Programmazione del GBA

[Diamaxus]

Ciao a tutti!

Come ho detto nell’aggiornamento di qualche giorno fa, sto imparando a programmare per il GBA (GameBoy Advance) e vorrei aprire questa discussione sia per discuterne con con voi che per mostrarvi i miei progressi. Vorrei anche impostarlo come se fosse un tutorial nel caso qualcuno di voi fosse interessato a imparare, perciò citerò le fonti delle informazioni che vi darò, soprattutto per quanto riguarda le caratteristiche Hardware.

 

Taggo @evilespeon e @ZedeFire che erano interessati alla discussione e altre persone che potrebbero essere interessate: @Macca @Porygatto che visto che sta giocando a Zaffiro magari gli interessa anche capire come caricare gli sprite sul gba , @Keroro @liviopocoyo @LadyDarkrai e @Vale e inoltre ringrazio @VictiniPika per avermi permesso di inserire i link.

 

Partiamo proprio dall’hardware del GBA per poi passare ai comandi di base che useremo oggi.

Cercherò di semplificare il più possibile. Se avete delle domande chiedete pure, farò del mio meglio per farvi capire i concetti.

 

Chi vuole può saltare direttamente alla fine del post per vedere direttamente il risultato del mio primo programma.

 

Il GBA ha un processore ARM a 32 bit. I giochi sono distribuiti in Game Paks che sono costituiti da una ROM per il codice e i dati e spesso dalla RAM per salvare le informazioni di gioco.

 

Ha uno schermo LCD di 240x160 px capace di visualizzare 32768 colori (15 bit = 2¹⁵ valori rappresentabili).

 

Altre caratteristiche principali che saranno utili sono:

 

Video:

• 3 modalità bitmap e 3 modalità tilemap
• 4 layer separati di tilemap (per gli sfondi) e 128 sprite (per gli oggetti)
• trasformazioni affini (rotazione/scalatura/trasformazione obliqua) su due sfondi e 32 oggetti
• effetti grafici speciali: mosaico, additive blending, fade a nero/bianco

suono:

• 6 canali
• 4 generatori di suoni del GameBoy originale: 2 di onde quadre, 1 di onde generiche e 1 generatore di rumore
• 2 canali “DirectSound” per suonare campioni e musica.

Altro:

• 10 tasti (4 frecce direzionali, select/start, A e B, L e R)
• 14 interrupt hardware
• modalità multiplayer a 4 giocatori attraverso cavetto multiboot
• sensore opzionale a infrarossi, sensore di luce e giroscopio.

Linguaggio di programmazione C (possibile anche il C++) e Assembly ma esistono anche tool per programmare in altri linguaggi.

Dal punto di vista della programmazione, il GBA non ha un sistema operativo (a differenza delle console moderne) il che significa che quando programmiamo andiamo a scrivere direttamente nei registri del processore.

 

Sezioni di memoria

 

Area | indirizzo di inizio | indirizzo di fine | lunghezza | dimensione della porta | descrizione

 

ROM | 0000:0000h | 0000:3FFFh | 16 kb | 32 bit | memoria del BIOS, non può vi si può accedere per leggere i dati ma solo per scriverli.

 

EWRAM | 0200:0000h | 0203:FFFFh | 256 kb | 16 bit | External Work RAM. Disponibile per il codice e i dati, viene usata dal cavo multiboot.

IWRAM | 0300:0000h | 0300:7FFFh | 32 kb | 32 bit | Internal Work RAM. Disponibile per codice e dati, è la sezione di memoria più veloce.

 

IO RAM | 0400:0000h | 0400:03FFh | 1kb | 16 bit | Registri Input-Output, è la sezione dove si controllano la grafica, il suono, i tasti e altre caratteristiche.

 

PAL RAM | 0500:0000h | 0500:03FFh | 1kb | 16 bit | memoria usata per 2 palette ciascuna di 256 colori con profondità 15 bit, la prima è per gli sfondi, la seconda per gli sprite.

 

VRAM | 0600:0000h | 0601:7FFFh | 96 kbit | 16 bit | Video RAM dove vengono conservati i dati per gli sfondi e gli sprite.

