La cinta

Cómo se carga Temptations desde un casete, y por qué tarda siete minutos.

Qué hay dentro del fichero

El formato TSX es la versión para MSX del TZX, un formato de preservación que no guarda audio sino la descripción de los pulsos que había en la cinta, más metadatos. Eso lo hace mucho más pequeño y exacto que un WAV.

Nuestro fichero tiene 12 bloques:

	Contenido
3 bloques	Metadatos: quién la volcó, el comando de carga, el nombre TOSEC
1 bloque	Ficha del juego: título, editor, año, idioma
6 bloques	Los tres primeros programas, en pares de cabecera + datos
2 bloques	Los dos bloques grandes, en formato turbo

Los bloques de tipo KCS (0x4B, la extensión propia del MSX) traen los bytes ya desmodulados. O sea que no hace falta decodificar audio: la extracción es exacta, sin margen de error.

Los cuatro programas

Nombre	Carga en	Ejecuta en	Tamaño	Qué es
TEMPT	—	—	256 B	Cargador BASIC
TOPO	0x9470	0x9470	4.254 B	El logo de Topo Soft
SLOTS	0xC350	0xC58F	700 B	Buscador de RAM + cargador turbo
(turbo 1)	0x88B8	0x88B8	12.388 B	La pantalla de portada
(turbo 2)	0x4000	0x8000	40.449 B	El juego

El cargador BASIC es de una simplicidad desarmante:

10 COLOR 1,1,1:SCREEN 2
20 BLOAD"cas:",R
30 BLOAD"cas:",R

Pone la pantalla en negro sobre negro (para que no se vea el desorden mientras carga), pasa a modo gráfico, y carga los dos programas siguientes ejecutándolos.

SLOTS: la pieza interesante

SLOTS hace dos trabajos, y los dos tienen su gracia.

Buscar la RAM

El juego necesita los 64 KB del MSX. Pero en un MSX la memoria está repartida en "slots", y cada máquina los organiza a su manera. Así que SLOTS los recorre todos, probando a escribir y releer para averiguar dónde hay RAM de verdad:

SONDEA_PAGINA:
    ld a,080h       ; marca de slot expandido
    ld c,004h       ; 4 slots primarios
    ...
    ld (hl),020h    ; escribe 0x20 y lo relee
    ld a,(hl)
    cp 020h
    jr nz,siguiente
    ld (hl),0fah    ; y luego 0xFA, para descartar ROM

Y aquí viene el detalle bonito: para sondear la primera página de memoria hay un problema de la pescadilla. Esa página es donde vive la BIOS, y la rutina que necesitas para cambiar de slot está en la BIOS. Si la desconectas para probar la RAM, te quedas sin rutina.

La solución de Topo: copiarse la rutina a sí mismo. SLOTS copia una versión propia de esa función a memoria alta, reescribe sobre la marcha el destino de su propia instrucción CALL para que apunte a la copia, y entonces sí puede sondear la página 0 sin depender de la BIOS.

    ld hl,00024h        ; primero, la de la BIOS
    ld (0c3b3h),hl      ; escrita como operando del CALL de 0xC3B2
    ...
    ld hl,lc418h        ; ahora copia la nuestra a RAM
    ld de,09c40h
    ld bc,000c8h
    ldir
    ld hl,09c40h
    ld (0c3b3h),hl      ; y reescribe el CALL para usarla

Leer la cinta a lo bruto

La segunda mitad es un cargador turbo: lee la cinta mucho más rápido que las rutinas del sistema, midiendo a mano la anchura de los pulsos.

Lee el bit 7 del registro 14 del chip de sonido, que es donde el MSX conecta la entrada del casete, y cuenta cuánto tarda en cambiar de nivel. Pulso corto, un bit; pulso largo, el otro.

Y mientras lo hace, este detalle:

    ld a,r          ; el registro R del Z80: un valor practicamente aleatorio
    and 00fh
    out (099h),a    ; ...escrito en el registro de color del video

El registro R del Z80 se incrementa solo con cada instrucción. Cogerlo y volcarlo al color de fondo produce las rayas de colores que se ven mientras carga. No es decoración añadida: es un subproducto del propio bucle de lectura, gratis.

Formato de los bloques turbo

Cada bloque turbo es:

[ 0x00 ] [ ......datos...... ] [ checksum ]

Un byte de sincronismo, los datos, y un byte de comprobación calculado de forma que el XOR de todo el bloque dé cero.

Esto se verificó comparando la memoria que el emulador tenía cargada tras leer la cinta con los bytes del fichero TSX: idénticos, con el desplazamiento de un byte que corresponde al sincronismo.

La secuencia completa

Cronometrado en el emulador, en tiempo de máquina real:

Momento	Qué pasa
0 s	Empieza la cinta
65 s	Aparece el logo de Topo Soft
96 s	Arranca SLOTS: busca la RAM y toma el control de la carga
181 s	Ya está la portada; se dibuja en pantalla
406 s	El juego arranca

Casi siete minutos. Así era esto.

Reconstruir la cinta

El proyecto puede hacer el camino inverso: coger los listados comentados, ensamblarlos, y volver a montar la cinta entera con sus cabeceras, sincronismos y checksums.

python3 tools/build_tape.py build build/Temptations_rebuild.tsx

El resultado es idéntico byte a byte al TSX original, y carga en el emulador con los mismos tiempos. Ésa es la prueba de que el formato está entendido del todo: no queda nada sin interpretar.