21ic电子技术开发论坛 › 单片机与嵌入式系统 › 雅特力AT32 MCU › 【AT-START-F423测评】+NES模拟器
返回列表 发新帖我要提问

[AT32F423] 【AT-START-F423测评】+NES模拟器

[复制链接]
1647|1
 楼主| 夜声 发表于 2023-11-21 23:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
AT32F423, nes模拟器, spi
本帖最后由 夜声 于 2023-11-21 23:46 编辑

一、前言
很幸运的参与本次AT32F423开发板的测评，计划首先按自己的风格新建个工程，实现基本外设SPI，UART，LED等外设，然后基于SPI实现2.8寸的LCDTFT，LCD正常显示后实现NES模拟器。
二、NES简介
    NES是“Nintendo Entertainment System”的缩写，它是任天堂公司在1980年代推出的一款家用游戏机。在日本，它被称为Famicom（Family Computer）。NES于1983年在日本首次推出，随后于1985年在北美地区发行，成为当时家庭游戏市场的主导力量。
这款游戏机因其丰富的游戏库、经典的游戏系列以及在家庭游戏市场的影响力而备受推崇。它引入了许多经典游戏，如《马里奥兄弟》（Super Mario Bros.）、《塞尔达传说》（The Legend of Zelda）、《魂斗罗》（Contra）和《魔界村》（Castlevania）等，这些游戏至今仍然被认为是游戏史上的经典之作。
本次就基于AT32F423VCT6实现这部分代码。大概说一下这个芯片的资源。
     AT32F423系列超值型ARM®Cortex®-M4F微控制器，高达150MHz的CPU运算速度与内建的单精度浮点运算单元(FPU)、数字信号处理器(DSP)，多达256KB闪存存储器(Flash)及48KB随机存取存储器(SRAM)，而系统存储器(20KB)除可作启动加载程序(Bootloader)外，也可一次性配置成一般用户程序和数据区，达到256+20KB的最大空间使用。片上丰富的外设资源，用以加强连接性，集成XMC接口(拓展PSRAM，NOR存储器，或8080/6800模式并行LCD)、1个OTG控制器(设备模式支持无晶振Xtal-less)、2组CAN总线、8个UART、3个SPI/I²S(可组合全双工模式)、3个I²C、1个16位高级定时器、8个16位通用定时器、1个32位通用定时器、2个16位基本定时器。1个采样率高达5.33Msps的12位24通道高速ADC与2个12位DAC，为支持混合信号控制提供更高的性价比。
三、移植准备
3.1新建工程
首先下载相关资料，函数库，以及一些示例，板级支持包
494d4a39724368c0a9036a2f247298f3
新建自己的工程目录，将函数库，M4头文件，板级文件拷贝过来
dd197499c1a3c14a73db6f65c05c8f71
打开keil，新建工程，添加源码以及头文件路径
374b4120b2176efc69a3047544722869
3.2 SPI驱动
这里的SPI只用于LCD的驱动，配置为主机模式，实现8位数据发送即可。
复制
  1. void spi1_init(void)
    


  2. 

  3. {
    


  4. 

  5. gpio_init_typegpio_initstructure;
    


  6. 

  7. spi_init_typespi_init_struct;
    


  8. 

  9. crm_periph_clock_enable(CRM_SPI1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    


  10. 

  11. crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    


  12. 

  13. gpio_default_para_init(&gpio_initstructure);
    


  14. 

  15. /* spi1 sck pin */
    


  16. 

  17. gpio_initstructure.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    


  18. 

  19. gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    


  20. 

  21. gpio_initstructure.gpio_pull = GPIO_PULL_UP;
    


  22. 

  23. gpio_initstructure.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    


  24. 

  25. gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_5;
    


  26. 

  27. gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
    


  28. 

  29. gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE5, GPIO_MUX_5);
    


  30. 

  31. /* spi1 mosi pin */
    


  32. 