 

OAM | 0700:0000h | 0700:03FFh | 1 kb | 32 bit | Object Attribute Memory, permette di controllare gli Sprite.

 

PAK ROM | 0800:0000h | variabile | variabile | 16 bit | Game Pak ROM. È dove si trova il gioco e dove inizia l’esecuzione se non si usa un cavo multiboot. Sebbene la dimensione sia variabile il limite è 32 MB.

 

Cart RAM | 0E00:0000h | variabile | variabile | 8 bit | Cartridge RAM. È dove si trovano i dati di salvataggio. La dimensione totale è variabile ma si consiglia 64 kb.

 

N.B. kb sta per kilobit non kilobyte.

 

fonte: https://gbadev.net/tonc/hardware.html

 

Strumenti

 

Per programmare in C vi basta un qualunque editor di testo, va bene anche NotePad.

Per la compilazione della ROM serve un tool specifico, chiamato devkitPRO e se siete su Windows anche la shell Msys.

Potete trovare tutte le info qui se siete interessati: https://devkitpro.org/wiki/Getting_Started

 

Il motivo per il quale non usiamo un ambiente di sviluppo come Eclipse, DevC++ ecc. è che il Makefile che dobbiamo usare è speciale, in quanto il GBA controlla che l’intestazione della ROM del gioco sia corretta, in caso contrario dà errore.

 

La struttura della cartella in cui salveremo i file con il codice C è quella in figura: 

 

in "include" vanno i file *.h, in "source" i file *.c

 

Come emulatore io uso mGBA ma va bene uno qualsiasi.

 

Nozioni base del C

 

Vi darò solo quelle essenziali che userò di volta in volta, altrimenti sarebbero troppe. XD

 

Innanzitutto dovete sapere che ogni istruzione C deve terminare con il punto e virgola (tranne in alcuni casi specifici come il ciclo for/while e le direttive al preprocessore).

La dichiarazione di una variabile ha questa forma: tipo_della_variabile nome_della_variabile;

Esistono vari tipi, quelli che vedrete più spesso sono int, char e float ma ce ne sono altri che potete vedere su wikipedia se siete interessati.

 

Attraverso int dichiariamo una variabile di tipo intero ossia un numero intero.

Attraverso char dichiariamo una variabile che contiene un carattere (cioè una lettera).

Attraverso float dichiariamo una variabile che contiene un numero con la virola.

 

Ad esempio attraverso l’istruzione int a; dichiaro una variabile di tipo intero che chiamo a.

Per assegnare un valore a questa variabile devo scrivere ad es. int a = 10;

 

Comunque non vi preoccupate che appena li incontriamo vi spiego di volta in volta quali sono.

 

Poiché il nostro file sarà diviso in file.h e file.c per includere le funzioni che andremo a scrivere nei file *.h usiamo la primitiva #include “file.h” (senza punto e virgola, ricordate? Ci sono delle eccezioni ).

 

Un altro elemento che avete bisogno di conoscere è il vettore, che è sostanzialmente una collezione di elementi per farla semplice.

Immaginate che sia uno scaffale dove dove sono riposti in ordine degli oggetti.

Data una variabile intera dim (che rappresenta la lunghezza del vettore), definiamo un vettore ad es. di tipo intero in questo modo:

 

int vettore[dim];

 

Sostituendo tra le parentesi quadre un numero indichiamo uno specifico elemento di quel vettore, ad es. int vettore[0]; indica il primo elemento del vettore.

Aggiungendo un secondo indice, rappresentiamo una matrice (link a wikipedia).

Ad es. int matrice[dim1][dim2]; dove dim1 e dim2 sono i numeri di righe e di colonne della matrice.

 

Il mio primo programma per GBA: Hello World

 

Per i veterani del C, sappiate che non avendo un sistema operativo, non possiamo usare printf() o le funzioni incluse in stdio.h per scrivere sullo schermo. Quindi il primo programma che ho fatto è stato quello per disegnare a schermo una barretta verticale, come quella del classico PONG.

