Architektur des Super Nintendo Entertainment Systems (snes)




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6.6Diverse Komponenten


Abschließend werden wir noch einen kleinen Überblick über alle nicht angesprochenen Elemente geben. Dies sind u.A. die I/O-Schnittstellen und die ausgebenden Bausteine.

GPK-Connector

GPK steht für GamePaK. Der Gamepak-Connector sind die nach außen geführten Pins, welche einen Slot bilden. Die Abmessungen entsprechen in etwa denen von ISA-Slots aus der 486er-Computerzeit

Front Connector Unit

Diese Einheit dient zum Anschluss der Eingabegeräte für den Benutzer. Die Front Connector Unit bietet ohne Zuhilfenahme von spezieller Peripherie maximal zwei Eingabegeräten eine Anschlussmöglichkeit. Mit einem Adapter lässt sich dies auf bis zu vier Eingabegeräte erweitern.

OSC

Oszillatoren, welche die benötigten Taktfrequenzen den entsprechenden Bauteilen zur Verfügung stellen

Super NES WRAM

Dies ist der RAM des SNES. Das W im Namen steht für „Work“, also Arbeit. Er ist der größte im SNES verbaute Speicherbaustein (128KB). Dies hat den Grund, dass viele Programmteile, welche häufig zur Programmausführung benötigt werden, aus dem vergleichsweise langsamen ROM-Speicher des Moduls in den WRAM ausgelagert werden.

Expansion Conn

Gedacht war diese Schnittstelle, welche sich an der Unterseite des SNES befindet, für diverse Erweiterungen. So sollte ein von Sony entwickeltes CD-ROM Laufwerk (mit dem Codenamen „Playstation“) an dieser Schnittstelle angebracht werden. Das Projekt wurde jedoch nie, im eigentlichen Sinne, abgeschlossen. Die einzige Erweiterung die hierfür erschien war ein Modem für einen Satellitenanschluss. Hiermit konnten Spieldemos etc. zu bestimmten Tageszeiten heruntergeladen werden. Erschienen ist dieses Modem jedoch nur in Japan und Groß Britannien.

Reset IC

Dies ist die Reset-Taste, die dem Benutzer das Neustarten der Konsole erlaubte.

RGB Encoder

Der RGB Encoder wandelt das von der zweiten PPU fertiggestellte Bildsignal in ein RGB-Komponentensignal um.

12P Multi Out

Der Multi Out war die qualitativ bessere Anschlussmöglichkeit des Fernsehers. Hier wurden die Bild und Tonkanäle über getrennte Adern übertragen. Als Buchse wurde ein Nintendo-eigenes Format verwendet. Am anderen Ende war das Kabel auf die drei üblichen Chinch-Stecker aufgeteilt.

RF Mod

Da zu damaliger Zeit noch nicht jeder Fernseher über Chinch- bzw. Scart-Buchsen verfügte, bestand die Möglichkeit, über einen Antennenanschluss den SNES am Fernseher anzuschließen. Der RF Mod moduliert dabei das Bild- und Tonsignal zusammen und überträgt es über nur eine Ader. Dies führt jedoch zu einer schlechteren Qualität des Ausgabesignals.

Tabelle 3: Diverse Komponenten des SNES (Quelle: 12)

7Das Modul


Die Spiele für den Super Nintendo wurden in den meisten Fällen auf Modulen sog. Cartridges ausgeliefert (nur ein Bruchteil wurde über ein nur in Japan und Groß-Britannien erhältliches Satellitenmodem veröffentlicht). Die Cartridges beinhalten immer einen ROM und einen CIC Chip. Außerdem können diese einen SRAM und eine Batterie, einen MAD-1 und / oder einen Co-Prozessor enthalten. Diese Komponenten sollen nachfolgend kurz erklärt werden: (Quelle: 12 & 14)

Chip

Funktion

ROM

Der ROM wird zum Speichern des Programmcodes, der Grafiken und der Sounds benötigt.

SRAM

Der SRAM dient zum Speichern von Spielständen, Highscores etc.. Der SRAM wird dabei von einer Knopfzelle gespeist, da die Daten auch nach dem Abschalten der Konsole erhalten bleiben sollen.

MAD-1

Der MAD-1 (Memory Address Decoder Revision 1) ist ein Adressdecoder, welcher in Spielen benötigt wird, bei dem sowohl ROM als auch RAM im Modul vorhanden sind.

CIC-Chip

Kopierschutzchip des SNES (siehe Kapitel 6.5)

Co-Prozessoren

Erweiterungschips, die den Funktionsumfang erweitern und / oder die Geschwindigkeit des SNES verbessern (siehe Kapitel ).

Tabelle 4: Cartridge-Mikrochips (Quelle: 14)

Die Verdrahtung dieser Komponenten soll hier nicht weiter behandelt werden, da diese je nach Ausstattung des Moduls unterschiedlich ist.


