chip8模拟器的python3实现-1-CHIP8简介

打算编写一个NES模拟器，先从简单的chip8模拟器入手

1.CHIP-8简介

CHIP-8是一个解释型语言，由Joseph Weisbecker开发。最初CHIP-8在上个世纪70年代被使用在COSMAC-VIP和Telmac 1800上。许多游戏如Pong，Space Invaders，Tetris都曾使用该语言编写。

2.CHIP-8硬件载体描述

1.内存(Memory)

CHIP-8通常在4K系统上使用，如Cosmac VIP和Telmac 1800，其内存大小为4096(0x1000)，以字节(byte)编址(1byte = 8bit，这就是CHIP-8名称的由来)。由于CHIP-8解释器自身占据了前512字节，所以大部分CHIP-8程序的起始地址为0x200，这些程序不能访问0x200之前的内存地址。另外(0xF00-0xFFF)这256字节被用于存储屏幕刷新时的缓存，(0xEA0-0xEFF)这96字节被用于存储程序调用栈等其他内部变量使用。

2.寄存器(Registers)

CHIP-8有16个8位寄存器，他们的名字从V0到VF。VF寄存器为标志寄存器，可用于标记计算结果溢出或者像素碰撞检测等。此外还有一个16位地址寄存器I，与涉及内存操作的指令。

3.栈(Stack)

栈(stack)用于保存子程序被调用时返回的地址。现代解释器要求至少有16层嵌套，即32字节。

4.定时器(Timers)

CHIP-8有两个寄存器。他们通常以60HZ的速度递减至0为止。

一、延时寄存器(Delay timer)

该计时器被设计用于定时游戏事件，它的值可以被读写。

二、声音寄存器（Sound timer)

该寄存器被设计用于声音事件，当它为非零值时，蜂鸣器保持发声。

5.输入(Input)

输入通常采用十六进制键盘(hex keyboard)，16个键的范围为0到F，'8','4','6','2'四个键通常被用于方向输入。检测输入的指令有三个，1：当按键被按下跳过一个指令 2：如果按键没有按下跳过一个指令 3.等待按键，并在寄存器中存入值。

6.图形和声音(Graphics and sound)

CHIP-8的分辨率通常为64x32像素(pixel)，颜色为黑白。图形通过绘制图形精灵(sprites)显示，图形精灵通常为8像素宽，1到15像素高。绘制精灵像素时会与此时的屏幕像素进行异或(XOR)操作，即精灵会翻转对应位置屏幕的像素。如果绘制精灵时将屏幕像素由1翻转为0，VF就会设置为1，这就是碰撞检测。

如上面的声音寄存器所述，蜂鸣器会一直响着，只要声音寄存器中的值不为0。

参考文献：CHIP-8 - Wikipedia