Breakout - versione Coin Op

[Dr_Who]

In questi giorni ho riesumato il gioco Breakout, versione Arcade.
Sicuramente più difficile da giocare rispetto alle sue controparti per le console (VCS ecc...)

Il video fa un pò schifo, e giocare mentre si registra non è il massimo

Il monitor è un vecchio Philips a fosfori verdi , opportunamente ribaltato ...

[igorstellar]

era ora che ne parlavi
su racconta

[Dr_Who]

era ora che ne parlavi
su racconta

Eccoti accontentato

Lo sviluppo di Breakout incomincia nel 1975 e la prima uscita è datata 13 aprile 1976, per una produzione totale di circa 11.000 unità. Che io sappia esistono documentate 6 revisioni della scheda:

• 13/02/1976 Rev. A (production release)
• 16/03/1976 Rev. B
• 08/04/1976 Rev. C
• 29/04/1976 Rev. D
• 04/05/1976 Rev. E
• 29/06/1976 Rev. F

Esiste almeno un altra revisione (o sicuramente di più), considerato il fatto che mia scheda ha marchiata la data “AGO 8 1977” e non è sicuramente una “Revision F” (i due schemi sono differenti).

Dal punto di vista tecnico, Il mio interesse principale per Breakout è che è un gioco privo di microprocessore, ed è quindi tutto gestito da porte logiche. Una cosa altrettanto interessante è la presenza di una memoria RAM , utilizzata per memorizzare la presenza o meno dei mattoni che compongono il muro di gioco. Questa RAM ha 256 locazioni di memoria a un solo bit, tanto bastava a memorizzare tutti i 112 mattoni del giocatore 1 e gli altrettanti 112 mattoni del giocatore 2 (vogliamo dire che è una console/videogame a 1 bit ?).

Ciascun giocatore ha la possibilità di abbattare un massimo di due muri, dopodichè il gioco termina. Vi sono 8 righe di mattoni disposti su 14 colonne che danno questi punteggi:

• riga 1 e 2 = 1 punto ogni mattone
• riga 3 e 4 = 3 punti ogni mattone
• riga 5 e 6 = 5 punti ogni mattone
• riga 7 e 8 = 7 punti ogni mattone

per un totale di 448 punti per ciascun muro. Quindi ciascun giocatore potrà totalizzare un punteggio massimo di 896.

La palla colpisce un qualunque oggetto (mattone, muri laterali o superiore, racchetta) , essa inverte la sua direzione di moto sia verticale che orizzontale: questo implica che è possibile abbattare un solo mattone alla volta.

Durante il gioco vi sono diversi handicap:

• la palla incrementa la sua velocità dopo aver colpito 4 mattoni
• altro incremento di velocità dopo aver colpito 12 mattoni
• ulteriore incremento di velocità dopo aver colpito un mattone della riga 5
• se la palla sfonda il muro, la dimensione della racchetta si dimezza

.

Fine prima parte....

[musehead]

Meraviglioso l'approfondimento che ho già avuto modo di leggere sul tuo blog e grazie di parlarcene anche qui su RH.

Sulla questione RAM... 256 locazioni da un bit ciascuna equivale a dire che essa ammontava a 32 bytes?

[Dr_Who]

Grazie Muse, gentile come sempre.

Sulla questione RAM... 256 locazioni da un bit ciascuna equivale a dire che essa ammontava a 32 bytes?

Si e no, nel senso che se dividi per 8 bit (=1 byte) le 256 locazioni a singolo bit, ottieni 32 bytes, però non si può dire che questa memoria sia propriamente a 32 bytes. Essa ha 256 indirizzi possibili, e ciascun indirizzo è capace di immagazzinare lo stato di 1 solo bit, tant'è che l'ampiezza del bus dati è di...1 bit (in realtà il bus dati è formato non è bidirezionale, ma è fisicamente formato da un ingresso per la memorizzazione del dato all'interno della ram e da una uscita dove è posto il dato da leggere).
L'ampiezza del bus indirizzi è invece di 8 bit (indirizzi da A0 a A7); ciascun indirizzo indica dove andrà posizionato nello schermo il mattone, e a quale giocatore appartiene il pattern memorizzato. Per farla molto ma molto semplice , gli indirizzi da A0,A1 e A2 definiscono le colonne dei mattoni (sono collegati ai segnali orizzontali di sincronismo video), gli indirizzi da A3,A4,A5 e A6 definiscono le righe dei mattoni (sono collegati ai segnali verticali di sincronismo video). A7 indica se deve essere rappresentato il muro del Player 1 oppure quello del Player 2. Ecco la tabella:

