任天堂产品系统介绍

任天堂产品系统文件（Pinokio@163译、编2002/10/10）目录

_____________________________________________________________________1、系统简介任天堂主机由6502处理器和一个特制的图形处理器组成。CPU是6502，而不是传言中的65C02（CMOS）。PPU的显存是和CPU的内存是分离的，可以通过对特殊端口的读/写来操作。卡带可能包含的内容有位于处理器地址$8000-$FFFF的ROM，和位于PPU地址$0000-$1FFF的VROM。由于NES只有2K的RAM，因此变量的可用的变量空间只有从$0000到$07FF共8个页面。在开机之后RAM和VRAM中的内容是0，但是注意：复位并不改变其中的内容。在更小的卡带，比如只有16KB的ROM，它占有$C000-$FFFF，而$8000-$BFFF的空间是不用的。那些大于32KB的卡带，它被特殊的电路分页到一定的地址空间。一些卡带在$6000-$7FFF有SRAM，那是电池存储的位置。卡带VROM被用来做图案表（例如Tile表,角色发生器等等)。通常的数量是8KB，包含两个图案表。大于8KB的VROM被特殊的电路分页到一定的地址空间。内部的VRAM在PPU内存里定位于$2000-$3FFF，它用来存储命名表（例如屏幕缓冲）。虽然PPU支持4个命名表，但只能支持两个的存放空间。另外的两个是开始两个的镜像。NES共有154条指令。

在本文本里，你将遇到如下形式的符号：“Dn"(5位，3位，等等)。位是按从最低位(0位)到最高位(7位)。所有的十六进制都在前面加上一个美圆符号($)（$2002,$4026,等等）是在6502处理器汇编里常用的符号,二进制前面加上一个百分号%。2、缩写表雀NE增S须任天苏堂娱狸乐系胞统救Fa老mi理co酱m供任天肯堂家居用计鬼算机习，即炸FC但盆FD喊S筐任天泽堂磁湾碟机水系统嘴画CP雨U锐中央坑处理榨器，裹NE励S使兴用一松个定毁制的惠65趁02僵（N历MO恨S）重芯片印，有鸟些型扶号为既65吹27乒塑PP惊U誓图像臣处理竞器，转用来遥处理怀背景检，精快灵和加其他部图像宗特性障，通网常为扔65炼38棉伙AP紧U伸声音配处理洗器，夏集合复在C誉PU践内部惠，包爷含4嘉个模校拟通桐道和栏1个显数字蚁通道中丰MM耍C竟RO盯M和咱VR撕OM拉的扩刷容控狂制，搅用来尺控制坦访问习超过训65袄02辫限制耀的6俩4K可地址陵，同暮样，塑也可归以扩宇容V趟RO师M违VR谦AM胸涝图像喜RA记M，冰PP失U专尾用，谜2K汉字节量真VR踢OM器轧图像毕RO滋M，抹储存颈图像洗数据色的地愁方，萌可以坚由M决MC慕切换付到V狠RA逼M里柔眼RO宽M饱程序驻RO恒M，感实际黄程序堡储存田的地祥方，串扩容籍部分乖可以溪通过检MM粒C切摩换到遣PR野G－勾RA某M里茶怒RA幸M趟程序司RA日M，水和R吼OM壁同义爆，不盐同的俱是它抱是R先AM胁摄SP炮R－盆RA闻M队精灵煎RA征M，余RA站M中蚊的2劈56爹字节嫩，专草用于胞储存席精灵菊，它睛不属冷于V均RA转M或袄RO静M估SR金AM满礼电池父RA催M，脂卡带亡上用件来保驳存游结戏记售录的夹EP躺RO英M－烧电擦铲写R渔OM夜亭DM饭C省三角脑波调挥制通途道，匪AP裙U用备来处绍理数序字声昆音的六，也扛写作尼PC职M通咸道剑EX哨－R岁AM涛龟扩展坊VR谋AM融，用踪在M殃MC逢5里腹，可硬以扩顺展V猜RA恨M容胶量3、中央处理器NES定制的6502内部特别加上了声音处理单元。NTSC制式的NES使用1.7897725MHz主频，PAL制式使用1.773447MHz主频。

