GameBoy编译器具有系统寄存器和中断

时间:2015-01-20 00:01:23

标签: c compiler-construction z80 gameboy

我花了很多时间学习GameBoy编程,因为我已经熟悉Z80汇编我不怕开始使用它。我(当然)发现使用C或C ++编程更有效率,但是找不到GameBoy的完整编译器,我可以找到自己管理的所有编译器,并且不向程序员提供系统寄存器的访问权限,也有一些编译器可怕的缺点,例如100%CPU利用率和无中断支持 是否有可能像Arduino的AVR编译器那样解决系统寄存器问题?能够简单地使用诸如DDRD = %10101011的名称来寻址CPU或系统寄存器 将中断和系统寄存器添加到编译器中需要做些什么?除一个系统寄存器外的所有寄存器只有一个字节的存储器地址,中断向量当然是存储器位置,唯一一个不是存储器地址的系统寄存器只能用两个汇编指令EI和{{1}来修改但是这可能是内联函数正确吗?

2 个答案:

答案 0 :(得分:6)

通常的策略是创建自己的指向系统寄存器的指针。我不知道DDRD的地址,但这样的事情应该是诀窍:

volatile unsigned char *reg_DDRD = (unsigned char *)0xE000;
*reg_DDRD = 0xAB;

大多数C编译器不支持二进制常量,但您可以将它们与一些宏hackery一起使用。您可以使用宏来制作更直观的语法:

#define DDRD (*reg_DDRD)
DDRD = 0xAB;

当vanilla C代码同样可以正常工作时修改编译器没有任何意义。

处理中断归结为解决3个问题。第一种是让中断向量地址跳转到C函数。由于这是在ROM中,您需要修改C运行时环境以初始化它。这取决于系统,但通常你想要做的是添加一个如下所示的汇编语言文件:

     org 38h   ; or wherever the gameboy CPU jumps to on interrupt
 jp _intr_function

这会导致CPU转到C程序中的intr_function()。您可能需要也可能不需要领先的下划线。而且您可能无法使用org在汇编程序文件中设置目标地址,而是必须使用链接器和节来愚弄。

第二个问题是C函数不一定能保存它应该的所有寄存器。您可以通过向其添加内联汇编来执行此操作:

void intr_function()
{
     asm(" push af");
     asm(" push bc");
     asm(" push de");
     asm(" push hl");

     // ... now do what you like here.

     asm(" pop hl");
     asm(" pop de");
     asm(" pop bc");
     asm(" pop af");
 }

最后,可能必须通过操作硬件寄存器来确认中断。但你可以在C代码中做到这一点,所以没什么特别的。

我不清楚wait循环的问题。标准C编译器没有内置的这样的功能。他们调用main(),如果你想循环,它取决于你。确实,Arduino SDK中使用的类C语言有自己的内置无限循环,可以调用你编写的函数,但这不是正常的C.

答案 1 :(得分:3)

首先,您可以使用GBDK,它是Gameboy的C编译器和库。它确实提供了对gb/hardware.h中寄存器的访问(但是没有在doc文件中列出,因为每个寄存器都没有注释)。它还通过gb/gb.hadd_VBLadd_LCDadd_TIMadd_SIOadd_JOY中的方法提供对中断的访问。 (还有删除名为remove_)的方法。

供参考和/或您自己使用,以下是gb/hardware.h的内容:

