小霸王游戏机硬件

首先先大致解释一下NES游戏机（即我们俗称的“小霸王”）的构成以，NES使用6502的CPU以及一块专门负责显示的PPU，两者均可寻址16K的内存，但实际内存没有这么多。

CPU能访问的两块内存分别为程序段ROM，以及运行时所需的RAM。

PPU能够访问三块内存，分别为图案表VROM，命名表SRAM，和精灵表PRAM。

然后这里贴一份别人总结的NES资料，比较容易看懂，相信对理解有帮助----------------------------开始----------------------------------（来自屎王NES资料）[1] 引言（Introduction）========================首先感谢你阅读这份文档！这并不是一份非常详尽的文档，但它绝对是带你进入NES 编程领域的最好教材！同时，我本人也为自己能写出这样一份文档而自豪（grin）这是一份技术文档，介绍了NES 游戏机的硬件信息。

但是在阅读它之前，请保证你懂汇编语言（ASM），最基础的80x86要懂嘛……否则本文可能不适合你——如果你不信邪，可以试试！需要注意的是，这只是一份基础性的文档，并不涵盖太多太繁杂的内容，我的目的只是让你对NES 的硬件体系有个大体的了解。

如果你想更深入地了解NES，访问下面的网站：这份文档的信息是基于Y0SHi 的nestech.txt 和MaratFayzullin 的nes.doc 的，同时也加入了一些我个人的开发经验，不过不要指望它100% 精确，现在没有100% 精确的NES 资料。

同时，我也要大大地感谢Y0SHi 和Marat Fayzullin 两位达人，没有他们精辟的文章，小的绝不可能写出这份文件，虽然达人们并不知道小的是谁。

这份文档目前的版本是0.01 版，只对NES 的CPU、内存、系统概况和PPU 进行了初步介绍（没时间啊……），不过我算写得比较详细了……配合已有的资料，相信对大家掌握NES应该会有所帮助吧……后面的部分我有空的时候再继续写……累死了~~~~~~~~~ >_<大家就把这文章当作连载吧……如果你对这份文档有什么改进的建议，或者发现什么错误，或者你想提供新的资料，请联系我！以便我在未来的版本中更新。

如果你要传播我的文档，请保证它的完整性。

[2] 关于作者（About The Author...）===================================我叫做Necrosaro，中文名字叫屎王皮萨罗，人称屎王。

年方18，身高≈ 1.72m，体重> 40kg，黑头发，黄皮肤，中国人。

我爱好广泛，听音乐，玩游戏，写程序（小工具、模拟器、小游戏……），看漫画，画漫画，看动画，吃饭，睡觉，等等。

我穷人一个，目前打算找一份工作，挣钱读书！我希望找到一份程序员的工作，尤其向往游戏机软件的程序开发（最好能上GBA，嘿嘿嘿）。

PC 的话……也可，不过我不懂VC，DirectX，恐怕出不上什么力。

我的程序水平决不亚于老外！！！另外我希望交一些朋友，有实力的（不管哪个方面，不过最好是和游戏开发有关的……），我欣赏有真才实干的人！！请大家和我联系！！[联系方法：]我的主页：我的邮箱：necrosaro@（首选）我的ＱＱ：18177243（note: 我一般晚上8:00 ~ 10:00 在线）- NecrosaroPM 23:70 - 2002/7/31[3] NES 系统概述（NES Technical Overview）==========================================NES 是日本任天堂（Nintendo）公司于上个世纪80 年代开发的一款游戏主机，它同时也是此后10 年里最受欢迎的游戏主机。

NES 在日本/亚洲的名称叫做FC（famicom，或family comput-er），在欧洲叫做Dandy，在美国叫做NES（Nintendo Entert-ainment System，任天堂娱乐系统），在中国，通常被称作红白机或8位机。

它的技术参数如下：CPU：6502 NMOS 芯片。

直接寻址能力为64KB，数据处理能力为8位。

内建一块特殊的音频处理器。

RAM：NES 本体预留8KB 的RAM 空间，但实际的物理RAM 仅2KB。

PPU：NES 特有的图形处理芯片，内建10KB 显示内存。

支持垂直/平行镜像、垂直/平行滚屏，最大发色数64 色。

同屏最大发色数26 色（也有说法是25 色，去掉了透明色）。

支持8x8 tile，最多支持64 个8x8 或8x16 精灵。

显示分辨率= 256x240。

pAPU：NES 的音频处理器。

因为是设计在CPU 内部，所以叫做pAPU（pseudo Audio Processing Unit）。

包含2 个方块波声道，1 个三角波声道，1 个杂音声道以及1 个数字声道。

Input：输入设备。

主要是手柄，后来也出现了激光枪（Za-pper）以及各种形形色色的新设备。

Mapper：内存映射设备。

这并非NES 本体所有，而是包含在许多游戏卡内部，以扩充NES 的性能。

SRAM：Save RAM，也叫Battery-Backed RAM，即电池储存RAM。

固化在某些游戏卡上的芯片，关机后由电池供电，信息不会丢失。

多用来保存RPG 类游戏的档案资料。

NES 本体为SRAM 预留了8KB 的地址空间（实际多数游戏的SRAM 大小也是8KB）。

[4] NES 内存布局（NES Memory Map）==================================NES 包含3 种内存。

1 种是系统内存，可被CPU 直接访问。

1 种是显示内存，存在于PPU 内部，CPU 只能通过操作PPU寄存器间接访问这块内存。

1 种是OAM 内存（精灵属性内存），同样存在于PPU 内部，CPU 可通过操作PPU 寄存器或者利用DMA 间接访问它。

NES 系统内存布局：------------------+----------+----------+---------------------------+| 起始地址| 结束地址| 说明|| $0000 | $07FF | NES 本体所包含的2KB RAM。