CPU内存映像：毒开始宪地址倍吃用途萍畅结束菊地址饮盐$0煤00物0拥2K讲字节凑RA邀M，畜做4晌次镜挡象（族即$雕00突00炸-$楚07遮FF网可用评)微$1详FF芳F病$2威00拘0诉寄存健器访$2群00万7盟$2追00葛8谈寄存葡器（卫$2蹲00学0-熔$2喜00蝶8的衰镜像欢，每伍8个站字节住镜像屿一次璃）眼$3泰FF赞F分$4猾00鬼0皆寄存免器膏$4珍01反F鼻$4摇02陵0斑扩展柜RO踏M洞$5槐FF昨F杯$6命00茧0倦卡带殃的S缠RA橡M（涛需要肚有电探池支穗持）损历$7拿FF裤F系$8钥00卧0扮卡带掩的下病层R蛮OM绣炮$B报FF纪F筑$C车00葱0呀卡带朱的上疮层R递OM晕芦$F较FF扮F中断：

6502有3个中断IRQ/BRK、NMI和RESET，每个中断都有一个16位的向量，即指针，用来存放该中断发生时中断服务函数的地址。中断发生时CPU都会把状态标志和返回地址压栈，然后调用中断服务程序。

IRQ/BRK中断由一下两种情况产生：一是软件通过BRK指令产生，一是硬件通过IRQ引脚产生。

RESET在开机的时候触发，这是ROM被装入，6502跳到RESET向量指向的地址没有寄存器被修改，没有内存被清空，这些都只在开机是发生。

NMI指不可屏蔽中断，它在VBlank即屏幕刷新时发生，持续时间根据系统（NTSC/PAL）不同而不同。NTSC是每秒60次，而PAL是每秒50次。6502的中断延时是7个时钟周期，也就是说，进入和离开中断都需要7个时钟周期。它产生于PPU的每一帧结束，NMI中断可以由$2000的第7位的1/0控制允许/禁止。

大部分中断应该使用RTI指令返回，但是有些游戏不用，例如《最终幻想1》。它用一个很奇怪的方式：手工修改堆栈指针，然后执行RTS指令。这种方法在技术上是可行的，但是应该尽量避免。

以上中断在ROM内有以下对应的地址：死中断蚀地址西倍中断散夺优先奖权粪$F纸FF额A漠NM严I笑中喊$F钩FF隙C喜RE新SE内T伙高柏$F轮FF过E非IR愤Q/步BR叠K估低特别说明：

NES的6502不支持10进制。虽然CLD和SED指令都正常工作，但是ADC和SBC都不使用CPU状态标志的“D”位。由于复位后“D”位的状态是不确定的，所以游戏通常在程序开始时使用一个CLD指令。

声音寄存器映射到CPU内部，所有波形发生的工作都在CPU内部完成。

注意那两个分开的16KROM段，它们可能是连续的，但是它们根据卡带的大小扮演不同的角色。有的卡带只有一个16KROM，那么它就同时被装入$8000和$COOO。

所有游戏都将它们自己装入$8000，使用32KRAM，但是它们都能够通过内存映射把多于一个16KROM装入$8000。VROM也是同样的道理。

当BRK中断发生的时候，CPU把状态标志压入堆栈，同时设置“B”标志。而IRQ中断发生时，CPU把状态标志压入堆栈，同时清除“B”标志。这是因为6502使用同一个向量来处理两种中断，用“B”标志来区分它们。你可以用以下程序来区别两种中断：

C134:PLA;

拷贝CPU状态标志到A

C135:PHA;

把状态标志还回给堆栈

C136:AND#$10;

检查“B”标志

C138:BNEis_BRK_opcode;

如果设置了，就是软件中断(BRK)

在NMI里指向BRK会导致已经被压栈的“B”标志被设置。

6502的$6C指令（间接绝对跳转）有一个BUG，当低位字节是$FF时CPU将不能正确计算有效地址。例如：

C100:4F

C1FF:00

C200:23

..

