COSMAC VIP OSがRAMで動くようになりましたので、次はCHIP-8インタプリタを動かしてみます。
CHIP-8とは
CHIP-8の詳細はWikipediaを参照いただくこととして、RCA COSMAC VIP CDP18S711 Instruction Manualにはアプリケーションとして、このCHIP-8インタプリタのダンプリストとCHIP-8で書かれたゲームなどのプログラムが載っています。これもぜひ動かしたいところです。
ただ、CHIP-8インタプリタやCHIP-8アプリケーションをCOSMAC VIP OSのHEXキーボードで入力するのはかなりしんどいので、プログラム入力はMCSMP20モニタの機能を使うことにします。
CHIP-8インタプリタの改造
CHIP-8インタプリタはCOSMAC VIP OSのサブルーチンやデータをいくつか使用していることが分かっていますので、呼び出し先アドレスをRAM版のCOSMAC VIP OSに変更する必要があります。キーボードもEF4にしているのでそちらも同様に変更です。COSMAC VIP OSをRAMで動かしたときと同様に、CHIP-8インタプリタのダンプリストを解析して、バイナリパッチを当てることにしました。
解析の結果、CHIP-8インタプリタの修正箇所は以下の部分になります。
- $000A $81 → $71
- $010B $81 → $71
- $012A $81 → $71
- $019E $36 → $37
- $01A1 $3E → $3F
もう一つ問題があります。オリジナルのCOSMAC VIPでは、RESET後にCOSMAC VIP OSが起動し、メモリ容量を確認して、R1レジスタにRAMの最終アドレス(=VRAMの最終アドレス）をセットします。その後、$0000にあるCHIP-8インタプリタを実行し、R1.1のVRAMの先頭アドレスをR11.1にセットしてインタプリタが動き始めます。
このため、CHIP-8インタプリタを直接起動しても、R1に何も値が入っていないため誤動作します。そこで、R11.1にVRAMの上位アドレスの$F0がセットされるように$6000に置いたツールを実行して戻ってくるようにしました。このツールにJUMPするように$0000からパッチをあてます。
- $0000 C0 60 00 LBR $6000
ツールのアセンブルリストは以下になります。このプログラムを$6000に配置します。
6000-F8 0F START: LDI $0F ;$0F->R11.1
6002-BB PHI 11
6003-FF 01 SMI $01
6005-C0 00 04 LBR $0004
最終的なメモリマップは以下のようになります。
CHIP-8の起動方法
(1) MCSMP20を起動します。
(2) COSMAC VIP OS RAM版を$7000にロードします。
(3) CHIP-8インタプリタを$0000にロードします。
(4) CHIP-8インタプリタに以下のパッチをあてます。（パッチをあてた状態でSaveしておくと良いです。
- W0000 C0 60 00
- W000A 71
- W010B 71
- W012A 71
- W019E 37
- W01A1 3F
(5) レジスタを設定するツールを$6000に書き込みます。
- W6000 F8 0F BB FF 01 C0 00 04
(6) CHIP-8のテストプログラム本体を$0200から書き込みます。
- W0200 A2 0A 61 00 62 00 D1 25 12 08 F0 90 F0 90 F0 00
このCHIP-8のプログラムのソースは以下になります。（COSMAC VIPマニュアルから引用）
0200 A20A I=020A
0202 6100 V1=00
0204 6200 V2=00
0206 D125 SHOW 5MI@V1V2
0208 1208 GO 0208
020A F090
020C F090
020E F000
(7) RUN Pスイッチを押して$0000から実行するとCHIP-8インタプリタが実行を開始し、SHOW命令で画面に数字の８が表示されます。
(8) 他のCHIP-8プログラムを動かしたい場合は、RESET, RUN Uスイッチを押してMCSMP20モニタを起動し、動かしたいCHIP-8プログラムを$0200以降に書き込んで、RESET+RUN PでCHIP-8インタプリタが動きます。
CHIP-8のプログラム実行例
アニメーション
テストに使ったプログラムのV1, V2を変更すれば表示位置を変えることができますのでその応用です。
カウンタ
単純にカウントアップするものです。CPU基板のQ出力のLEDも同時に点滅しています。COSMAC VIPではQ出力にブザーがつながっているので、本来であればカウントアップ時に音が鳴るのでしょう。
他のCHIP-8のプログラムも試してみようと思います。
