Written by Legolas Luglio 07, 2014, 04:46:00 pm20172 ViewsRating: 0 (0 Rates)Print
In questo articolo affronteremo uno degli argomenti più ostici per chi si avvicina per la prima volta alla programmazione del Nintendo DS: la gestione della memoria video.
La console adotta un sistema di gestione della memoria davvero flessibile: essa mette a disposizione 656 KB di memoria video (VRAM) suddivisi in 9 banchi di dimensioni differenti, identificati con le prime nove lettere dell'alfabeto (A, B, C, D, E, F, G, H e I), che possono essere utilizzati per contenere dati di diversi tipi (sfondi, sprites, palette, mappe, etc...).
All'avvio della console i banchi di memoria non sono assegnati; è compito del programmatore stabilirne la designazione, a seconda dell'uso che se ne farà. In linea di massima, i banchi posso essere assegnati sia al motore grafico principale che a quello secondario (alcuni banchi possono essere assegnati ad un motore soltanto), fino a una quantità massima di 512 KB per motore, come dalla tabella seguente:
Mappatura dei banchi di memoria
VRAMCNT
A (128K)
B (128K)
C (128K)
D (128K)
E (64K)
F (16K)
G (16K)
H (32K)
I (16K)
$4000240
$4000241
$4000242
$4000243
$4000244
$4000245
$4000246
$4000248
$4000249
LCD mode
128K
128K
128K
128K
64K
16K
16K
32K
16K
Main BG-VRAM
(max 512K)
128K
128K
128K
128K
64K
16K
16K
-
-
Main OBJ-VRAM
(max 256K)
128K
128K
-
-
64K
16K
16K
-
-
Sub BG-VRAM
(max 128K)
-
-
128K
-
-
-
-
32K
16K
Sub OBJ-VRAM
(max 128K)
-
-
-
128K
-
-
-
-
16K
Main BG Extended Palette
-
-
-
-
32K (*)
16K
16K
-
-
Main OBJ Extended Palette
-
-
-
-
-
16K
16K
-
-
Sub BG Extended Palette
-
-
-
-
-
-
-
32K
-
Sub OBJ Extended Palette
-
-
-
-
-
-
-
-
8K (*)
Texture/Rear-plane
128K
128K
128K
128K
-
-
-
-
-
Texture Palette
-
-
-
-
64K
16K
16K
-
-
ARM7 CPU Access
-
-
128K
128K
-
-
-
-
-
(*) E' utilizzata solo la prima metà del banco
Piccola digressione: come è noto, la console è dotata
di due schermi; sono presenti quindi due "motori" 2d, uno principale e
uno secondario, che possono essere assegnati all'uno o all'altro
schermo. I due motori non hanno caratteristiche identiche; il principale è leggermente più potente e può disporre di risorse maggiori. Altra cosa da tenere bene a mente è che la VRAM richiede che l'accesso in lettura e scrittura avvenga 16 bit per volta;
ciò comporta che, per modificare - ad esempio - il contenuto del primo
byte della memoria video, dovremo leggere i primi 2 bytes (cioè la prima
halfword), modificare il valore del primo byte, quindi riscrivere in
memoria la halfword appena modificata. Vedremo più avanti un esempio su come effettuare questa operazione.
Le tabelle seguenti mostrano invece le costanti utilizzate per la designazione dei diversi banchi e i loro possibili utilizzi:
Si noti che uno stesso banco di memoria, ad esempio il banco VRAM_A, oltre ad avere delle costanti diverse a seconda della tipologia di utilizzo (VRAM_A_LCD per la modalità framebuffer, VRAM_A_BG per i background, VRAM_A_SPRITE per gli sprite, ecc.), presenta le stesse costanti con degli "strani" valori associati:
La loro presenza è presto spiegata: i banchi di memoria vengono mappati su una zona virtuale di memoria che parte dall'indirizzo $06000000; d'altra parte essi hanno anche dimensioni differenti. Occorre quindi prestare attenzione che due o più banchi non vadano ad occupare la stessa zona di memoria; i diversi tipi di costante indicano il punto di partenza del banco ($06000000, $06020000, $06040000 o $06060000) e servono appunto per "spostare più in là" un banco, per evitare che "pesti i piedi" ad un altro banco di VRAM. Senza stare ad impazzire più di tanto, esiste un utilissimo sito che mette a disposizione un'applicazione web che ci aiuterà ad impostare correttamente la mappatura dei banchi di memoria.
Basi per tiles, bitmap e mappe
Il motore 2d del Nintendo DS è organizzato in modo tale da sfruttare la memoria video a disposizione in due modi differenti: o per la visualizzazione di bitmap, o per la visualizzazione di tiles, che vengono ricomposte a video tramite mappe. Questo concetto è valido sia per gli sfondi, sia - con leggere differenze, come vedremo - per gli sprites, e si riflette nell'organizzazione dei banchi di memoria, che sono suddivisi internamente in blocchi, detti basi. Di conseguenza le basi possono essere di tre tipologie differenti:
basi di tipo char (o tile) Massimo 16 basi, ognuna di 16 KB, utilizzate per immagazzinare tiles
basi di tipo bmp Massimo 16 basi, ognuna di 16 KB, utilizzate per immagazzinare sfondi di tipo bitmap
basi di tipo map Massimo 32 basi, ognuna di 2 KB, utilizzate per immagazzinare le mappe per gli sfondi a tiles
L'aspetto interessante è rappresentato dal fatto che le 16 basi di tipo bmp condividono la stessa locazione di memoria delle 16 basi di tipo char; a loro volta, le 32 basi di tipo map condividono la stessa locazione di memoria con le prime 4 basi di tipo bmp o char.
Per questo motivo il programmatore deve prestare la massima attenzione ad eventuali sovrapposizioni (overlapping), che potrebbero causare strani errori nella visualizzazione delle immagini sullo schermo. Anche in questo caso ci viene in aiuto il sito visto in precedenza, con un'ulteriore applicazione web che aiuta ad impostare correttamente le basi. L'immagine mostra una schematizzazione delle basi di memoria e delle loro possibili sovrapposizioni.
Legolas registered at Italian community of Lazarus and Free Pascal on Ottobre 18, 2011, 11:43:22 am and has posted 366 posts in the boards since then. Last visit was Novembre 03, 2022, 07:43:11 pm.
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