- Chip-8
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Captura de Pong implementado en CHIP-8CHIP-8 es un lenguaje de programación interpretado, desarrollado por Joseph Weisbecker. Fue inicialmente usado en los microcomputadores de 8-bit COSMAC VIP y Telmac 1800 a mediados de 1970. Los programas de CHIP-8 corren sobre una máquina virtual de CHIP-8. Esto se hizo así para que los video juegos fueran más fáciles de programar en otros computadores.
Aproximadamente 20 años después el CHIP-8 reapareció, pero esta vez, aparecieron diversos intérpretes para algunos modelos de calculadoras gráficas. Como era de esperar, desde finales de 1980 en adelante, esos dispositivos de mano tienen mucho más poder de cálculo que los microcomputadores de mediados de 1970.
Contenido
Aplicaciones en CHIP-8
Hay un número no pequeño de video juegos clásicos portados a CHIP-8, como Pong, Space Invaders, Tetris y Pac-Man. También hay disponible un generador aleatorio de laberintos. Esos programas están en dominio público y pueden ser encontrador fácilmente en Internet.
El CHIP-8 hoy en día
Hay una implementación de CHIP-8 para casi todas las plataformas imaginables, así como algunas herramientas de desarrollo. A pesar de eso, solo hay un pequeño número de juegos para CHIP-8.
CHIP-8 tiene un descendiente llamado SCHIP (Super Chip), presentado por Erik Bryntse. En 1990, un interprete de CHIP-8 llamado CHIP-48 fue hecho para la calculadora gráfica HP-48 de esta forma los juegos podían ser programados más fácilmente. Estas extensiones para CHIP-8 fueron conocidas como SCHIP. Este nuevo interprete cuenta con una mayor resolución y varios opcodes adicionales que permiten programarlo más fácilmente. Si no fuera por el desarrollo del intérprete de CHIP-48, el CHIP-8 no sería conocido en nuestros días.
El desarrollo que más influyó (el cual popularizó el S/CHIP-8 en otras plataformas) fue el emulador de David Winter, que era un desemsamblador y además, elaboró una documentación técnica. Estableció un completa lista de opcodes otras características que hasta esa fecha estaban sin documentar, y fue distribuida a través de varios foros de aficionados a los emuladores. Muchos de los emuladores listados abajo, tuvieron su punto de inicio en dicha documentación.
Descripción de la Máquina Virtual
Memoria
Las direcciones de memoria del CHIP-8 tienen un rango 200h a FFFh, lo que hacen 3.584 bytes. La razón del porqué la memoria comienza en 200h varía de acuerdo a la máquina. Para el Cosmac VIP y el Telmac 1800, los primeros 512 bytes son reservados para el interprete. En esa máquinas, los 256 bytes más altos (F00h-FFFh en máquinas de 4K) fueron reservados para el refresco de pantalla, y los 96 bytes más bajos (EA0h-EFFh) fueron reservados para los llamados de la pila, uso interno y otras variables.
Registros
El CHIP-8 tiene 16 registros de 8-bit para datos llamados V0, V1, V2, hasta el VF. El registro VF funciona como un flag o Registro de Estado (Status Register). Se usa como carry flag (cuando se usan instrucciones aritméticas) o como detector de colisiones (cuando se dibujan Sprites).
Existe el registro de direcciones llamado I, tiene 16 bits de ancho y es usado con varios opcodes que involucran operaciones con la memoria. De estos 16 bits, el intérprete solo usa los 12 bits menores ya que los 4 bits mayores se usan para la carga de Fuentes.
La pila o stack
La pila solo se usa para almacenar direcciones que serán usadas luego, al reresar de una subrutina. La versión original 1802 permitía almacenar 48 bytes hacia arriba en 12 niveles de profundidad. Las implementaciones modernas en general tienen al menos 16 niveles.
Timers
El CHIP-8 tiene 2 timers o temporizadores. Ambos corren hacia atrás hasta llegar a 0 y lo hacen a 60 hertz.
- Timer para Delay: este timer se usado para sincronizar los eventos de los juegos. Este valor puede ser escrito y leído.
