giovedì 14 giugno 2018

SetPixel su C64

Questo e' solo un promemoria....il codice e' stato preso su Internet...ho provato solo a capirci qualcosa senza neanche molto successo


Debug di VICE


Per accendere un pixel di posizione X,Y nella modalita' in alta risoluzione (320x200x2colori) del C64 la formula e' la seguente

indirizzo_pixel = base_mem_video +( int(y/8) *320) +(y AND 7) + (int(x/8)*8)

il motivo di questa curiosa formula deriva da come e' gestita la modalita' grafica. Al contrario di come si potrebbe fare con VGA (con un flusso continuo di bit a descrivere la pagina) in C64 lo schermo e' diviso in porzioni di 8x8 pixels.

Ho trovato su GitHub questo codice che funziona decisamente bene e si compila con ACME (per lanciarlo SYS 32768) ed ho provato a commentarlo con risultati decisamente alterni

------------------------------------------------------
!cpu 6502
!to "plot-asm.prg",cbm

base = $2000
SCROLY = $D011
VMCSB = $D018
colmap = $0400
C2DDRA = $DD02
CI2PRA = $DD00

scrlen = 8000
maplen = 1000

xcoord = $fb
ycoord = $fd

tabptr = xcoord
tabsiz = $9000
filval = tabsiz+2

; queste sono variabili in pagina zero
bmpage = $ff
mask = $59
loc = $5a
store = $5c

* = $8000 ; start address for 6502 code
; sys 32768


jmp start


; address = base + int(y/8) * 320 + (y and 7) + int(x/8) * 8
plotbit lda xcoord  ; mette il valore della coordinata X in accumulatore
        ; questa e' il primo pezzo ovvero (X AND 7)
and #7      ; 7 = 111
tax         ; mette (xcoord and 7) in X
                    ; questo serve per il numero di cicli di SHIFT
sec         ; setta il carry questo dovrebbe servire per il ror successivo
                           
lda #0      ; azzera l'accumulatore
sta loc     ; mette la locazione $5c di x and 7
       
shift ror         ; ruota right bits dell'accumulatore
                    ; (divide per 2 l'accumulatore)
dex         ; decrementa x
bpl shift   ; salta se x e' positivo o zero
                    ; ror e' come dividere per 2 ogni ciclo
sta mask    ; salva il valore in  $59
       
lda xcoord  ; carica l'accumulatore di xcoord
and #$f8    ; $f8=248 = 11111000
sta store   ; metti in valore in store = $5c = 92 = 1011100
       
       
lda ycoord  ; carica il valore di y
lsr         ; shift left divide y/2
        ; nel carry c'e' il resto della divisione
lsr         ; shift left divide y/4
lsr         ; shift left divide y/8
sta loc+1   ;salva il $5a+1=$5b
lsr         ; shift left
ror loc     ; moltiplica * 320 ?????
  lsr
ror loc
adc loc+1   ; salva la parte alta
sta loc+1
       
lda ycoord ; carica il valore di y
and #7     ; Y AND 7
                   ; somma gli addendi
adc loc    ; aggiungi LOC
adc store  ; aggiungi STORE
sta loc    ; salva tutto in STORE
lda loc+1 
adc xcoord+1
adc bmpage ; aggiunge la base della memoria (ovvero base + .....)
sta loc+1
ldy #0
lda (loc),y
ora mask,y
sta (loc),y
rts

:--------------------------------------------------------------------------------
; fill routine
blkfil lda filval  ; metti nell'accumulatore il valore della cella $9002 ovvero $10
ldx tabsiz + 1  ; carica in x $9001  ovvero
beq partpg  ; salta alla label partpg se la flag di zero e' clear
ldy #0  ; carica Y con zero
fullpg sta (tabptr),y ; carica la cella puntata da $fb $400 con il valore zero inizialmente, poi cicla su fullpg su per $20
                       ; indirect-indexed carica il valore zero dalla memoria puntata da $tabptr
                       ; e' un modo che e' comune per realizzare array con y come indice ed il puntatore alla zona di memoria
iny            ; incrementa Y
bne fullpg      ; salta alla label fullpg
inc tabptr+1    ; incrementa la locazione $FC
dex             ; decrementa X
bne fullpg       ; ritorna a
partpg         ldx tabsiz
beq fini
ldy #0
partlp sta (tabptr),y
iny
dex
bne partlp
fini rts


