超级任天堂

超级任天堂

超级任天堂,简称超任,是日本任天堂公司开发的一种家用游戏机。东亚使用的英文名称Super Famicom,简写为SFC;在欧洲和美洲地区销售的产品被命名为Super Nintendo Entertainment System,简写为SNES。超级任天堂是任天堂红白机的后继机种,于1990年11月21日开始发售。

  • 中文名称
    超级任天堂
  • 外文名称
    Super Famicom
  • 性    质
    家用游戏机
  • 开发公司
    日本任天堂公司

规格

主机

欧洲版的超任手柄

一枚主频为3.58MHz的65c816 CPU。

一枚内建数位声音信号处理器、主频为2.48MHz的的SPC700 CPU核心。

两个特製的图象处理器,可以支持最高512x478的解析度,最大发色数32768色,最大同萤幕显示256色,最大活动块数为128个,并支持缩放,回旋、马赛克、半透明、视窗、光栅等特效。

128KB工作记忆体,, 64KB声音处理器记忆体和64KB显存。

卡带

超过6MB的ROM,包括程式代码、图象和声音资料。

用来储存记录的静态RAM(S-RAM),使用电池维持。

10.5/21MHz RISC CPU (Super FX)用来在游戏中实现3D或其他特效。

一个数学核心处理器(DSP1) 用于处理一些包含大量物理计算的游戏(Pilot Wings),或者作为保护装置(Mario Kart)。

其他用来提高游戏运行速度、增强图象效果或者对ROM中资料进行保护的定製晶片。

附加配备

五人游戏接口,如果游戏支持,最多可以让五个人同时娱乐。

二键的滑鼠,最初用来支持一个绘图游戏。

步枪外型的光线枪,可以直指萤幕射击,大约有10个游戏支持。

GameBoy转接卡,可以让使用者在超任上玩彩色的GameBoy游戏。

硬体细节

主CPU

主CPU採用65c816,是一枚8/16位的CPU,是基于6502改进而来的,它有一个可以如同6502一样运行的仿真模式。毫无疑问,任天堂曾经期望让超任兼容红白机的游戏,但是失败了。

这枚CPU有24位的地址汇流排和8位的资料汇流排,支持16MB的定址空间。它有一个电脑和两个暂存器,可以在8位或16位模式之间切换。

超级任天堂的主机板

地址空间被分割成256块,每块大小为64KB,另外也有一种定址模式可以把整个地址空间视为一个连续的区块。0号块是堆专用的,一些定址模式、中断和复位向量都存放在这裏,堆的指针宽度为16位。

6502有一个叫做"ZERO-PAGE"的定址模式,可以让1位元组长度的地址在指令中直接指定记忆体的最初256位元组,这样可以让一些双位元组的指令提高运行速度。65c816扩展了这个模式,可以通过16位直接页暂存器转到0号块的任何部分。

还有一些能将块指定为资料库暂存器的其他定址模式,能起到缩短代码长度并加快运行速度的作用。

在同一时间内,代码通常只在一个单独的块中运行。当前的块编号储存于一个8位的可程式块暂存器中。有一些能让呼叫其他块中子程式或者直接跳到其他块裏的代码的命令。

65c816的运行速度是3.58MHz,不过当CPU尝试读写其他硬体时,这些硬体能临时将CPU的速度降到2.58MHz甚至1.56MHz。实际上,卡带裏的程式常常是高速和低速ROM的混合体,低速的ROM只能在2.58MHz的速度下被访问。

65c816能对128K的工作记忆体和在卡带中可能存在的其他记忆体直接回响,而显存和声音记忆体则不行。

辅助CPU

辅助CPU採用一颗SPC700,是一个8位的CPU核心,很接近6502,但有一些不同的定址模式和复数/分割指令,与一个定製的数位声音信号处理器共同整合在一个模组中。

连线在超级任天堂日本版主机之下

SPC700和65c816通过一个4路双向通道(8位I/O连线埠)通讯。SPC700有自己独立的64K记忆体,可以用来存储声音採样或者从65c816下载的程式。

CPU有一个内建的64K ROM开机码,用来通过65c816从游戏ROM裏载入更多的复杂程式或者採样资料。这个ROM可以被关闭,以存储开机码的64K RAM来代替它的工作。

声音数位信号处理器(Sound DSP)只能播放压缩的声音採样。这种使用一固定比率的压缩演算法,可以将16个16位声音採样压缩成8位元组加一位元组标题的形式。一个採样的最小单位是一个区块,区块的标题位元组包含一个移位和一个过滤值(演算法解压信息),再加上一个最后区块标记和一个迴圈标记。迴圈标记仅仅在最后区块标记存在时才使用。

在同一时间内,最多允许有8个声音通道同时播放声音採样,每个声音通道都有单独的左右声道音量和频率的调节。每个通道都可以定义一个硬体音量调节,并各自设定其回声效果,不过复合的回声效果必须受製于一个8路的FIR声音分流器。一个通道的声音输出可以用来调整在数位序列上的下一个声音通道的频率。

DSP也有一个白噪音源,可以播放一个替代採样资料的声音通道。所有的8个音源连同回声资料最后都混合到一个双通道的主音量控製下。

DSP有3个间隔定事器,头两个运行在8KHz下,最后一个是64KHz。游戏通常只使用三个中的一个来输出一个恆定的音乐回放频率。

中断

65c816提供了两个外部中断源:可以被禁止的IRQ,还有不能禁止的NMI。

IRQ线路连线到图形晶片的一个输出上,扫描线的开始、扫描线的中间某个特定位置或者每个扫描线的某个特定位置都可以被定义为发出这个IRQ。IRQ线路也可以连线到卡带上,卡带裏诸如Super FX晶片、SA-1晶片等等都可以发出中断。

NMI线路可以连线到图形晶片的另一个输出上,垂直空白期开始时可以被定义为发出中断。

SPC700晶片也可以发出中断,但是并没有被用到,很可能是物理部分没有连线的缘故。

手柄

截然不同的两种超级任天堂卡带接脚

超任手柄的资料在主机和手柄之间连续传输,游戏可以选择其中某一个位元来读取,或者由主机裏一个定製的晶片来自动读取手柄裏每个帧的製,而让游戏来读储存在暂存器裏的值。

超任的手柄有一方向键和8功能键,分别是A、B、X、Y、L、R、选择和开始。

调色板

超任有一个256块的15位色调色板,允许在同画面上显示32768色中的256色。不过游戏可以在某一帧中改变色块,再加上硬体的色彩值追加/减少和整体亮度调节,可以很容易地将萤幕上的色彩增加到数千之多。

截然不同的两种超级任天堂卡带接脚

色块

超任全部的图象资料都是由色块构成的,一个色块由8×8的像素组成,每个像素则佔用2、4或者8位,允许由4、16或者256色构成。

详细地说,超任的硬体本身是按平面格式存储色块资料的,一个像素的头一位资料存储在一起,第二位资料存储在一起,依次类推,就象一个1位的8×8纵深像素区块序列一样。

如果色块被用在背景资料裏的话,每个色块都将关联一个3位的调色板起始资料地址。程式员可以从系统调色板裏选择每个色块的色彩。活动块只能使用4位深度(16色)的色块,但每个活动块都有自己的调色板起始地址。

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