CHIP8 Emulator(1)——CHIP8简介
CHIP8简介
对CHIP8一个简单的介绍,参考资料来自于CHIP8的Wiki。
CHIP8是什么？
我开始一直以为CHIP8是什么单片机的一种，后来才发现CHIP8是一种解释性的编程语言。对，是语言！最初被应用是在1970年代中期。CHIP8的程序运行在CHIP8虚拟机中，它的出现让电子游戏编程变得简单些了（相对于那个年代来说）。
用CHIP8实现的电子游戏不少，比如小蜜蜂，俄罗斯方块，吃豆人等。CHIP8还有个后代叫做SCHIP8（Super Chip8），它的出现让游戏编程相对于CHIP8来说更加简单了，因为它多了很多的操作码。它们两个在很多平台上都实现了相应的模拟器，也有纯硬件实现，比如用FPGA。
CHIP8虚拟机介绍
上文提到了运行CHIP8的程序是在CHIP8的虚拟机中，那么作为一个能运行CHIP8的虚拟机，具备了哪些要素呢？
内存
CHIP8基本是在一个有4K内存的系统上实现，也就是4096个字节。前512字节由CHIP8的解释器占据。所以CHIP8的程序都是从0x200地址开始的。最顶上的256个字(0xF00-0xFFF) 用于显示刷新,在这下面的96个字节 (0xEA0-0xEFF) 用于栈, 内部使用或者其他变量。
发展到今天，CHIP8的实现的话不需要使用的空间都可以不使用，也就是不用完全那么按照上面来。但是通常还是要在低512字节 (0x000-0x200)存放字体数据。
寄存器
CHIP8的话有16个数据寄存器，V0~VF。VF寄存器存放进位标识。还有一个地址寄存器叫做I，2个字节的长度。
栈
栈用于存放函数返回的地址值和保存一些数据，现在CHIP8的栈实现一般有16级。
定时器
CHIP8有两个定时器，一个延时计时器，一个声音计时器。延时计时器一般处理用户游戏事件，可读可写。声音计时器顾名思义，用于发出声音的，当其值非零，就会发出一个声音。
输入
输入是一个十六进制的键盘，其中有16个键值，0~F。“8”“6”“4”“2”一般用于方向输入。有三个操作码用来处理输入，其中一个是当键值按下则执行下一个指令，对应的是另外一个操作码处理指定键值没有按下则调到下一个指令。第三个操作码是等待一个按键按下，然后将其存放一个寄存器里。
图像和声音
显示分辨率是64X32的像素，并且是单色的。某像素点为1则屏幕上显示相应像素点，为0则不显示。但某个像素点由有到无则进位标识被设置为1，可以用来进行冲撞检测。
操作码
这是CHIP8的重点，CHIP8一共有35个操作码。每个操作码都是两个字节长。最高字节首先被存放。下面是操作码表和其代表的意义：
- NNN: address
- NN: 8-bit constant
- N: 4-bit constant
- X and Y: 4-bit register identifier
| Opcode | Explanation |
| 0NNN | Calls RCA 1802 program at address NNN. |
| 00E0 | Clears the screen. |
| 00EE | Returns from a subroutine. |
| 1NNN | Jumps to address NNN. |
| 2NNN | Calls subroutine at NNN. |
| 3XNN | Skips the next instruction if VX equals NN. |
| 4XNN | Skips the next instruction if VX doesn’t equal NN. |
| 5XY0 | Skips the next instruction if VX equals VY. |
| 6XNN | Sets VX to NN. |
| 7XNN | Adds NN to VX. |
| 8XY0 | Sets VX to the value of VY. |
| 8XY1 | Sets VX to VX or VY. |
| 8XY2 | Sets VX to VX and VY. |
| 8XY3 | Sets VX to VX xor VY. |
| 8XY4 | Adds VY to VX. VF is set to 1 when there’s a carry, and to 0 when there isn’t. |
| 8XY5 | VY is subtracted from VX. VF is set to 0 when there’s a borrow, and 1 when there isn’t. |
| 8XY6 | Shifts VX right by one. VF is set to the value of the least significant bit of VX before the shift.[2] |
| 8XY7 | Sets VX to VY minus VX. VF is set to 0 when there’s a borrow, and 1 when there isn’t. |
| 8XYE | Shifts VX left by one. VF is set to the value of the most significant bit of VX before the shift.[2] |
| 9XY0 | Skips the next instruction if VX doesn’t equal VY. |
| ANNN | Sets I to the address NNN. |
| BNNN | Jumps to the address NNN plus V0. |
| CXNN | Sets VX to a random number, masked by NN. |
| DXYN | Sprites stored in memory at location in index register (I), maximum 8bits wide. Wraps around the screen. If when drawn, clears a pixel, register VF is set to 1 otherwise it is zero. All drawing is XOR drawing (i.e. it toggles the screen pixels) |
| EX9E | Skips the next instruction if the key stored in VX is pressed. |
| EXA1 | Skips the next instruction if the key stored in VX isn’t pressed. |
| FX07 | Sets VX to the value of the delay timer. |
| FX0A | A key press is awaited, and then stored in VX. |
| FX15 | Sets the delay timer to VX. |
| FX18 | Sets the sound timer to VX. |
| FX1E | Adds VX to I.[3] |
| FX29 | Sets I to the location of the sprite for the character in VX. Characters 0-F (in hexadecimal) are represented by a 4x5 font. |
| FX33 | Stores the Binary-coded decimal representation of VX, with the most significant of three digits at the address in I, the middle digit at I plus 1, and the least significant digit at I plus 2. (In other words, take the decimal representation of VX, place the hundreds digit in memory at location in I, the tens digit at location I+1, and the ones digit at location I+2.) |
| FX55 | Stores V0 to VX in memory starting at address I.[4] |
| FX65 | Fills V0 to VX with values from memory starting at address I.[4] |
以上就是对CHIP8的一个简单介绍，要想实现CHIP8的模拟，重点就在于对其操作码的模拟实现。
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