  33. gpio_initstructure.gpio_pull = GPIO_PULL_UP;
    


  34. 

  35. gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_7;
    


  36. 

  37. gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
    


  38. 

  39. gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE7, GPIO_MUX_5);
    


  40. 

  41. /* RST= PA2,DC=PA3 */
    


  42. 

  43. gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    


  44. 

  45. gpio_initstructure.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    


  46. 

  47. gpio_initstructure.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    


  48. 

  49. gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_2 | GPIO_PINS_3;
    


  50. 

  51. gpio_initstructure.gpio_pull = GPIO_PULL_UP;
    


  52. 

  53. gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
    


  54. 

  55. spi_default_para_init(&spi_init_struct);
    


  56. 

  57. spi_init_struct.transmission_mode = SPI_TRANSMIT_FULL_DUPLEX;
    


  58. 

  59. spi_init_struct.master_slave_mode = SPI_MODE_MASTER;
    


  60. 

  61. spi_init_struct.mclk_freq_division = SPI_MCLK_DIV_4;
    


  62. 

  63. spi_init_struct.first_bit_transmission = SPI_FIRST_BIT_MSB;
    


  64. 

  65. spi_init_struct.frame_bit_num = SPI_FRAME_8BIT;
    


  66. 

  67. spi_init_struct.clock_polarity = SPI_CLOCK_POLARITY_HIGH;
    


  68. 

  69. spi_init_struct.clock_phase = SPI_CLOCK_PHASE_1EDGE;
    


  70. 

  71. spi_init_struct.cs_mode_selection = SPI_CS_SOFTWARE_MODE;
    


  72. 

  73. spi_init(SPI1, &spi_init_struct);
    


  74. 

  75. spi_enable(SPI1, TRUE);
    


  76. 

  77. }
    


  78. 

  79. void spi_writebyte(uint8_t TxData)
    


  80. 

  81. {
    


  82. 

  83. while(spi_i2s_flag_get(SPI1, SPI_I2S_TDBE_FLAG) == RESET);
    


  84. 

  85. spi_i2s_data_transmit(SPI1, TxData);
    


  86. 

  87. }

3.3 LCD显示实现
上面已经实现了SPI 的驱动，以及8位发送，移植LCD的驱动代码，替换显示发送函数，以及IO定义。
写数据函数：
复制
  1. <blockquote>void LCD_WR_DATA(u8 data)
写命令函数：
复制
  1. void LCD_WR_REG(u8 data)
    

  2. { 
    

  3.    LCD_CS_CLR;     
    

  4.          LCD_RS_CLR;          
    

  5.    spi_writebyte(data);
    

  6.    LCD_CS_SET;        
    

  7. }
写16位数据函数：
复制
  1. void Lcd_WriteData_16Bit(u16 Data)
    

  2. {        
    

  3.    LCD_CS_CLR;
    

  4.    LCD_RS_SET;  
    

  5.    spi_writebyte(Data>>8);
    

  6.          spi_writebyte(Data);
    

  7.    LCD_CS_SET;
    

  8. }
LCD所用IO定义：
复制
  1. #define LCD_CS_PIN  GPIO_PINS_1
    

  2. #define LCD_RST_PIN GPIO_PINS_2
    

  3. #define LCD_DC_PIN         GPIO_PINS_3
    

  4. #define gpio_x                         GPIOA
    


  5. 

  6. //GPIOÖÃ루À­¸ß£©
    

  7. #define        LCD_CS_SET  gpio_x->scr = LCD_CS_PIN    //Ƭѡ¶Ë¿Ú          
    

  8. #define        LCD_RS_SET        gpio_x->scr = LCD_DC_PIN    //Êý¾Ý/ÃüÁî    
    

  9. #define        LCD_RST_SET        gpio_x->scr = LCD_RST_PIN   //¸´Î»                          
    


  10. 

