замыкаю пины проводком :)). Пока не реализован тайминг выполнения команд и нормальные прерывания от дисплея (возможно на нормальный вывод на LCD не хватит ресурсов). Но заветная надпись....


вот она!!!
Т.к. это мой первый проект на ARM буду рад услышать критику или предложения, ну и вопросы.


[34.63 Кб]

1

Сообщение от Koryim UnrealSpeccy тест якобы не прошёл, есть ошибки.

даже самый последний? 0.38.1?

Сообщение от OtyxPM Что-нибудь типа QBosys, которому даже Wymdows не нужен, - хороший путь для быстрого конвертора на коленке: надо всего-то открыть два файла (исходный код и сконвертированный), в цикле прочитать-пересчитать-записать байты, закрыть два файла.

нынче питон универсален, популярен и мультиплатформен. думаю, там оно может решиться в одну строку:) перл хорош только для тех, кто к нему привык, питон в сравнении с ним гораздо человечнее (менее упорот).

0

Сообщение от Ymk даже самый последний? 0.38.1?

Посмотрел версию 0.38.0, в некоторых тестах ошибки, читал сегодня как Лисицин отлаживал свой проект, жесть.

В общем по таймингам засада, два пикселя выводятся за один тик процессора Z80 (на железном), я вывожу по 8 пикселей - это 4 такта. Одна команда процессора Z80 выполняется 4 и более такта. Отлично, но есть команды которые выполняются за не кратное 4 количество тактов. И как выдержать тайминг в этом случае это вопрос. Кто что посоветует?

0

Сообщение от Koryim есть команды которые выполняются за не кратное 4 количество тактов. И как выдержать тайминг в этом случае это вопрос. Кто что посоветует?

Сделать массив указателей на функции обработки команд. Каждая функция обрабатывает определенный диапазон однотипных команд, выполняющихся одинаковое время. И каждую функцию отдельно доводить по таймингам...

Так быстродействия ARM-а хватает сейчас чтобы не отставать от реалтайма?
Я тут увидел как можно пооптимизировать прерывание для вывода в LCD... Есть смысл это делать?

0

Еще вариант пришел на ум.....
Завести железный таймер\счетчик X тикающий с частотой 3,5мГц... Так же завести программный счетчик Y, который после окончания эмуляции текущей команды будет увеличиватся на количество тактов необходимое для выполнения команды которую только что выполнили.....
Теперь будет возможность жестко синхронизировать эмуляцию команд... Просто перед отработкой очередной команды, нужно будет посмотреть на счетчики:
если Y больше чем X, то значит мы усе успеваем... и можно пофилонить, пока счетчики не сравняются.....
если X больше чем Y, то значит надо сникерснуть....

Как тебе такой вариант?

0

Сообщение от ShodS Еще вариант пришел на ум..... Завести железный таймер\счетчик X тикающий с частотой 3,5мГц... Так же завести программный счетчик Y, который после окончания эмуляции текущей команды будет увеличиватся на количество тактов необходимое для выполнения команды которую только что выполнили..... Теперь будет возможность жестко синхронизировать эмуляцию команд... Просто перед отработкой очередной команды, нужно будет посмотреть на счетчики: если Y больше чем X, то значит мы усе успеваем... и можно пофилонить, пока счетчики не сравняются..... если X больше чем Y, то значит надо сникерснуть.... Как тебе такой вариант?

Вариант отличный, т.е. как таковых прерываний (железных) не будет, а будет типа мягких, софтовых. Пытаюсь оптимизировать код вывода на экран, сейчас 8 байт выводятся за 0.00000044с (самая долгая ветка) на экран я пока вывожу 9600 байт 0.00000044с*9600=0,004224с. один кадр 1/50=0,02с. Получается что за один кадр есть 0.015с свободного времени или 0.7 в секунду (вроде нормально).

0

Сообщение от ShodS Я тут увидел как можно пооптимизировать прерывание для вывода в LCD... Есть смысл это делать?