#define __REG   volatile UINT8 *

#define P1_REG      (*(__REG)0xFF00)    /* Joystick: 1.1.P15.P14.P13.P12.P11.P10 */
#define SB_REG      (*(__REG)0xFF01)    /* Serial IO data buffer */
#define SC_REG      (*(__REG)0xFF02)    /* Serial IO control register */
#define DIV_REG     (*(__REG)0xFF04)    /* Divider register */
#define TIMA_REG    (*(__REG)0xFF05)    /* Timer counter */
#define TMA_REG     (*(__REG)0xFF06)    /* Timer modulo */
#define TAC_REG     (*(__REG)0xFF07)    /* Timer control */
#define IF_REG      (*(__REG)0xFF0F)    /* Interrupt flags: 0.0.0.JOY.SIO.TIM.LCD.VBL */
#define NR10_REG    (*(__REG)0xFF10)    /* Sound register */
#define NR11_REG    (*(__REG)0xFF11)    /* Sound register */
#define NR12_REG    (*(__REG)0xFF12)    /* Sound register */
#define NR13_REG    (*(__REG)0xFF13)    /* Sound register */
#define NR14_REG    (*(__REG)0xFF14)    /* Sound register */
#define NR21_REG    (*(__REG)0xFF16)    /* Sound register */
#define NR22_REG    (*(__REG)0xFF17)    /* Sound register */
#define NR23_REG    (*(__REG)0xFF18)    /* Sound register */
#define NR24_REG    (*(__REG)0xFF19)    /* Sound register */
#define NR30_REG    (*(__REG)0xFF1A)    /* Sound register */
#define NR31_REG    (*(__REG)0xFF1B)    /* Sound register */
#define NR32_REG    (*(__REG)0xFF1C)    /* Sound register */
#define NR33_REG    (*(__REG)0xFF1D)    /* Sound register */
#define NR34_REG    (*(__REG)0xFF1E)    /* Sound register */
#define NR41_REG    (*(__REG)0xFF20)    /* Sound register */
#define NR42_REG    (*(__REG)0xFF21)    /* Sound register */
#define NR43_REG    (*(__REG)0xFF22)    /* Sound register */
#define NR44_REG    (*(__REG)0xFF23)    /* Sound register */
#define NR50_REG    (*(__REG)0xFF24)    /* Sound register */
#define NR51_REG    (*(__REG)0xFF25)    /* Sound register */
#define NR52_REG    (*(__REG)0xFF26)    /* Sound register */
#define LCDC_REG    (*(__REG)0xFF40)    /* LCD control */
#define STAT_REG    (*(__REG)0xFF41)    /* LCD status */
#define SCY_REG     (*(__REG)0xFF42)    /* Scroll Y */
#define SCX_REG     (*(__REG)0xFF43)    /* Scroll X */
#define LY_REG      (*(__REG)0xFF44)    /* LCDC Y-coordinate */
#define LYC_REG     (*(__REG)0xFF45)    /* LY compare */
#define DMA_REG     (*(__REG)0xFF46)    /* DMA transfer */
#define BGP_REG     (*(__REG)0xFF47)    /* BG palette data */
#define OBP0_REG    (*(__REG)0xFF48)    /* OBJ palette 0 data */
#define OBP1_REG    (*(__REG)0xFF49)    /* OBJ palette 1 data */
#define WY_REG      (*(__REG)0xFF4A)    /* Window Y coordinate */
#define WX_REG      (*(__REG)0xFF4B)    /* Window X coordinate */
#define KEY1_REG    (*(__REG)0xFF4D)    /* CPU speed */
#define VBK_REG     (*(__REG)0xFF4F)    /* VRAM bank */
#define HDMA1_REG   (*(__REG)0xFF51)    /* DMA control 1 */
#define HDMA2_REG   (*(__REG)0xFF52)    /* DMA control 2 */
#define HDMA3_REG   (*(__REG)0xFF53)    /* DMA control 3 */
#define HDMA4_REG   (*(__REG)0xFF54)    /* DMA control 4 */
#define HDMA5_REG   (*(__REG)0xFF55)    /* DMA control 5 */
#define RP_REG      (*(__REG)0xFF56)    /* IR port */
#define BCPS_REG    (*(__REG)0xFF68)    /* BG color palette specification */
#define BCPD_REG    (*(__REG)0xFF69)    /* BG color palette data */
#define OCPS_REG    (*(__REG)0xFF6A)    /* OBJ color palette specification */
#define OCPD_REG    (*(__REG)0xFF6B)    /* OBJ color palette data */
#define SVBK_REG    (*(__REG)0xFF70)    /* WRAM bank */
#define IE_REG      (*(__REG)0xFFFF)    /* Interrupt enable */

这些方法与George Phillips's answer的方式相同,因此可以像普通变量一样使用。

GBDK用于添加和删除中断的代码可在libc\gb\crt0.s中找到,但我不太了解汇编以包含此帖子中的相关部分。

我不确定如何避免忙碌循环。