 

Inizio con il commentare il mio file header helloworld.h:

 

 

	typedef unsigned short u16;
	typedef unsigned int u32;
	typedef u16 color;
	 
	#define MEM_IO 0x04000000
	#define MEM_VRAM 0x06000000
	#define REG_DISPCNT *((volatile u32*)(MEM_IO + 0x0000))
	#define DCNT_MODE3 0x0003
	#define DCNT_BG2 0x0400
	#define SCREEN_W 240
	#define SCREEN_H 160
	#define WHITE_COLOR 0x7FFF
	 
	typedef color m3_line[SCREEN_W];
	#define M3_MEM ((m3_line *)MEM_VRAM)
	

 

In questo file quello che faccio in sostanza è definire alcune costanti e alcuni tipi che mi serviranno nel programma principale.

 

u16 e u32 sono due tipi interi che definisco, la u sta per unsigned cioè senza segno 16 e 32 sono i bit che occupano in memoria.

Il tipo color lo uso semplicemente per ricordarmi che il GBA è in grado di rappresentare i colori in 16 bit (il sedicesimo non viene usato quindi in realtà sono 15).

MEM_IO è l’indirizzo del registro di Input-Output in base esadecimale.

MEM_VRAM è l’indirizzo della RAM video espresso in base esadecimale.

REG_DISPCNT è il registro di controllo dello schermo (Display Control Register), è complicata da spiegare in parole semplici questa istruzione ma diciamo che serve per accedere direttamente al contenuto del registro.

Per farvi meglio capire come è fatto il registro vi allego questa immagine presa qui: 

Spoiler

In base a dove scriviamo 1 o 0 nella tabella, attiviamo alcune funzioni. Per ora non preoccupatevi dei nomi; ci torneremo in un capitolo successivo.

 

MEM_IO + 0x0000 = 0x04000000 ossia l’indirizzo 0400:0000 cioè l’indirizzo dell’IO RAM.

Serve perché il valore di quella variabile potrebbe cambiare indipendentemente da quello che scriviamo nel codice, e stiamo dicendo al compilatore di ignorarla (volatile persuation).

Non vado nel dettaglio perché è davvero complicato da spiegare.  

 

DCNT_MODE3 e DCNT_BG2 servono ad impostare la modalità dello schermo, di cui vi parlerò nel prossimo capitolo più nel dettaglio.

 

SCREEN_W E SCREEN_H sono le dimensioni in pixel dello schermo.

WHITE_COLOR è semplicemente il colore bianco espresso in base esadecimale.

 

Per concludere le ultime due istruzioni mi servono a mappare i pixel dello schermo:

con la prima creo un vettore di grandezza pari alla larghezza dello schermo e con la seconda indico l’indirizzo della Video RAM e siccome devo disegnare una linea deve essere dello stesso tipo con cui definisco le variabili a cui assegno un colore.

 

 

Passiamo al file helloworld.c che ci serve a disegnare la barretta.

 

#include "helloworld.h"

 

int main(void)

{

u32 x = 10;

u32 y = 10;

REG_DISPCNT = DCNT_MODE3 | DCNT_BG2;

 

for (u32 colonna = x; colonna <= (x + 2); colonna++)

{

for (u32 riga = y; riga <= (2 * y); riga++)

{

M3_MEM [riga][colonna] = WHITE_COLOR;

}

}

 

while(1);

 

return 0;

}

 

int main(void) {…} è la funzione principale, che ci permette di eseguire le nostre funzioni che abbiamo eventualmente definito nei file *.h .

 

x e y sono le coordinate che ci permettono di definire un punto sullo schermo, assegno a queste il valore 10 per far partire la barretta in una posizione più centrale poiché sullo schermo l’origine degli assi si trova in alto a sinistra. 

 

REG_DISPCNT = DCNT_MODE3 | DCNT_BG2; mi serve per impostare i bit necessari ad attivare la modalità bitmap 3 e background2 sullo schermo. 

 

È arrivato il momento di disegnare la mia barretta, cosa che faccio attraverso due cicli for in modo tale da fissare il valore della coordinata x e far variare la coordinata y.

 

L’istruzione M3_MEM [riga][colonna] mi permette di accedere alla posizione x,y sullo schermo per farla breve, nella pratica vado ad assegnare il valore “bianco” al registro della VRAM.

 

 

While(1); serve per non far concludere il programma, poiché non essendoci un sistema operativo se il programma terminasse il comportamento non è definito.