Конечно, жду предложений.

0

Сообщение от Koryim т.е. как таковых прерываний (железных) не будет

Именно... Для реализации этой идеи - дополнительные прерывания ВООБЩЕ не нужны...
Просто при старте запускаем железный таймер\счетчик на тупой счет с частотой 3,5мГц... (т.е. он сам по себе тикает и все... а мы ка бы на него будем ориентироватся...)
Ну и запускаем еще один, чисто софтовый счетчик, его мы будем увеличивать после отработки команды, на длину тактов этой команды.
Останется в начале отработки каждой следующей команды посмотреть, насколько мы обгоняем или отстаем...

По моему это идеальный вариант будет... в функциях эмуляции команд вообще не надо будет ничего подгонять по таймингам.....

сумасшедший примерчик :).....

выполнили команду DI (за это время железный счетчик X увеличился на 1 и стал равен 1)
прибавили 4 к счетчику Y (DI = 4 такта, Y+4=4)
сравнили содержимое счетчиков (X=1, Y=4)
опережаем. ждем пока счетчики сравняются (ждем состояния X=4, Y=4)

выполнили команду LD A,0 (за это время железный счетчик X увеличился на 2 и стал равен 6)
прибавили 7 к счетчику Y (LD A,0 = 7 тактов, Y+7=11)
сравнили содержимое счетчиков (X=6, Y=11)
опережаем. ждем пока счетчики сравняются (ждем состояния X=11, Y=11)

тут вклинилось прерывание обработки экрана... (за это время счетчик X натикал до состояния 30)

выполнили команду JR M1 (за это время железный счетчик X увеличился на 1 и стал равен 31)
прибавили 12 к счетчику Y (JR M1 = 12 тактов, Y+12=23)
сравнили содержимое счетчиков (X=31, Y=23)
сразу переходим к выполнению следующей команды, т.к. отстаем от графика...

выполнили команду LD I,A (за это время железный счетчик X увеличился на 2 и стал равен 33)
прибавили 9 к счетчику Y (LD I,A = 9 тактов, Y+9=32)
сравнили содержимое счетчиков (X=33, Y=32)
сразу переходим к выполнению следующей команды, т.к. отстаем от графика...

выполнили команду LD DE,0 (за это время железный счетчик X увеличился на 2 и стал равен 35)
прибавили 10 к счетчику Y (LD DE,0 = 10 тактов, Y+10=42)
сравнили содержимое счетчиков (X=35, Y=42)
опережаем. ждем пока счетчики сравняются (ждем состояния X=42, Y=42)

0

Сообщение от ShodS Именно... Для реализации этой идеи - дополнительные прерывания ВООБЩЕ не нужны...

Завел тайминги, сейчас борюсь со случаями когда таймеры переполняются.

0

Сообщение от Koryim Сообщение от ShodS Именно... Для реализации этой идеи - дополнительные прерывания ВООБЩЕ не нужны...

Завел тайминги, сейчас борюсь со случаями когда таймеры переполняются.
Имееш ввиду когда железный таймер\счетчик доходит до конца счета и обнуляется или что?

0

Сообщение от ShodS Сообщение от Koryim Сообщение от ShodS Именно... Для реализации этой идеи - дополнительные прерывания ВООБЩЕ не нужны... Завел тайминги, сейчас борюсь со случаями когда таймеры переполняются.

Имееш ввиду когда железный таймер\счетчик доходит до конца счета и обнуляется или что?

Ага, два момента, когда железный доходит до переполнения, и когда софтовый. Пока загружаю значения таймингов в регистр перезагрузки в таймер 7, и смотрю когда флаг что прошла перезагрузка установится. Пробую сохранять файл на ленту, чегото он много сохраняет... Вечером попробую видео записать.

0

Сообщение от Koryim два момента, когда железный доходит до переполнения, и когда софтовый.