;---------------------------------------------------------------------------------
; main routine
; define bit map and enable high-res
start lda #$20
sta bmpage ; mette il valore $20 nella pagina zero a $FF
lda #$18
sta VMCSB  ; seleziona lo screen mode $d018=53272
lda SCROLY ;
ora #32    ; attiva la risuoluzione 320x200 con OR 32 la locazione $d011=53265
sta SCROLY ;

; select graphics bank 1
lda C2DDRA ; $DD02
ora #$03   ; seleziona i banco VIC 1
sta C2DDRA ; ; $DD02

lda CI2PRA ; $DD00
ora #$03   ; $DD00 = %xxxxxx10 -> bank1: $4000-$7fff
sta CI2PRA


; clear bit map
lda #0 ; carica accumulatore con zero
sta filval ; tabsiz+2=$9002
lda #<base ; $2000 base della memoria schermo
sta tabptr ; metti il valore dell'accumulatore in $fb; locazione non usata di pagina zero
                   ; qui e nella locazione successiva c'e' il puntatore alla zona di memoria tabptr
lda #>base ; mette $20
sta tabptr+1 ; carica il valore alto in $fc locazione pagina alta non utilizzata

lda #<scrlen ; mette la parte bassa basso $40 scrlen = 8000 byte
sta tabsiz  ; mettilo alla locazione 9000
lda #>scrlen ; mette la parte alta $1F
sta tabsiz+1 ; dentro a $9001
jsr blkfil ; vai alla subroutune


; set bg and line colors
lda #$10      ; carica accumulatore $10
sta filval    ; lo mette in $9002
lda #<colmap  ; lda #$00
sta tabptr    ; lo mette in $FB
lda #>colmap  ; lda $04
sta tabptr+1  ; mette if $FC
lda #<maplen  ;
sta tabsiz
lda #>maplen
sta tabsiz+1
jsr blkfil ; vai alla subroutine


; set horizontal and vertical position
lda #<160   ; visto che x puo' essere> 255 prende sia la parte bassa che alta
sta xcoord  ; mette il valore 160 in xcoord
lda #>160
sta xcoord+1
lda #100    ; mette il valore di 100 in ycoord
sta ycoord 
jsr plotbit  ; vai alla routine di stampa bit per stampare il punto 160,100

inf jmp inf  ; cicla qui all'infinito

------------------------------------------------------

Una cosa interessante che ho scoperto mentre cercavo di capire qualcosa del codice e' che VICE, l'emulatore di C64, e' dotato di un fantastico monitor in cui si puo' fare debug passo passo.
Si apre VICE e ci si trascina sopra il programma compilato in PRG. Poi si apre la finestra di monitor (ALT+H od ALT+M dipende dal sistema operativo)....si apre una consolle in cui si devono digitare comandi (per un elenco completo digitare help)

Dato che so che il codice inizia a $8000 e' stato sufficiente settare un breakpoint (BREAK $8000...tutti gli indirizzi devono essere messi in esadecimale) e poi lanciare il programma con SYS 32768. A questo punto si possono aprire le varie sottofinestre (per esempio dei registri...si puo' visualizzare lo stato anche con REGISTERS) e si pu' fare fare debug passo passo con STEP (oppure il tasto Z)