Lediglich das Pinout soll hier noch behandelt werden. Dieses können Sie der nachfolgenden Abbildung und Tabelle entnehmen. (Quelle: 15 & 16)

+-------------------------------//----------------------------+

| 32 33 34 35 | 36 37 38 39 40 //53 55 56 57 58 | 59 60 61 62 |

| 01 02 03 04 | 05 06 07 08 09// 22 24 25 26 27 | 28 29 30 31 |



+----------------------------//-------------------------------+


Pin

Name

Beschreibung




Pin

Name

Beschreibung

1

Clk

21,48MHz Clk




32

/WRAM

WRAM (Bus A)

2

EXP

Expansion




33

REFRESH

MEM Refresh

3

PA6

Address 6 (Bus B)




34

PA7

Address 7 (Bus B)

4

/PARD

Read (Bus B)




35

/PAWR

Write (Bus B)

5

GND

Ground




36

GND

Ground

6

A11

Address 11




37

A12

Address 12

7

A10

Address 10




38

A13

Address 13

8

A9

Address 9




39

A14

Address 14

9

A8

Address 8




40

A15

Address 15

10

A7

Address 7




41

A16

Address 16

11

A6

Address 6




42

A17

Address 17

12

A5

Address 5




43

A18

Address 18

13

A6

Address 4




44

A19

Address 19

14

A3

Address 3




45

A20

Address 20

15

A2

Address 2




46

A21

Address 21

16

A1

Address 1




47

A22

Address 22

17

A0

Address 0




48

A23

Address 23

18

/IRQ

Interrupt




49

/ROM ENABLE

ROM Enable

19

D0

Data 0




50

D4

Data 4

20

D1

Data 1




51

D5

Data 5

21

D2

Data 2




52

D6

Data 6

22

D3

Data 3




53

D7

Data 7

23

/READ

Read




54

/WRITE

Write

24

CIC

Copy Prot.




55

CIC

Copy Prot.

25

CIC

Copy Prot.




56

CIC

Copy Prot.

26

/RAM Enable

RAM Enable




57

n/c

Not connected

27

VCC

+5 VDC




58

VCC

+5 VDC

28

PA0

Address 0 (Bus B)




59

PA1

Address 1 (Bus B)

29

PA2

Address 2 (Bus B)




60

PA3

Address 3 (Bus B)

30

PA4

Address 4 (Bus B)




61

PA5

Address 5 (Bus B)

31

LAI

Left Audio Input




62

RAI

Right Audio Input

Tabelle 5: Cartridge Pinout (Quelle: 15 & 16)

Die Angaben stammen von zwei Internetseiten, bei denen die Autoren ausdrücklich darauf hinweisen, dass die Angaben aus Dokumentationen übernommen wurden und nicht auf Richtigkeit geprüft wurden. Dennoch gehen wir davon aus, dass zumindest die Pins 5-27 & 36-58 korrekt sind, da diese auf allen von uns gefundenen Quellen identisch waren. Bei den eben nicht genannten Pins (1-4, 28-35 & 59-62) haben wir jedoch nur eine Quelle gefunden, die diese beschreibt. Daher sind diese mit Vorsicht zu betrachten. Die genannten Pins gehören zu den Co-Prozessoren (welche weiter unten behandelt werden) und sind daher nicht in jedem Modul vorhanden (Siehe Abbildung 7 & Abbildung 8).




Abbildung 7: SNES-Cartridge ohne Co-Prozessor (Spiel: "Super R-Type") (Quelle: Privat)


Abbildung 8: SNES-Cartridge mit Co-Prozessor (Spiel: "Starwing") (Quelle: Privat)



Nun soll noch eine Erklärung zu den Pins 5-27 und 36-58 folgen. Die Pins A0-24 sind die Adressleitungen. Der Super NES kann hier über seinen Bus A die gewünschte Adresse anlegen, um den Inhalt einer Speicherstelle im ROM oder im RAM auszulesen bzw. zu schreiben. Welche Datenquelle bzw. welches Datenziel die CPU auswählt, legt diese mit den Leitungen /RAM Enable bzw. /ROM Enable fest. Über die Pins /READ bzw. /WRITE wird angegeben, in welche Richtung die Daten über die Datenleitungen D0-7 übertragen werden sollen.
Der Pin /IRQ wird zum Senden bzw. Empfangen eines Interrupts verwendet. Die vier CIC-Pins übertragen Daten zum Überprüfen des Kopierschutzes. VCC und GND ist die Spannungsversorgung für das Modul.
Die 24 Adressleitungen unterteilen sich in zwei Bereiche. Über die Leitungen A0-15 wird der Offset und über die Leitungen A16-23 wird die Speicherbank ausgewählt. Auffallend ist, dass über 24 Adressleitungen ein Speicher von max. 128MB bzw. 1024Mbit Byteadressierbar ist. Laut Nintendo ist jedoch die Modulgröße auf max. 8MB bzw. 64Mbit beschränkt. Weshalb es zu einer solchen Einschränkung kommt, ist uns nicht bekannt, soll jedoch hier auch nicht behandelt werden, da dieses Kapitel nur einen kurzen Einblick in das Modul geben sollte. (Quelle: 14, 15, 16)
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