- Timer para Sonido: Este timer es usado para efectos de sonidos. Cuando el valor no es 0, se escucha un beep.
Entrada
La entrada está hecha con un teclado de tipo hexadecimal que tiene 16 teclas en un rango de 0 a F. Las teclas '8', '4', '6' y '2' son las típicas usadas para las direcciones. Se usan 3 opcodes para detectar la entrada. Una se activa si la tecla es presionada, le segundo hace lo mismo cuando la no ha sido presionada y el tercero espera que se presione una tecla. Estos 3 opcodes se almacenan en uno de los registros de datos.
Gráficos y Sonido
La Resolución de Pantalla estándar es de 64×32 píxels, y la profundidad del color es Monocromo (solo 2 colores, en general representado por los colores blanco y negro). Los gráficos son dibujados en pantalla solo mediante Sprites los cuales son de 8 pixels de ancho por 1 a 15 pixels de alto. Si un pixel del Sprite está activo, entonces se pinta el color del respectivo pixel en la pantalla, en cambio si no lo está, no se hace nada. El flag de acarreo o carry flag (VF) se pone a 1 si cualquier pixel de la pantalla se borra (se pasa de 1 a 0) mientras un pixel se está pintando.
Como se explicó arriba, suena un beep cuando el timer de sonido no es 0.
Tabla de instrucciones
CHIP-8 tiene 35 instrucciones, los cuales tienen un tamaño de 2 bytes. Estos opcodes se listan a continuación, en hexadecimal y con los siguientes símbolos:
- NNN: Dirección
- KK: constante de 8-bit
- N: constante de 4-bit
- X e Y: registro de 4-bit
- PC: Contador de programa (del inglés Program Counter)
- SP: Puntero de pila (del inglés Stack Pointer)
Opcode Explicación 0NNN Salta a un código de rutina en NNN. Se usaba en los viejos computadores que implementaban Chip-8. Los actuales intérpretes lo ignoran. 00E0 Limpia la pantalla. 00EE Retorna de una subrutina. Se decrementa en 1 el Stack Pointer (SP). El intérprete establece el Program Counter como la dirección donde apunta el SP en la Pila. 1NNN Salta a la dirección NNN. El intérprete establece el Program Counter a NNN. 2NNN Llama a la subrutina NNN. El intérprete incrementa el Stack Pointer, luego pone el actual PC en el tope de la Pila. El PC se establece a NNN. 3XKK Salta a la siguiente instrucción si VX = NN. El intérprete compara el registro VX con el KK, y si son iguales, incrementa el PC en 2. 4XKK Salta a la siguiente instrucción si VX != KK. El intérprete compara el registro VX con el KK, y si no son iguales, incrementa el PC en 2. 5XY0 Salta a la siguiente instrucción si VX = VY. El intérprete compara el registro VX con el VY, y si no son iguales, incrementa el PC en 2. 6XKK Hace VX = KK. El intérprete coloca el valor KK dentro del registro VX. 7XKK Hace VX = VX + KK. Suma el valor de KK al valor de VX y el resultado lo deja en VX. 8XY0 Hace VX = VY. Almacena el valor del registro VY en el registro VX. 8XY1 Hace VX = VX OR VY. Realiza un bitwise OR (OR Binario) sobre los valores de VX y VY, entonces almacena el resultado en VX. Un bitwise OR compara cada uno de los bit respectivos desde 2 valores, y si al menos uno es true (1), entonces el mismo bit en el resultado es 1. De otra forma es 0.
8XY2 Hace VX = VX AND VY. 8XY3 Hace VX = VX XOR VY. 8XY4 Suma VY a VX. VF se pone a 1 cuando hay un acarreo (carry), y a 0 cuando no. 8XY5 VY se resta de VX. VF se pone a 0 cuando hay que restarle un dígito al numero de la izquierda, más conocido como "pedir prestado" o borrow, y se pone a 1 cuando no es necesario. 8XY6 8XY7 8XYE 9XY0 ANNN BNNN CXKK DXYN EX9E EXA1 FX07 FX0A FX15 FX18 FX1E FX29 FX33 FX55 FX65 Enlaces externos
Categoría:- Lenguajes de programación
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