Попробуй сделай так:
Ведь нам не обязательно чтобы эти счетчики крутились по кругу... ну и давай их будем обнулять каждый раз когда у нас была ситуация во время сравнения что Y был больше, и мы ждали счетчика X... Как только значения сравнялись - обнуляем оба счетчика..... Тогда по идее переполнения никогда не будет...

Получается что если мы отстали от графика, то счетчики не сбрасываем, и они какое то время считают нормально... Но как только мы догнали (Y оказался больше X), после ожидания момента (Y==X) сбрасываем оба счетчика.

0

вы прям тайминги команд в реалтайме эмулируете? а зачем такие сложности?

0

Сообщение от Ymk вы прям тайминги команд в реалтайме эмулируете? а зачем такие сложности?

Помимо обработки эмуляции есть еще вывод на экран, да и если бы его не было у меня бы рука не поднялась лишний NOP в обработчике набрать, как только я выявлю все ошибки сразу же избавлюсь от декодера команд, а это еще немного свободного времени, которое можно с пользой потратить :)

0

я как понял, щас так: команду сэмулили - кусочек экрана нарисовали, прям сразу. если так, то не понятно - зачем. можно же быстро наэмулить на строку (224 такта), потом ее отрисовать и потом еще куча времени останется. и никаких подгонок и прочей лишней реалтайм-работы. я просто идею понять хочу.

0

Сообщение от Ymk я как понял, щас так: команду сэмулили - кусочек экрана нарисовали, прям сразу. если так, то не понятно - зачем. можно же быстро наэмулить на строку (224 такта), потом ее отрисовать и потом еще куча времени останется. и никаких подгонок и прочей лишней реалтайм-работы. я просто идею понять хочу.

Нет не так, экран отрисовываем с частотой 0,875 МГц на байт (бордюр и экран), а команды идут с частотой кратной 3,5 МГц. 1 байт экрана это 4 такта генератора 3,5 МГц (самая маленькая команда в спектруме 4 такта) жаль что есть команды в 6, 7 и более тактов, а так бы можно было сделать как вы говорили.

0

есть и в 5 тактов команда:)

а так, как я говорил, мне кажется, было бы просто и точно. и пофиг сколько тактов какие команды.

0

А вот и обещанное видео :)

https://www.youtube.com/watch?v=88bgF9vJwOk

Сообщение от ShodS Попробуй сделай так: Ведь нам не обязательно чтобы эти счетчики крутились по кругу... ну и давай их будем обнулять каждый раз когда у нас была ситуация во время сравнения что Y был больше, и мы ждали счетчика X... Как только значения сравнялись - обнуляем оба счетчика..... Тогда по идее переполнения никогда не будет... Получается что если мы отстали от графика, то счетчики не сбрасываем, и они какое то время считают нормально... Но как только мы догнали (Y оказался больше X), после ожидания момента (Y==X) сбрасываем оба счетчика.

Так и сделал, на видео такой вариант. На некоторых командах в 4 такта немного отстает. Буду запускать тесты, ловить ошибки, а потом избавлюсь от "дешифратора".

0

Сообщение от Koryim А вот и обещанное видео :)

Не верю своим глазам... (и ушам...)
Это что, мы на верный след напали!?.....

0

Сообщение от ShodS Сообщение от Koryim А вот и обещанное видео :)

Не верю своим глазам... (и ушам...)
Это что, мы на верный след напали!?.....

вроде:)

Прогнал тест (Z80 Test Suite), есть ошибки, много ошибок....

0

Сообщение от Koryim На некоторых командах в 4 такта немного отстает.

А как определяеш, отстает или нет?.....

Сообщение от Koryim Прогнал тест (Z80 Test Suite), есть ошибки, много ошибок....

Ну ошибки - это дело поправимое..
Главное что звук более менее реальный, а значит с таймингами все таки удачное решение... Это намного упростило задачу... т.к. возня с настройкой таймингов всех процедур обработки команд - тот еще геморрой.....

Кстати а видно (слышно) отличие от предыдущих вариантов? Или особо и не заметно, что контроллер привязали к 3,5мгц ?

0