Игровые программы "SEGA" - на видеокассетах

Журнал "Радио", номер 10, 1999г.
Автор: В. Ляхов, И. Насковец, г. Минск

    Программы для игровых видеоприставок японской фирмы "SEGA" хранятся, как известно, на картриджах. Авторы публикуемой статьи предлагают изготовить комплект относительно несложных устройств для записи и хранения этих программ на видеокассетах. При необходимости их можно переписывать в самодельный универсальный картридж с помощью обычного бытового видеомагнитофона.

    Картридж для видеоприставки "SEGA" [1] представляет собой сменное ПЗУ, в котором записана игровая программа. В информационно-вычислительной системе этого устройства для ПЗУ выделено определенное адресное пространство и предусмотрена возможность непосредственно исполнять программный код, не "перекачивая" его в ОЗУ. Это снижает стоимость собственно видеоприставки, но вынуждает потребителя каждый раз с новой программой приобретать ее довольно дорогой носитель - ПЗУ. Даже при низкой себестоимости изготовления масочных ПЗУ после всех дополнительных ценовых "накруток" они становятся "не по карману" многим потенциальным покупателям. Правда, в ряде городов налажен обмен картриджами, однако это лишает возможности постоянно иметь под рукой понравившиеся программы.

    Чтобы решить проблему, было решено разработать комплекс устройств, позволяющих хранить игровые программы вне стандартных картриджей, и в любой момент запускать их. Нужно было выбрать недорогой и доступный носитель программного обеспечения. Использование накопителей на жестких или гибких магнитных дисках позволило бы хранить большие объемы информации, быстро находить и запускать нужную игру. Однако этот вариант был отвергнут из-за высокой стоимости его реализации.

    Хорошие перспективы открывает применение в качестве носителя информации кассет для бытовых видеомагнитофонов. Широкое распространение видеовоспроизводящей аппаратуры - готовых устройств для загрузки программ, большой объем информации, который может хранить видеокассета, вполне приемлемое время загрузки программ делают такое решение наиболее дешевым для пользователя.

    Проблемой оказалась стыковка игровой приставки с видеомагнитофоном. Включение сложного устройства сопряжения в состав приставки привело бы к существенной переделке последней, в том числе и к необходимости умощнения блока питания, а в процессе эксплуатации пришлось бы переписывать программы с видеоленты в ОЗУ после каждого включения приставки. Поэтому решили изготовить отдельные устройства для записи программ на магнитную ленту и загрузки с нее в универсальные картриджи - РПЗУ с возможностью многократного электрического стирания и повторной записи данных. Для видеоприставки такой картридж ничем не отличается от обычного, можно иметь их несколько, записав туда свои любимые игры. Когда одна из них наскучит, ее можно стереть и занести в тот же картридж новую с помощью видеомагнитофона и описанного ниже устройства сопряжения.

    Запись программ на магнитную ленту

    При разработке формата записи авторы исходили из того, что для хранения программ будут использоваться недорогие видеокассеты и видемагнитофон или видеоплейер без каких-либо переделок, что устройство считывания данных должно быть простым, а скорость потока записываемых или воспроизводимых данных - соответствовать производительности примененного микропроцессора. В каждой телевизионной строке решили записывать по два байта данных, как показано на рис.1. Каждому байту предшествует стартовый импульс, имеющий уровень логической 1. Длительность одного бита - 2 мкс, период повторения байтов - 32 мкс.

    Как известно, телевизионный кадр состоит из двух полей по 312,5 строки, причем каждая из работающих поочередно магнитных головок видеомагнитофона записывает или считывает видеосигнал одного поля. В каждом из них было выделено четыре одинаковых секции по 70 телевизионных строк. Первые 64 содержат данные, за ними следует строка с байтом контрольной суммы. Для ее вычисления 128 информационных байтов секции арифметически складывают. К полученному результату прибавляют по модулю 2 три младших разряда номера поля, что позволяет во время загрузки программ восстанавливать программный счетчик полей после сбоев кадровой синхронизации из-за механических повреждений магнитной ленты. На ленту записывают только младший байт суммы, второй байт - всегда нулевой. Далее следуют пять защитных строк: в двух первых записаны только стартовые биты, остальные три - пустые.

    При воспроизведении такой записи на экране телевизора можно наблюдать изображение, подобное показанному на рис. 2. Блоки данных 1' - 4' содержат точно такую же информацию, что и 1 - 4, т.е. каждые 256 байт данных повторяются дважды. Для поддержания неизменности постоянной составляющей видеосигнала (особенно при записи длинных цепочек нулей или единиц) данные в блоках 2, 3, 1' и 4' перед записью проинвертированы. При воспроизведении эти блоки инвертируют еще раз, восстанавливая исходные значения.

    Практика показала, что двукратной записи каждого блока для надежного хранения данных на бытовой видеокассете все же недостаточно. Поэтому предусмотрена еще одна ступень дублирования. Вся записываемая программа разбита на модули объемом по 32 Кбайт, каждый из которых, как показано на рис. 3, записывается дважды. Таким образом, всего на ленте имеется четыре копии данных.

    Нетрудно подсчитать, что модуль занимает 128 телевизионных полей. Между модулями записывают по три поля синхронизации, каждое из 256 строк, заполненных байтами 55H. Это необходимо для распознавания начала модуля и коррекции процедуры считывания в случае сбоя кадровой синхронизации. При воспроизведении записи межмодульная синхронизация выглядит на экране телевизора как две пачки вертикальных полос (рис. 4).

    К сожалению, совместить в одной конструкции функции записи данных на магнитную ленту и их считывания не удалось. Структурная схема устройства записи программ на видеомагнитофон изображена на рис. 5. Картридж с игровой программой подключают к розетке, аналогичной имеющейся на видеоприставке. К ней подведены шины адреса, данных и все необходимые управляющие сигналы.

    Формирователь адресных сигналов в нужной последовательности перебирает адреса ячеек памяти картриджа. Их содержимое поступает в устройство преобразования данных. Сюда же подаются вычисленные в соответствующем узле контрольные суммы каждого блока данных и сигналы знакогенератора. Последний служит для записи перед игровой программой нескольких видеокадров с ее номером, что позволяет быстро найти нужную игру, просматривая запись на экране телевизора.

    Данные, преобразованные в последовательность импульсов, смешиваются со строчными и кадровыми синхронизирующими и гасящими импульсами и в виде видеосигнала соответствующей амплитуды и формы подаются на вход видеомагнитофона.

    Продолжение следует

Литература

1. Рюмик С. Особенности схемотехники 16-битных видеоприставок. - Радио, 1998, # 4, с.29 - 31.







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.