D000:6CFFC1-JMP($C1FF)

本来它是应该跳到$2300的，但是在计算高位字节的时候，在页面边界处地址是不能再增加的，所以实际将跳转到$4F00。

需要注意的是，页面越界不会在变址间接寻址模式发生。由于0页面的限制，由于0页面的限制，所有变址间接寻址的读写都应该在计算有效地址之后和#$FF进行逻辑与操作。例如：

C000:LDX#3;

从$0002+$0003读变址地址，

C002:LDA($FF,X);

不是$0102+$0103.

_________________________________________________________________________________4、图形处理器PPU时序：撞沿NT桌SC皆制式畅PA出L制驼式豆基频电（B似as也e丹cl觉oc骑k）谋21阳47协72费70聋.0摔Hz组21挥28齿13母64偏.0份Hz遣CP行U主椒频（洲Cp劳u计cl森oc鸟k）律17耍89惩77杏2.谢5H开z罢17跟73藏44私7.脚0H看z叔总扫劫描线乐数（顿To效ta讯l畅sc隐an贯li廉ne叮s）黎26围2丸31土2奏扫描皂线总菊周期袜（S猫ca残nl节in扯e纤to霸ta极l蚀cy纵cl野es都）顷13纪64到(1裤5.哑75压KH面z)香13量62棒(1起5.光62妹5K睬Hz诊)跟水平圆扫描旅周期削（H趣-D王ra模w秒cy砖cl幕es蹈）贩10捧24拿10究24花水平锁空白浩周期母（H煮-B抢la骑nk宵c苹yc播le括s）挂34泡0仗33四8妇结束欢周期督（E思nd热c衫yc居le姓s）转4怪2围帧周丈期（激Fr姜am是e辰cy普cl宵es迹）吉13来64孙*2避62剪13坝62迎*3少12筑帧I确RQ佣周期南（F庄ra姨me贪IR胜Q敌cy著cl培es毯）深29坚83逮0县35呀46壁9炎帧率呆（F辛ra决me罩r谱at怠e）念60改(5守9.解94汇Hz农)身50张Hz办帧时饭间（冻Fr勺am幅e悔pe饶ri饲od朴）秀10革00添.0拜/6许0.访0(伴ms也)挑10沫00脆.0献/5删0.第0(雄ms歇)

镜像是指通过硬件映射特殊的内存地址或范围的一个过程。

PPU内存映像：冷开始现地址形繁用途宴骨结束跪地址年隔$0爱00既0扰图案匀表0女（2伙56惩x2袍x8这，可极能是括VR势OM杏）括$0咏FF堂F轿$1妹00豪0丙图案称表1耀（2营56轿x2址x8讯，可替能是希VR燥OM桃）啄$1胀FF概F粮$2楚00站0秧命名瓣表0变（3胀2x耐30仆块）贿（镜珍像，贺见命练名表豪镜像攻）计$2抓3B酸F溜$2冶3C彩0判属性恨表0缎（镜记像，扩见命号名表呼镜像绑）即$2渗3F文F赶$2码40胶0御命名假表1层（3却2x乳30吸块）手（镜壤像，三见命芹名表耐镜像富）占$2叶7B晒F轨$2已7C府0真属性释表1仔（镜筑像，鬼见命由名表销镜像汉）姥$2肉7F卫F敢$2后80灾0植命名页表2多（3宿2x呆30猪块）订（镜燥像，故见命搁名表承镜像风）听$2沈BB卷F浪$2弄BC柿0匠属性酒表2杰（镜钟像，津见命类名表任镜像减）王$2怜BF庄F膏$2普C0壤0叠命名文表3蓄（3泡2x稻30泄块）射（镜劲像，名见命插名表膛镜像存）黄$2牙FB垂F怠$2范FC活0贯属性漆表3贸（镜克像，与见命骄名表煌镜像撕）蛾$2携FF喉F屠$3志00责0株$2肉00灭0-迹$2珍EF烘F的戏镜像奋惨$3煮EF吩F莲$3峡F0袜0旁背景指调色俯板#燕1匀$3厚F0叮F机$3供F1裹0睬精灵医调色兵板#鹿1电$3费F1惩F初$3脊F2乎0每镜像己，（财见调爸色板似镜像绝）烘$3咏FF法F耗$4财00雁0婶$0李00更0-泳$3妄FF砌F的易镜像太羡$7性FF野F命名表：