|（2 KB）+----------+----------+---------------------------+| $0800 | $0FFF | 这3 个区域都是$0000 - |（2 KB）+----------+----------+ $07FF 的镜像。

换句话说，|| $1000 | $17FF | 对它们的操作（读/写）实际|（2 KB）+----------+----------+ 就是对$0000 - $07FF 的操|| $1800 | $1FFF | 作。

比如：读取$08AB 的内|（2 KB）| | | 容实际等于读取$00AB 的内|| | | 容。

而向$15CC 写数据实际|| | | 等于向$05CC 写数据。

|| | | 这3 块不是物理的RAM，|| | | 它们都是镜像（Mirror）！|+----------+----------+---------------------------+| $2000 | $2007 | PPU 寄存器。

CPU 通过对这|（8 字节）| | | 片区域的操作来实现对PPU || | | 的控制。

|+----------+----------+---------------------------+| $2008 | $3FFF | PPU 寄存器的镜像。

|（上面8 字节）| | | $2008 = $2000，|（的1024 次镜像）| | | $2009 = $2001，|（连同上面8 字节）| | | .... |（共8 KB）| | | $200F = $2007，|| | | $2010 = $2000，|| | | $2011 = $2001，|| | | .... |+----------+----------+---------------------------+| $4000 | $4013 | pAPU 寄存器。

CPU 通过对这|（20 字节）| | | 片区域的操作来实现对pAPU || | | 的控制。

|+----------+----------+---------------------------+| $4014 | $4014 | OAM DMA 寄存器。

|（1 字节）| | | 通过操作这个字节，可将|| | | OAM（精灵属性内存）的内容|| | | 传送到指定的系统内存中。

|+----------+----------+---------------------------+| $4015 | $4015 | pAPU 状态寄存器。

|（1 字节）| | | 各声道的状态，etc.... |+----------+----------+---------------------------+| $4016 | $4017 | 输入设备状态寄存器。

|（2 字节）| | | 游戏机的输入设备（例如手柄|| | | 就通过这两个寄存器访问。

|+----------+----------+---------------------------+| $4018 | $401F | 未用？？（未知）|（8 字节）| $4020 | $5FFF | 扩展ROM。

|（8 KB - 32 字节）| | | 某些有特殊处理芯片的游戏|| | | 卡利用了这块空间。

|+----------+----------+---------------------------+| $6000 | $7FFF | SRAM（电池储存RAM）。

|（4 KB）| | | 注意这块RAM 不存在于NES || | | 本体，而是在某些游戏卡（|| | | 如RPG 游戏卡）内部。

|+----------+----------+---------------------------+| $8000 | $FFFF | 32K 程序代码ROM。

|（32 KB）| | | 存在于游戏卡内部的ROM，|| | | 内容为游戏程序代码。

|+----------+----------+---------------------------+NES 显示内存布局：------------------+----------+----------+---------------------------+| 起始地址| 结束地址| 说明|+----------+----------+---------------------------+| $0000 | $0FFF | Pattern 表#0 |（4 KB）+----------+----------+---------------------------+| $1000 | $1FFF | Pattern 表#1 |（4 KB）+----------+----------+---------------------------+| $2000 | $23BF | Name 表#0 |（960 字节）+----------+----------+---------------------------+| $23C0 | $23FF | Attribute 表#0 |（64 字节）+----------+----------+---------------------------+| $2400 | $27BF | Name 表#1 |（960 字节）+----------+----------+---------------------------+| $27C0 | $27FF | Attribute 表#1 |（64 字节）+----------+----------+---------------------------+| $2800 | $2BBF | Name 表#2 |（960 字节）+----------+----------+---------------------------+| $2BC0 | $2BFF | Attribute 表#2 |（64 字节）+----------+----------+---------------------------+| $2C00 | $2FBF | Name 表#3 |（960 字节）+----------+----------+---------------------------+| $2FC0 | $2FFF | Attribute 表#3 |（64 字节）+----------+----------+---------------------------+| $3000 | $3EFF | $2000 - $2EFF 的镜像|（4 KB）+----------+----------+---------------------------+| $3F00 | $3F0F | 背景调色板|（16 字节）+----------+----------+---------------------------+| $3F10 | $3F1F | 精灵调色板|（16 字节）+----------+----------+---------------------------+| $3F20 | $3FFF | 调色板镜像。