70 和 80 年代的手持视频游戏是如何运作的?

电器工程 微控制器 集成电路 中央处理器
2022-01-19 23:58:42

我很好奇 70 和 80 年代早期的手持视频游戏是如何运作的。你知道,那些带有“固定元素”的液晶显示器的小型游戏意味着它是为一个(或少数)特定游戏硬接线的。例如,

这个

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或者这个

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具体来说,这些游戏使用的是什么类型的微控制器?我记得,电路板中心通常有一个大的环氧树脂“斑点”,它可能控制着一切。所以我的问题是,这个blob里面是什么?它是带有运行实际游戏的 ROM 的小型标准微控制器,还是每个设计的定制 CPU/控制器?或者它甚至不是一个 CPU,而更像是一个为相关游戏硬连线的简单状态机?我意识到答案可能取决于特定的游戏。

这些游戏的设计/原理图是否已经发布,或者是否有任何关于它们是如何制作的好书/参考资料?最后,用什么工具来设计这样的微控制器?它是基于诸如 VHDL/Verilog 综合之类的东西,还是一种更底层的方法来连接各个元素?

2个回答

虽然 4004 和 Z80 可用,但它们都不太可能用于对零件数量、成本和电池寿命很重要的手持设备。

1970 年代的 4 位和 8 位微控制器系列大多已被遗忘——这些通常具有片上 ROM,因此在相对昂贵的仿真系统上开发程序后——总是用汇编语言——你付了钱,然后硅制造商制作了一个掩模 - 并将您的特定 ROM 内容打印在一堆空白芯片上,然后对其进行测试、切片和封装*:六周后,您收到了 25000 个带有永久 ROM 内容的 micros,并祈祷程序能够正常工作...

(* 或提供模具供您安装自己的环氧树脂斑点)

  • 德州仪器 (TI) 拥有 TMS-1000,并且销售了数百万美元,其中包含 20 首该死的门铃曲调。

  • National Semi 有 SC/MP ……除了我相信它在第一台 Sinclair 计算机“剑桥科学 MK14”中使用过,我对它了解不多,比 ZX80、ZX81 和 Spectrum 早一两年。

  • 据我所知,英特尔拥有 8048 八比特,可能仍可用于 PC 键盘......他们甚至有一个 EPROM 版本(8748),它吸引了较小的公司(没有掩码成本!耶!)我被咬的时候承诺的 CMOS 版本的 8748 被悄悄地放弃了……

  • Zilog 拥有(我认为仍然拥有)Z8。

  • 奇怪的是,摩托罗拉虽然有 6800,但还是错过了这艘船——6802 可能是一次尝试,但 6811(据我回忆)在游戏中已经很晚了。

  • RCA 的 CMOS(低功耗!!!!)1802 具有地球上最奇怪的指令集。

  • 一家被遗忘已久的名为 General Instruments 的公司提供了另一种产品,我在 1983 年的“初步”数据表将其称为 PIC1652 或 PIC1654(带有 256 或 512 个字的程序 ROM。)和一个相当怪异的指令集。我希望沉没了......

“黑色斑点”是板上芯片 (COB) 技术。该技术今天仍在使用,半导体芯片直接放置在板上并相互连接。黑色物质用于保护细线免受损坏。现在您知道该术语了,您可以在周围找到很多资源,例如以下看起来是一个很好的介绍:

http://www.siliconfareast.com/cob.htm

Intel 4004于 1971 年发布,被广泛认为是第一个普遍可用的微处理器到 70 年代中期,诸如Zilog Z80之类的微处理器已经面世,它们已经能够运行如此简单的游戏了。

因此,虽然我不是游戏行业的内部人士,但现实情况是,它们可能与您今天的工作方式没有太大不同,微处理器与 ROM 和简单的 LCD 控制器相结合。请记住,那个时代的大多数游戏都在 LCD 上硬连线了元素,而不是位图,这会简化处理能力。