NES的图像通过Tile矩阵来显示，这个网格就叫命名表。一个命名表和字符模式下的屏幕缓冲比较相象，它包含字符的代码，也就是30列的32Byte长度。每个Tile有8x8个象素，每个命名表有32x30个Tile，也就是256x240象素。PPU支持4个命名表，他们在$2000,$2400,$2800,$2C00。在NTSC制式下，上面和下面的8象素通常不显示出来，只有256x224象素；在PAL制式下，屏幕有256x240象素。

需要说的是，虽然PPU支持4个命名表，任天堂主机只支持2个命名表。另外两个被做了镜像。命名表保存了Tile的编号，而Tile存在图案表里。计算命名表里Tile号对应的实际地址的公式是：

（Tile号×16）＋由$2000端口指定的图案表地址命名表镜像：

NES只有2048字节（$800）的VRAM给命名表使用，但是如前表所示，NES有能力寻址到4个命名表。缺省情况下，NES卡带都带有水平和垂直镜像，允许你改变命名表指向PPU的VRAM位置。这种方式同时影响两个命名表，你不能单独改变其中的一个。每个卡带都控制着PPU地址线的A10和A11。它可能将他们设置成以下4种可能的方式的1种。下面这个图表有助于理解NES里的各种镜像，指向PPUVRAM中命名表的12位地址相当于“$2xxxx”：

伯

辅名字疯爽命名绿表疗#0惰守命名历表悟#1勒许命名否表铺#2卫勒命名引表脾#3颂档说明间沿

嗓地址苏线A肌11照幕地址隔线A毕10疾配水平跟想$0柜00屿诞$0祸00除聪$4桌00耳染$4顿00冬惰事1悔0孝垂直熊辆$0泻00钳吨$8臣00子匹$0炮00畜扬$8龄00墨垒裤0践1碗4屏眠幕镜岂像疼$0侨00点敲$4炉00睬炭$8茅00他备$C高00应无卡带孝里有仗2K习V捆RA壮M，荐4个连命名颗表物梅理上悼独立津的悉1树1是单屏乱幕喊$X秃00鱼显$X否00贪莲$X匪00宅揭$X与00廊厅所有器的命斩名表哭指相座同的艰VR吉AM建区域症,X痰=0凯、4绳、8喷、C赚登0彼0缩VR吃OM笋镜像传锤Ma洗pp肆er阿6瓜8#允游戏样映射僵VR波OM毯到P舰PU坏V注RA某M的浩命名窑表，仇这使而得命升名表四是基机于V鼓RO披M的志，你烧不能泄写它挑但却须可以雨通过亚ma骄pp末er先自己吧来控响制是苍否使凳用这候种特难性竞哪图案表：

图案表储存了实际8x8象素的Tile，同时也储存了用来指向NES调色板全部16种颜色的4位元矩阵的低两位。PPU支持两个图案表在$0000和$1000。他们有以下格式：评VR忌AM骄地址昌捕图案誉表内册容勾颜色舱效果质项$0谱00遍0

止..

逝..

安..

挨..

宪..

福..

以$0钟00张7湾%0患00倡10骑00苍0备=滩$1贿0

镰%0垮00训00士00钩0叉=馅$0愉0

潜%0护10相00干10其0估=针$4互4

秃%0疤00刘00蔑00根0鹅=榜$0宫0

蛛%1嫂11嘱11宴11欲0陡=乔$F类E

畏%0记00随00露00温0寒=扁$0怒0

柱%1着00捐00排01恩0骨=颠$8掌2

侍%0奋00驴00乳00酷0往=笼$0惕0培组扫0重..究.1惑..广..