 

 

Non vi mostro il Makefile questa volta, perché già così sono un sacco di informazioni da assimilare, e inoltre in questo caso non mi è servito modificare il Makefile fornito da devkitPRO. XD

 

 

A questo punto vado sulla shell scrivo cd /percorso/dove/hai/messo/la/cartella/del/tuo/programma

faccio invio, e scrivo make

 

questo è quello che uscirà scritto nella shell:

 

Se è andato tutto a buon fine uscirà scritto "ROM fixed!".

 

Aprendo la ROM questo è quello che apparirà a schermo:

 

 

 

Per oggi è tutto, ci vediamo al prossimo capitolo. Se avete domande fatele pure, e fatemi sapere se vi interessa questa rubrica o se c'è qualcosa che non capite.

 

Modificato 4 aprile da Diamaxus
aggiungo link alla fonte aggiornata alla nuova versione

[evilespeon]

Grandeeee che hai aperto la discussione e grazieee per il tag kohai 

ho dato una occhiata veloce e mi sembra tutto tanto troppo zeriano ma mi interessa devo dire dopo leggo per bene 

[Diamaxus]

Adesso, evilespeon ha scritto:

Grandeeee che hai aperto la discussione e grazieee per il tag kohai 

ho dato una occhiata veloce e mi sembra tutto tanto troppo zeriano ma mi interessa devo dire dopo leggo per bene 

Ma come!? ho cercato di spiegare nel modo più semplice possibile XD

Scherzo, mi rendo perfettamente conto che non è semplice, ma magari prova a leggerlo con calma.

 

[evilespeon]

1 minuto fa, Diamaxus ha scritto:

Ma come!? ho cercato di spiegare nel modo più semplice possibile XD

Scherzo, mi rendo perfettamente conto che non è semplice, ma magari prova a leggerlo con calma.

 

Ma ti ho detto ch per ora ho solo visto veloce e quindi leggo cose tipo reg_dispcnt e mi sembra zerianissimo XD 

Si infatti ora provo a leggerlo per bene 

[Diamaxus]

4 minuti fa, evilespeon ha scritto:

Ma ti ho detto ch per ora ho solo visto veloce e quindi leggo cose tipo reg_dispcnt e mi sembra zerianissimo XD 

Si infatti ora provo a leggerlo per bene 

Ahah vabbè quello è normale, sono acronimi  

[evilespeon]

2 minuti fa, Diamaxus ha scritto:

Ahah vabbè quello è normale, sono acronimi  

È zeriano te lo dico io XD 

[Diamaxus]

1 minuto fa, evilespeon ha scritto:

È zeriano te lo dico io XD 

Va bene è zeriano XD

[evilespeon]

12 minuti fa, Diamaxus ha scritto:

Va bene è zeriano XD

Io comunque ho capito solo ora che tutto sto caos serve solo a fare quella piccola barra verticale alla fine...mi sa che la programmazione la lascio ai pikachu XD 

[Diamaxus]

Adesso, evilespeon ha scritto:

Io comunque ho capito solo ora che tutto sto caos serve solo a fare quella piccola barra verticale alla fine...mi sa che la programmazione la lascio ai pikachu XD 

Solo quella parte dove stanno quelle sigle e il main XD

La parte precedente descrive proprio come è fatta la console XD

 

Però intanto se ci hai capito qualcosa è già un buon risultato  

[evilespeon]

4 minuti fa, Diamaxus ha scritto:

Solo quella parte dove stanno quelle sigle e il main XD

La parte precedente descrive proprio come è fatta la console XD

 

Però intanto se ci hai capito qualcosa è già un buon risultato  

Ah ecco allora avevo capito tutto come sempre...ma anche no XD 

Ma piano piano sto capendo...forse XD 

[liviopocoyo]

non ho capito niente...però me lo ricorderò se devo prendere dei + dal prof di informatica...

[Diamaxus]

5 minuti fa, liviopocoyo ha scritto:

non ho capito niente...però me lo ricorderò se devo prendere dei + dal prof di informatica...

Capisco, forse è troppo complesso allora oppure io non so spiegare bene XD. Nel caso le prossime volte faccio vedere direttamente cosa succede sull'emulatore.  