Un altro esempio per stampare punti in alta risoluzione puo' essere estratto da questo esempio in BASIC (e' un semplice PAINT che funziona con il joystick) (questa la fonte)
Il programma in Assembler funziona ... questo non lo ho testato
--------------------------------------------------------
0       POKE 56, 32 : POKE 52, 32 : CLR : REM PROTECT SCREEN FROM BASIC   :rem 108
1 POKE 53280, 1 : PRINT "{CLR}{WHT}" : GOTO 100      :rem 102
2 GOSUB 26 : BASE = 2 * 4096 : REM START ADDRESS OF HIRES SCREEN   :rem 93
3 POKE 53272, PEEK(53272) OR 8 : REM BIT MAP AT 8192     :rem 39
4 POKE 53265, PEEK(53265)OR 32 : REM BIT MAP ON      :rem 141
5 SYS 49152 : REM CLR HIRES SCREEN        :rem 115
6 SYS 49173 : REM SET SCREEN COLOR (BITS THAT ARE OFF)    :rem 237
7 X = 160 : Y = 100 : REM X & Y START POSITIONS      :rem 15
8 GO SUB 13 : REM READ JOYSTICK        :rem 198
9 REM UPDATE SCREEN           :rem 160
10 CH = INT(X/8) : RO = INT(Y/8) : LN = YAND7 : BY = BA SE + RO * 320 + 8 * CH + LN : BI = 7 - (X AND 7) :rem 90
11 POKE BY, PEEK(BY) OR (2↑BI) : GOTO 8       :rem 33
12 REM READ JOYSTICK           :rem 211
13 JV = PEEK(56320) : FR = JV AND 16        :rem 160
15 X = X + ((JV AND 4) = 0) - ((JV AND 8) = 0)      :rem 27
16 Y = Y + ((JV AND 1) = 0) - ((JV AND 2) = 0)      :rem 21
19 IF FR = 0 THEN 5           :rem 98
20 IF X > 319 THEN X = 319          :rem 133
21 IF Y > 199 THEN Y = 199          :rem 148
22 IF X < 0 THEN X = 0          :rem 171
23 IF Y < 0 THEN Y = 0          :rem 174
24 GET A$ : IF A$ < > "Q" THEN RETURN        :rem 247
25 POKE 56, 160 : POKE 52, 160 : POKE 53272, 21 : POKE 53265, 27 : PRINT "{CLR}" : END    :rem 4
26 PRINT "{CLR}" TAB(18)"{DOWN}MENU{DOWN}{4 LEFT}[<4 Y>]"    :rem 72
27 PRINT "{DOWN}" TAB(16) "Q{2 SPACES} - QUIT"      :rem 223
28 PRINT "{DOWN}" TAB(9) "FIRE BUTTON - CLR SCREEN"     :rem 193
29 PRINT "{DOWN}" TAB(10) "JOYSTICK MOVES LINE."      :rem 106
30 PRINT "{3 DOWN}{7 RIGHT} ENTER BORDER COLOR (0 TO 15)." : PRINT SPC(18); :rem 71
31 INPUT BC : POKE 53280, BC AND 15        :rem 206
32 PRINT"{3 DOWN}{7 RIGHT} ENTER SCREEN COLOR (0 TO 15)." : PRINT SPC(18); :rem 75
33 INPUT SC : POKE 49174, SC AND 15 : RETURN      :rem 19
94 END : REM ELECTRIC ERASER         :rem 111
95 A = PEEK(61) + 256 * PEEK(62) + 3 : POKE 786, INT(A/256) : POKE 785,A - 256 * PEEK(786)   :rem 3
96 POKE A - 2, 0 : POKE A - 1,0 : POKE 45, PEEK(785) : POKE 46, PEEK(786) : CLR : GOTO95   :rem 44
100 FOR I = 0 TO 42 : READ J : POKE 49152 + I, J : NEXT I : GOTO 2       :rem 150
101 DATA 169, 0, 162, 32, 160, 0, 132, 33, 134, 34, 145, 33, 200, 208, 251, 232, 224, 64, 208, 244 :rem 17
102 DATA 96, 169, 1, 162, 4, 160, 0, 132, 33, 134, 34, 145, 33, 200, 208, 251, 232, 224, 8, 208, 244 :rem 75
103 DATA 96, 0