糖..牌2.贵2.绍..

践.3咐..演.3膀..

舅2.框..遮..甘2.

映11落11侮11淘1.

喂2.桐..艺..的2.

窃3.网..绿..款3.予砌$0剖00忙8

培..

约..

相..

庙..

武..

约..

届$0客00治F手%0浇00喂00储00涛0谷=吼$0衬0

适%0榨01抬01猛00凤0烫=蚀$2估8

兆%0提10限00挎10首0琴=捧$4责4

嚼%1砖00桥00丢01抵0森=芝$8径2数

诉%0兽00好00质00畏0陵=件$0哲0

东%1戏00胁00付01毫0唇=洁$8杂2趟

没%1爹00傻00替01粮0落=毫$8齐2

评%0拘00姐00馋00秋0械=妨$0衬0零组党1型点表累示0搅号颜庸色，芝数字趣表示飞实际躬调色叙板颜俭色代胆号注意在图案表里存储的是每个点的2个位。其他两个由属性表得到。所以，在屏幕上总体出现的颜色数是16，而每个块里只有4种颜色。秩属性瞒表：

善每个锋命名奋表有粘它自泻己的皆属性辨表。恋属性滥表的鸟每一纤个字买节代亭表了熄屏幕蜜上的制一组秧4x标4的关Ti芝le功，一世共有鲁8x芒8个争字节葱。有穗几种概方法含来描尝述属卵性表仰里一丽个字既节的世功能文：

御

义

巾*保琴存3咏2x个32稼象素供方格营的高遥2位赶颜色皇，每百16察x1歉6象腰素用烦2位缘；

盾

满

蒙*保似存1密6个宜8x杜8卧Ti旅le禁的高尝2位煤颜色乎；

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孙看以抛下两纪个图誓表帮茄助理渔解：

允1、若一个座16盆x1芝6朴象素耕的格贤子：桌#0丧-F获代膊表了尺一个霞8x街8越Ti停le述,方塌块肝[x席]唱代表决了4毕个8法x8繁T启il拔e,喜方块0#0#1#2#3方块1#4#5#6#7方块2#8#9#A#B方块3#C#D#E#F陡2、莫属性极表一谱个字触节的误实际顽格式移定义暂如下怨（对含应于弱上面面的例笋子）贴：诵位麻描述页忍0、塞1亦方块税0表的高粱两位群颜色快(T扶il乌e向#0旷,1兄,2接,3刑)吃2、蚀3进方块娇1瓣的高蜘两位崭颜色段(T浆il案e邻#4酸,5捎,6貌,7领)雾4、斗5做方块抄2沉的高柄两位匙颜色尚(T震il屡e捷#8狱,9液,A洽,B矛)胳6、圣7版方块讲3炭的高旅两位浆颜色筛(T绞il俱e崭#C给,D但,E勇,F责)梯调色救板：

腹NE或S有蓝两个催调色液板，萄背景山调色除板和座精灵钩调色领板。刷调色陵板不械包含吸实际割的R副GB饶值，加它们连更象卫一个棒索引贯表。和写到疤$3愁F0浆0-捎$3多FF蝴F的瓦D6互－D厌7字尼节被荣忽略闸。众

者段束30工棕31内巧32棒港33袖搁34张碗35逝辩36砖榨37挥叮38所挂39铁益3A初吩3B码售3C姥碌3D出浮3E阳互3F莫稻

活凝20沃苦21捷听22嫂妹23腥漫24何梢25反浮26齿盏27异牢28鹅馅29银味2A好惠2B腿允2C杠践2D瞒兼2E浆穿2F设侵10茎背11萍丹12更昂13杏雷14误沫15股蓝16驰柄17刮胳18剧沟19属幅1A担敲1B颈数1C生厦1D处斥1E初敌1F紫皇00渔缎01呢脸02稼婶03英果04巴苗05关钞06毅例07荷顺08菌丈09耳福0A幅洪0B块续0C兽枕0D舍垫0E飘胡0F幻联

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