Modificato 5 dicembre, 2023 da Diamaxus

[evilespeon]

7 minuti fa, Diamaxus ha scritto:

Capisco, forse è troppo complesso allora oppure io non so spiegare bene XD. Nel caso le prossime volte faccio vedere direttamente cosa succede sull'emulatore.  

Nah te spieghi bene è che è un po incasinato di suo mi sa XD

[Diamaxus]

1 minuto fa, evilespeon ha scritto:

Nah te spieghi bene è che è un po incasinato di suo mi sa XD

Un po' è vero, ci ho messo un po' per capire quali valori assegnare alla memoria la prima volta XD

[ShadowBlue]

Interessante seguo 

[VincyDarkHeart]

2 ore fa, Diamaxus ha scritto:

Ciao a tutti!

Come ho detto nell’aggiornamento di qualche giorno fa, sto imparando a programmare per il GBA (GameBoy Advance) e vorrei aprire questa discussione sia per discuterne con con voi che per mostrarvi i miei progressi. Vorrei anche impostarlo come se fosse un tutorial nel caso qualcuno di voi fosse interessato a imparare, perciò citerò le fonti delle informazioni che vi darò, soprattutto per quanto riguarda le caratteristiche Hardware.

 

Taggo @evilespeon e @ZedeFire che erano interessati alla discussione e altre persone che potrebbero essere interessate: @Macca @Porygatto che visto che sta giocando a Zaffiro magari gli interessa anche capire come caricare gli sprite sul gba , @Keroro @liviopocoyo @LadyDarkrai e @Vale e inoltre ringrazio @VictiniPika per avermi permesso di inserire i link.

 

Partiamo proprio dall’hardware del GBA per poi passare ai comandi di base che useremo oggi.

Cercherò di semplificare il più possibile. Se avete delle domande chiedete pure, farò del mio meglio per farvi capire i concetti.

 

Chi vuole può saltare direttamente alla fine del post per vedere direttamente il risultato del mio primo programma.

 

Il GBA ha un processore ARM a 32 bit. I giochi sono distribuiti in Game Paks che sono costituiti da una ROM per il codice e i dati e spesso dalla RAM per salvare le informazioni di gioco.

 

Ha uno schermo LCD di 240x160 px capace di visualizzare 32768 colori (15 bit = 2¹⁵ valori rappresentabili).

 

Altre caratteristiche principali che saranno utili sono:

 

Video:

• 3 modalità bitmap e 3 modalità tilemap
• 4 layer separati di tilemap (per gli sfondi) e 128 sprite (per gli oggetti)
• trasformazioni affini (rotazione/scalatura/trasformazione obliqua) su due sfondi e 32 oggetti
• effetti grafici speciali: mosaico, additive blending, fade a nero/bianco

suono:

• 6 canali
• 4 generatori di suoni del GameBoy originale: 2 di onde quadre, 1 di onde generiche e 1 generatore di rumore
• 2 canali “DirectSound” per suonare campioni e musica.

Altro:

• 10 tasti (4 frecce direzionali, select/start, A e B, L e R)
• 14 interrupt hardware
• modalità multiplayer a 4 giocatori attraverso cavetto multiboot
• sensore opzionale a infrarossi, sensore di luce e giroscopio.

Linguaggio di programmazione C (possibile anche il C++) e Assembly ma esistono anche tool per programmare in altri linguaggi.

Dal punto di vista della programmazione, il GBA non ha un sistema operativo (a differenza delle console moderne) il che significa che quando programmiamo andiamo a scrivere direttamente nei registri del processore.

 

Sezioni di memoria

 

Area | indirizzo di inizio | indirizzo di fine | lunghezza | dimensione della porta | descrizione

 

ROM | 0000:0000h | 0000:3FFFh | 16 kb | 32 bit | memoria del BIOS, non può vi si può accedere per leggere i dati ma solo per scriverli.

 

EWRAM | 0200:0000h | 0203:FFFFh | 256 kb | 16 bit | External Work RAM. Disponibile per il codice e i dati, viene usata dal cavo multiboot.

IWRAM | 0300:0000h | 0300:7FFFh | 32 kb | 32 bit | Internal Work RAM. Disponibile per codice e dati, è la sezione di memoria più veloce.