  11. //GPIO¸´Î»£¨À­µÍ£©                                                            
    

  12. #define        LCD_CS_CLR  gpio_x->clr = LCD_CS_PIN     //Ƭѡ¶Ë¿Ú          
    

  13. #define        LCD_RS_CLR        gpio_x->clr = LCD_DC_PIN     //Êý¾Ý/ÃüÁî  
    

  14. #define        LCD_RST_CLR        gpio_x->clr = LCD_RST_PIN    //¸´Î»        



四、移植过程
添加NES源码：
1，nes源码.jpg
添加源码路径：
2添加文档路径.jpg
nes_main主函数：
复制
  1. void nes_main(void)
    

  2. {
    

  3.     NesHeader *neshreader = (NesHeader *) rom_file;
    

  4.     init6502mem( 0,         /*exp_rom*/
    

  5.                  0,         /*sram ÓÉ¿¨ÀàÐ;ö¶¨, Ôݲ»Ö§³Ö*/
    

  6.                  (&rom_file[0x10]),      /*prg_rombank, ´æ´¢Æ÷´óС ÓÉ¿¨ÀàÐ;ö¶¨*/
    

  7.                  neshreader->romnum
    

  8.                );  //³õʼ»¯6502´æ´¢Æ÷¾µÏñ
    

  9.     reset6502();
    

  10.     PPU_Init((&rom_file[0x10] + (neshreader->romnum * 0x4000)),(neshreader->romfeature & 0x01));   /*PPU_³õʼ»¯*/
    

  11.     //NES_JoyPadInit();
    

  12.     NesFrameCycle();
    

  13. }
PPU显示每一行：
复制
  1. void NES_RenderLine(int y_axes)
    

  2. {
    

  3. //    static u8 flag=0;
    

  4.         int i, render_spr_num, spr_size, dy_axes;
    

  5.     PPU_Reg.R2 &= ~R2_LOST_SPR;                                         //ÉèÖÃPPU״̬¼Ä´æÆ÷R2 SPR LOSTµÄ±ê־λ
    

  6.     if(PPU_Reg.R1 & (R1_BG_VISIBLE | R1_SPR_VISIBLE))                   //ÈôΪ¼Ù£¬¹Ø±ÕÏÔʾ£¬Ìî0ºÚ
    

  7.     {
    

  8.         /*Çå¿ÕÏÔʾ»º´æ£¬ÔÚ´ËÉèÖõױ³¾°É«£¨´ýÈ·¶¨£©*/
    

  9.         for(i=0; i<(8 + 256 + 8) ; i++)                       //ÏÔʾÇø 7 ~ 263  0~7 263~270 Ϊ·ÀÖ¹Òç³öÇø
    

  10.         {
    

  11.             Buffer_scanline[i] =  NES_Color_Palette[PPU_Mem.image_palette[0]];
    

  12.         }
    

  13.         spr_size = PPU_Reg.R0 & R0_SPR_SIZE ? 0x0F : 0x07;              //spr_size 8£º0~7£¬16: 0~15
    

  14.         /* ɨÃè±³¾°sprite²¢×ª»»³ÉÏÔʾÊý¾ÝдÈëµ½»º´æ,ÿһÐÐ×î¶àÖ»ÄÜÏÔʾ8¸öSprite*/
    

  15.         if(PPU_Reg.R1 & R1_SPR_VISIBLE)                                 //Èô¿ªÆôspriteÏÔʾ
    

  16.         {
    

  17.             render_spr_num=0;                                           //ÇåÁãÏÔʾ¼ÆÊýÆ÷
    

  18.             for(i=63; i>=0; i--)                                        //ÈôÖصþsprites 0 ¾ßÓÐÏÔʾ×î¸ßÓÅÏȼ¶£¬ÆäÓàÓÅÏȼ¶Ë³Ðò´ÎÖ®£¬ËùÒÔ×îÏÈÏÔʾ×îµÍÓÅÏȼ¶
    

