F-1 Spirit no es un cartucho de 16 KB como los Konami de 1984. Son 131.072 bytes, dieciséis páginas de 8 KB que el Z80 no puede ver a la vez: el cartucho lleva su propio circuito, el mapper Konami con SCC, y el programa va pidiéndole que ponga en cada ventana la página que necesita.
Las ventanas son cuatro y cada página tiene la suya fija, la que le corresponde por su número:
| páginas | ventana del Z80 |
|---|---|
| 0 | 0x4000 (siempre puesta) |
| 1, 4, 7, 10, 13 | 0x6000 |
| 2, 5, 8, 11, 14 | 0x8000 |
| 3, 6, 9, 12, 15 | 0xA000 |
La página 0 es la única fija: ahí viven la cabecera, la interrupción, las rutinas de cambio de banco, la lectura de mandos y todo lo que las demás páginas necesitan tener siempre a mano. El resto se van turnando.
Que cada página tenga una sola ventana posible no es una convención del desensamblado: es lo que hace el hardware, y el proyecto lo comprueba en cada compilación. make sanity recorre todos los sitios donde el programa manda mapear una página y verifica que el destino cuadra con la ventana que le toca.
4000 41 42 "AB", la firma de un cartucho
4002 E4 40 INIT = 0x40E4
4004 00 00 00 00 00 00 STATEMENT, DEVICE y TEXT a cero
400A 00 x6 relleno
4010 43 44 07 52 FF "CD" 07 "R" FF, la firma de Konami
4015 C3 2E BE jp 0xBE2ELa BIOS ve el "AB" en 0x4000, mapea el cartucho y salta a INIT. De ahí el programa no vuelve: INIT instala un salto a 0x4018 en el gancho H.KEYI y se queda en un bucle de dos bytes. El juego entero corre dentro de la interrupción, igual que en los Konami de 1984.
La RAM va de 0xE000 a 0xF0FF —INIT la borra entera— con la pila en 0xF0F0, y en F0F1, F0F2 y F0F3 vive la sombra del mapper: qué página hay puesta en cada ventana. Hace falta porque la interrupción entra en cualquier momento y tiene que poder devolver el mapeo tal como se lo encontró.
La interrupción hace el sonido y llama a la lógica del juego. El problema es que la lógica puede tardar más de un fotograma, y las rutinas de cambio de banco acaban en ei, así que la interrupción vuelve a entrar mientras la lógica sigue corriendo. De ahí tres mecanismos:
Eso último es un reloj fijo: la carrera avanza a un paso de cada tres interrupciones pase lo que pase con lo que tarde el código.
SCREEN 2, con los ocho registros que escribe 0x4317 desde la tabla de 0x4328:
| registro | valor | qué dice |
|---|---|---|
| R0 | 0x02 | modo gráfico 2 |
| R1 | 0xE2 | 16 K, pantalla e interrupción encendidas, sprites de 16 × 16 |
| R2 | 0x0E | tabla de nombres en 0x3800 |
| R3 | 0x7F | tabla de color en 0x0000 |
| R4 | 0x07 | tabla de patrones en 0x2000 |
| R5 | 0x76 | atributos de sprite en 0x3B00 |
| R6 | 0x03 | patrones de sprite en 0x1800 |
| R7 | 0xE4 | tinta 14 sobre fondo 4 |
En SCREEN 2 la pantalla está partida en tres tercios de ocho filas y cada tercio tiene sus propios 256 patrones. El cargador de tiles del cartucho carga en los tres a la vez: el registro de una lista trae tres bits —uno por tercio— y el mismo dibujo se descomprime tantas veces como tercios pida.
La tabla de nombres no se escribe directa. El juego lleva dos buffers de 1 KB en RAM, uno por jugador (0xE400 y 0xEC00), que son mapas circulares de 32 × 32 casillas: la pista se pinta ahí y se vuelca a la VRAM. Que sean circulares es lo que permite que el scroll no tenga que mover nada: solo cambia por qué fila se empieza a leer.
Dos aparatos a la vez: el PSG de la máquina y el SCC del propio cartucho, que da cinco canales más con forma de onda programable. El reproductor vive en la página 13 y corre una vez por interrupción.
Escribir en el SCC no es gratis: hay que mapear la página 0x3F en 0x8000, escribir, y devolver la 2. Por eso el reproductor no escribe los quince valores de los cinco canales en cada interrupción: los compara con una copia que guarda en RAM y solo manda al chip los que han cambiado.