 

IO RAM | 0400:0000h | 0400:03FFh | 1kb | 16 bit | Registri Input-Output, è la sezione dove si controllano la grafica, il suono, i tasti e altre caratteristiche.

 

PAL RAM | 0500:0000h | 0500:03FFh | 1kb | 16 bit | memoria usata per 2 palette ciascuna di 256 colori con profondità 15 bit, la prima è per gli sfondi, la seconda per gli sprite.

 

VRAM | 0600:0000h | 0601:7FFFh | 96 kbit | 16 bit | Video RAM dove vengono conservati i dati per gli sfondi e gli sprite.

 

OAM | 0700:0000h | 0700:03FFh | 1 kb | 32 bit | Object Attribute Memory, permette di controllare gli Sprite.

 

PAK ROM | 0800:0000h | variabile | variabile | 16 bit | Game Pak ROM. È dove si trova il gioco e dove inizia l’esecuzione se non si usa un cavo multiboot. Sebbene la dimensione sia variabile il limite è 32 MB.

 

Cart RAM | 0E00:0000h | variabile | variabile | 8 bit | Cartridge RAM. È dove si trovano i dati di salvataggio. La dimensione totale è variabile ma si consiglia 64 kb.

 

N.B. kb sta per kilobit non kilobyte.

 

fonte: https://www.coranac.com/tonc/text/hardware.htm

 

Strumenti

 

Per programmare in C vi basta un qualunque editor di testo, va bene anche NotePad.

Per la compilazione della ROM serve un tool specifico, chiamato devkitPRO e se siete su Windows anche la shell Msys.

Potete trovare tutte le info qui se siete interessati: https://devkitpro.org/wiki/Getting_Started

 

Il motivo per il quale non usiamo un ambiente di sviluppo come Eclipse, DevC++ ecc. è che il Makefile che dobbiamo usare è speciale, in quanto il GBA controlla che l’intestazione della ROM del gioco sia corretta, in caso contrario dà errore.

 

La struttura della cartella in cui salveremo i file con il codice C è quella in figura: 

 

in "include" vanno i file *.h, in "source" i file *.c

 

Come emulatore io uso mGBA ma va bene uno qualsiasi.

 

Nozioni base del C

 

Vi darò solo quelle essenziali che userò di volta in volta, altrimenti sarebbero troppe. XD

 

Innanzitutto dovete sapere che ogni istruzione C deve terminare con il punto e virgola (tranne in alcuni casi specifici come il ciclo for/while e le direttive al preprocessore).

La dichiarazione di una variabile ha questa forma: tipo_della_variabile nome_della_variabile;

Esistono vari tipi, quelli che vedrete più spesso sono int, char e float ma ce ne sono altri che potete vedere su wikipedia se siete interessati.

 

Attraverso int dichiariamo una variabile di tipo intero ossia un numero intero.

Attraverso char dichiariamo una variabile che contiene un carattere (cioè una lettera).

Attraverso float dichiariamo una variabile che contiene un numero con la virola.

 

Ad esempio attraverso l’istruzione int a; dichiaro una variabile di tipo intero che chiamo a.

Per assegnare un valore a questa variabile devo scrivere ad es. int a = 10;

 

Comunque non vi preoccupate che appena li incontriamo vi spiego di volta in volta quali sono.

 

Poiché il nostro file sarà diviso in file.h e file.c per includere le funzioni che andremo a scrivere nei file *.h usiamo la primitiva #include “file.h” (senza punto e virgola, ricordate? Ci sono delle eccezioni ).

 

Un altro elemento che avete bisogno di conoscere è il vettore, che è sostanzialmente una collezione di elementi per farla semplice.

Immaginate che sia uno scaffale dove dove sono riposti in ordine degli oggetti.

Data una variabile intera dim (che rappresenta la lunghezza del vettore), definiamo un vettore ad es. di tipo intero in questo modo:

 

int vettore[dim];

 

Sostituendo tra le parentesi quadre un numero indichiamo uno specifico elemento di quel vettore, ad es. int vettore[0]; indica il primo elemento del vettore.

Aggiungendo un secondo indice, rappresentiamo una matrice (link a wikipedia).