  19.             {
    

  20.                 /*ÅжÏÏÔʾ²ã£¨·Ç£© ±³¾°*/
    

  21.                 if(!(sprite[i].attr & SPR_BG_PRIO))
    

  22.                 {
    

  23.                     continue;    //(0=Sprite In front of BG, 1=Sprite Behind BG)
    

  24.                 }
    

  25.                 /*ÅжÏÏÔʾλÖÃ*/
    

  26.                 dy_axes = y_axes - (uint8)(sprite[i].y + 1);            //ÅжÏspriteÊÇ·ñÔÚµ±Ç°ÐÐÏÔʾ·¶Î§ÄÚ,sprite y (FF,00,01,...EE)(0~239)
    

  27.                 if(dy_axes != (dy_axes & spr_size))
    

  28.                 {
    

  29.                     continue;    //Èô²»ÔÚÔò·µ»Ø¼ÌÐøÑ­»·²éÕÒÏÂÒ»¸ö
    

  30.                 }
    

  31.                 /*Èô´æÔÚspriteÔÚµ±Ç°ÏÔʾÐÐ,ÔòתÈëÏÂÃæÏÔʾ½×¶Î*/
    

  32.                 render_spr_num++;                                       //ÒÑÏÔʾµÄspriteµÄÊýÄ¿+1
    

  33.                 if(render_spr_num > 8 )                                 //Ò»Ðг¬¹ý8¸öspreite£¬Ìø³öÑ­»·
    

  34.                 {
    

  35.                     PPU_Reg.R2 |= R2_LOST_SPR;                          //ÉèÖÃPPU״̬¼Ä´æÆ÷R2µÄ±ê־λ
    

  36.                     break;
    

  37.                 }
    

  38.                 if(PPU_Reg.R0 & R0_SPR_SIZE)                            //ÈôΪÕ棬spriteµÄ´óС8*16
    

  39.                 {
    

  40.                     NES_RenderSprite16(&sprite[i], dy_axes);
    

  41.                 }
    

  42.                 else                                                    //ÈôΪ¼Ù£¬spriteµÄ´óС8*8
    

  43.                 {
    

  44.                     NES_RenderSprite88(&sprite[i], dy_axes);
    

  45.                 }
    

  46.             }
    

  47.         }
    

  48.         /* ɨÃè±³¾° background*/
    

  49.         if(PPU_Reg.R1 & R1_BG_VISIBLE)
    

  50.         {
    

  51.             NES_RenderBGLine(y_axes);                                   //ɨÃè²¢ÉèÖÃSprite #0Åöײ±êÖ¾
    

  52.         }
    

  53.         /* ɨÃèÇ°¾°sprite²¢×ª»»³ÉÏÔʾÊý¾ÝдÈëµ½»º´æ,ÿһÐÐ×î¶àÖ»ÄÜÏÔʾ8¸öSprite*/
    

  54.         if(PPU_Reg.R1 & R1_SPR_VISIBLE)                                 //Èô¿ªÆôspriteÏÔʾ
    

  55.         {
    

  56.             render_spr_num=0;                                           //ÇåÁãÏÔʾ¼ÆÊýÆ÷
    

  57.             /* ÈôÖصþsprites 0 ¾ßÓÐÏÔʾ×î¸ßÓÅÏȼ¶£¬ÆäÓàÓÅÏȼ¶Ë³Ðò´ÎÖ®£¬ËùÒÔ×îÏÈÏÔʾ×îµÍÓÅÏȼ¶
    

  58.              * ±¸×¢£ºÈôÇ°¾°sprites ÓÅÏȼ¶µÍÓÚ±³¾°ÓÅÏȼ¶£¬ÖصþµÄÑÕÉ«£¬Ç°¾°ÓÅÏȼ¶µÍÓÚ±³¾°ÓÅÏȼ¶µÄ»°£¬Ç°¾°½«²»»áÏÔʾ(ÔÝδ´¦Àí)*/
    

  59.             for(i=63; i>=0; i--)
    

  60.             {
    

  61.                 /*ÅжÏÏÔʾ²ã Ç°¾°*/
    

  62.                 if(sprite[i].attr & SPR_BG_PRIO)
    

  63.                 {
    

  64.                     continue;    //(0=Sprite In front of BG, 1=Sprite Behind BG)
    

  65.                 }
    

  66.                 /*ÅжÏÏÔʾλÖÃ*/
    

  67.                 dy_axes = y_axes - ((int)sprite[i].y + 1);              //ÅжÏspriteÊÇ·ñÔÚµ±Ç°ÐÐÏÔʾ·¶Î§ÄÚ,sprite y (FF,00,01,...EE)(0~239)
    

  68.                 if(dy_axes != (dy_axes & spr_size))
    

  69.                 {
    

  70.                     continue;    //Èô²»ÔÚÔò·µ»Ø¼ÌÐøÑ­»·²éÕÒÏÂÒ»¸ö
    

  71.                 }
    

  72.                 /*Èô´æÔÚspriteÔÚµ±Ç°ÏÔʾÐÐ,ÔòתÈëÏÂÃæÏÔʾ½×¶Î*/
    

  73.                 render_spr_num++;                                       //ÒÑÏÔʾµÄspriteµÄÊýÄ¿+1
    

  74.                 if(render_spr_num > 8 )                                 //Ò»Ðг¬¹ý8¸öspreite£¬Ìø³öÑ­»·
    

  75.                 {
    

  76.                     PPU_Reg.R2 |= R2_LOST_SPR;                          //ÉèÖÃPPU״̬¼Ä´æÆ÷R2µÄ±ê־λ
    

  77.                     break;
    

  78.                 }
    

  79.                 if(PPU_Reg.R0 & R0_SPR_SIZE)                            //ÈôΪÕ棬spriteµÄ´óС8*16
    

  80.                 {
    

  81.                     NES_RenderSprite16(&sprite[i], dy_axes);
    

  82.                 }
    

  83.                 else                                                    //ÈôΪ¼Ù£¬spriteµÄ´óС8*8
    

  84.                 {
    

  85.                     NES_RenderSprite88(&sprite[i], dy_axes);
    

  86.                 }
    

  87.             }
    

  88.         }
    

  89.     }
    

  90.     else
    

  91.     {
    

  92.         for(i=0; i<(8 + 256 + 8); i++)
    

  93.         {
    

  94.             Buffer_scanline[i] = BLACK;//Çå¿ÕÏÔʾ»º´æ,ºÚÆÁ
    

  95.         }
    

  96.     }
    

  97.     /*Íê³ÉɨÃ裬½«ÐÐÏÔʾ»º´æдÈëLCD*/
    

  98.     NES_LCD_DisplayLine(y_axes, Buffer_scanline);//Æô¶¯LCDÏÔʾһÐУ¬²éѯ»òDMA´«ËÍ
    

  99. }
将行缓存写入LCD：
复制
  1. void NES_LCD_DisplayLine(int y_axes, uint16 *Disaplyline_buffer)
    

  2. {
    

  3.         u16 index;                                           
    

  4.         LCD_SetWindows(0,200,240,y_axes);        
    

  5.          LCD_WriteRAM_Prepare();
    

  6.         for(index = 16; index < 256; index++)
    

  7.         {
    

  8.                 Lcd_WriteData_16Bit( Buffer_scanline[index]);
    

  9.         }
    

  10. }
显示效果如下：
效果.gif


回复

收藏 举报

相关帖子
qintian0303 发表于 2023-11-24 17:20 | 显示全部楼层
这个挺有趣，刷屏效果也不错，没考虑用FSMC刷屏吗
回复

收藏 举报

返回列表 发新帖
高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

夜声

27

主题

89

帖子

2

粉丝
快速回复 在线客服 返回列表 返回顶部