Ad es. int matrice[dim1][dim2]; dove dim1 e dim2 sono i numeri di righe e di colonne della matrice.

 

Il mio primo programma per GBA: Hello World

 

Per i veterani del C, sappiate che non avendo un sistema operativo, non possiamo usare printf() o le funzioni incluse in stdio.h per scrivere sullo schermo. Quindi il primo programma che ho fatto è stato quello per disegnare a schermo una barretta verticale, come quella del classico PONG.

 

Inizio con il commentare il mio file header helloworld.h:

 

 

	typedef unsigned short u16;
	typedef unsigned int u32;
	typedef u16 color;
	 
	#define MEM_IO 0x04000000
	#define MEM_VRAM 0x06000000
	#define REG_DISPCNT *((volatile u32*)(MEM_IO + 0x0000))
	#define DCNT_MODE3 0x0003
	#define DCNT_BG2 0x0400
	#define SCREEN_W 240
	#define SCREEN_H 160
	#define WHITE_COLOR 0x7FFF
	 
	typedef color m3_line[SCREEN_W];
	#define M3_MEM ((m3_line *)MEM_VRAM)
	

 

In questo file quello che faccio in sostanza è definire alcune costanti e alcuni tipi che mi serviranno nel programma principale.

 

u16 e u32 sono due tipi interi che definisco, la u sta per unsigned cioè senza segno 16 e 32 sono i bit che occupano in memoria.

Il tipo color lo uso semplicemente per ricordarmi che il GBA è in grado di rappresentare i colori in 16 bit (il sedicesimo non viene usato quindi in realtà sono 15).

MEM_IO è l’indirizzo del registro di Input-Output in base esadecimale.

MEM_VRAM è l’indirizzo della RAM video espresso in base esadecimale.

REG_DISPCNT è il registro di controllo dello schermo (Display Control Register), è complicata da spiegare in parole semplici questa istruzione ma diciamo che serve per accedere direttamente al contenuto del registro.

Per farvi meglio capire come è fatto il registro vi allego questa immagine presa qui: 

  Apri contenuto nascosto

In base a dove scriviamo 1 o 0 nella tabella, attiviamo alcune funzioni. Per ora non preoccupatevi dei nomi; ci torneremo in un capitolo successivo.

 

MEM_IO + 0x0000 = 0x04000000 ossia l’indirizzo 0400:0000 cioè l’indirizzo dell’IO RAM.

Serve perché il valore di quella variabile potrebbe cambiare indipendentemente da quello che scriviamo nel codice, e stiamo dicendo al compilatore di ignorarla (volatile persuation).

Non vado nel dettaglio perché è davvero complicato da spiegare.  

 

DCNT_MODE3 e DCNT_BG2 servono ad impostare la modalità dello schermo, di cui vi parlerò nel prossimo capitolo più nel dettaglio.

 

SCREEN_W E SCREEN_H sono le dimensioni in pixel dello schermo.

WHITE_COLOR è semplicemente il colore bianco espresso in base esadecimale.

 

Per concludere le ultime due istruzioni mi servono a mappare i pixel dello schermo:

con la prima creo un vettore di grandezza pari alla larghezza dello schermo e con la seconda indico l’indirizzo della Video RAM e siccome devo disegnare una linea deve essere dello stesso tipo con cui definisco le variabili a cui assegno un colore.

 

 

Passiamo al file helloworld.c che ci serve a disegnare la barretta.

 

#include "helloworld.h"

 

int main(void)

{

u32 x = 10;

u32 y = 10;

REG_DISPCNT = DCNT_MODE3 | DCNT_BG2;

 

for (u32 colonna = x; colonna <= (x + 2); colonna++)

{

for (u32 riga = y; riga <= (2 * y); riga++)

{

M3_MEM [riga][colonna] = WHITE_COLOR;

}

}

 

while(1);

 

return 0;

}

 

int main(void) {…} è la funzione principale, che ci permette di eseguire le nostre funzioni che abbiamo eventualmente definito nei file *.h .

 

x e y sono le coordinate che ci permettono di definire un punto sullo schermo, assegno a queste il valore 10 per far partire la barretta in una posizione più centrale poiché sullo schermo l’origine degli assi si trova in alto a sinistra. 

 

REG_DISPCNT = DCNT_MODE3 | DCNT_BG2; mi serve per impostare i bit necessari ad attivare la modalità bitmap 3 e background2 sullo schermo. 

 

È arrivato il momento di disegnare la mia barretta, cosa che faccio attraverso due cicli for in modo tale da fissare il valore della coordinata x e far variare la coordinata y.

 

L’istruzione M3_MEM [riga][colonna] mi permette di accedere alla posizione x,y sullo schermo per farla breve, nella pratica vado ad assegnare il valore “bianco” al registro della VRAM.

 

 

While(1); serve per non far concludere il programma, poiché non essendoci un sistema operativo se il programma terminasse il comportamento non è definito.

 

 

Non vi mostro il Makefile questa volta, perché già così sono un sacco di informazioni da assimilare, e inoltre in questo caso non mi è servito modificare il Makefile fornito da devkitPRO. XD

 

 

A questo punto vado sulla shell scrivo cd /percorso/dove/hai/messo/la/cartella/del/tuo/programma

faccio invio, e scrivo make

 

questo è quello che uscirà scritto nella shell:

 

Se è andato tutto a buon fine uscirà scritto "ROM fixed!".

 

Aprendo la ROM questo è quello che apparirà a schermo:

 

 

 

Per oggi è tutto, ci vediamo al prossimo capitolo. Se avete domande fatele pure, e fatemi sapere se vi interessa questa rubrica o se c'è qualcosa che non capite.

 

Interessantissimo! Per Capodanno ho mandato a prendere un libro che spiega le basi della programmazione in C/C++, visto che vorrei far entrare il mondo videoludico nel mio mondo lavorativo del futuro 

[Diamaxus]

1 minuto fa, VincyDarkHeart ha scritto:

Interessantissimo! Per Capodanno ho mandato a prendere un libro che spiega le basi della programmazione in C/C++, visto che vorrei far entrare il mondo videoludico nel mio mondo lavorativo del futuro 

Grazie

Quando inizierai ti consiglio di procedere per piccoli passi, può essere complicato partire subito in quarta data la mole degli argomenti.

[LadyDarkrai]

[Diamaxus]

1 minuto fa, LadyDarkrai ha scritto:

Ci sta, non ti preoccupare XD

Se però l'argomento ti interessa, io carico comunque le foto e i video di quello che esce sull'emulatore se vuoi puoi passare anche solo a guardare quello ogni tanto XD

 

[evilespeon]

56 minuti fa, Diamaxus ha scritto:

Un po' è vero, ci ho messo un po' per capire quali valori assegnare alla memoria la prima volta XD

Esatto kohai è la cosa di suo che è bella complessa XD però è interessante 

 

[Diamaxus]

Adesso, evilespeon ha scritto:

Esatto kohai è la cosa di suo che è bella complessa XD però è interessante 

 

Sono contento che ti interessi

[evilespeon]

Adesso, Diamaxus ha scritto:

Sono contento che ti interessi

Molto ho letto tutto bene e iano piano sto capendo di più so se procedi di piccoli passi ogni volta mi interessa molto 

[Diamaxus]

Adesso, evilespeon ha scritto:

Molto ho letto tutto bene e iano piano sto capendo di più so se procedi di piccoli passi ogni volta mi interessa molto 

Va bene allora la prossima volta lo faccio più corto il capitoletto.

Inoltre mi sa che il prossimo argomento è molto teorico, quindi forse è più facile da capire anche.

[evilespeon]

1 minuto fa, Diamaxus ha scritto:

Va bene allora la prossima volta lo faccio più corto il capitoletto.

Inoltre mi sa che il prossimo argomento è molto teorico, quindi forse è più facile da capire anche.

Si forse meglio così si riesce a seguire meglio che se non te ne intendi almeno due o tre volte devi rileggerlo per capire 

Ottimo dai 

[Diamaxus]

4 minuti fa, evilespeon ha scritto:

Si forse meglio così si riesce a seguire meglio che se non te ne intendi almeno due o tre volte devi rileggerlo per capire 

Ottimo dai 

Questo primo capitolo è venuto più lungo perché dovevo spiegare anche tutto il funzionamento dei registri, forse avrei dovuto dividerlo in due parti