INDIRIZZO A2 A1 A0 Posizione Colonna
VALORE BIT 0 0 0 1
VALORE BIT 0 0 1 2
VALORE BIT 0 1 0 3
VALORE BIT 0 1 1 4
VALORE BIT 1 0 0 5
VALORE BIT 1 0 1 6
VALORE BIT 1 1 0 7
VALORE BIT 1 1 1 8

INDIRIZZO A6 A5 A4 A3 Posizione Riga
VALORE BIT 0 0 0 1 1
VALORE BIT 0 0 1 0 2
VALORE BIT 0 0 1 1 3
VALORE BIT 0 1 0 0 4
VALORE BIT 0 1 0 1 5
VALORE BIT 0 1 1 0 6
VALORE BIT 0 1 1 1 7
VALORE BIT 1 0 0 0 8
VALORE BIT 1 0 0 1 9
VALORE BIT 1 0 1 0 10
VALORE BIT 1 0 1 1 11
VALORE BIT 1 1 0 0 12
VALORE BIT 1 1 0 1 13
VALORE BIT 1 1 1 0 14

INDIRIZZO A7
VALORE BIT 0 Patter del muro giocatore 1
VALORE BIT 1 Patter del muro giocatore 2

Come vedete, ci sono 8 possibili colonne e 14 possibili righe. Questo può sembrare in contrasto con quanto detto nel post precedente (8 righe o file di mattoni per 14 colonne), ma dovete considerare che il gioco ha il monitor orientato verticalmente, e in realtà il monitor è come un normale televisore con il lato più lungo posto in orizzontale, quindi il tutto risulta essere ribaltato.

Ecco un esempio di quali valori può assumere il bus indirizzi:
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
0 0 0 0 1 0 0 0
in questo caso è visualizzato il mattone posto alla riga 1, colonna 1 per il giocatore 1.
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
1 0 0 0 1 0 0 0
stessa cosa ma per il giocatore 2.

La memoria RAM usata in Breakout ha tre segnali di controllo "chip enable" , usati per spaziare orizzontalmente e verticalmente i mattoni tra loro, e per definire entro quale porzione del video devono essere visualizzati (ad esempio evitando di andare a coprire la zone dei punteggi o quella della racchetta). Il segnale di controllo "read/write" della memoria è utilizzato per "leggere" la presenza/assenza" del mattone (read) in fase di tracciamento video, per ricomporre l'intero muro ad inizio partita (write) o per cancellare un mattone nel caso in cui venga colpito dalla palla (write).

A ben vedere, è il primo utilizzo di una memoria RAM come memoria video in un videogioco in modalità bitmap (perchè la ho fatta semplice, ma in realtà viene disegnato pixel per pixel tutti i mattoni che fanno parte del muro).

Boh, sono stato troppo noioso, ma era dovuto.

[musehead]

Meraviglioso ed incredibilmente interessante!!!

Premetto ancora una volta che sono paurosamente a digiuno di nozioni nel campo, ma in assenza di CPU, come comunica la macchina con la RAM? E poi, le porte logiche fino a dove possono sopperire all'assenza di un processore? Intendo dire, Monaco GP è un gioco molto più complesso di Breakout eppure mi pare senza CPU, ma non si direbbe (ok, sono offtopic!)

[Dr_Who]

Le Static RAM, come quelle utilizzate in breakout, le eprom del tipo 27xxxx e le prom che contengono il programma del gioco tipo quelle dell' Atari VCS, Colecovision, Intelly,ecc... sono dispositivi di memorizzazione nei quali è possibile leggere i dati in esso contenuti, senza preoccuparsi troppo del "tempo", nel senso che non richiedono timing particolari purchè i segnali di controllo siano applicati ai dispositivi nelle modalità previste la fabbricante; questo si traduce nel fatto che ad una RAM di questo tipo non interessa chi è che accede/legge i dati: sia esso una cpu o un dispositivo a porte logiche; per assurdo, se uno ha tempo e voglia, potrebbe leggere i dati anche collegando una serie di interruttori per la selezione degli indirzzi e dei segnali di controllo (chip enable e read/write), collegare dei led alle uscite dati per la loro visualizzazione, e comandare il tutto "a mano" agendo sugli interruttori.

Un microprocessore alla fine della fiera, è costituito dal una miriade di porte logiche, flip-flop e quant'altro, collegate tra loro (se ti ricordi Muse, lo avevo già accennato quando parlai del computer degli Apollo...)

Monaco GP è uno degli ultimi giochi di questo tipo, a mio avviso è un capolavoro di progettazione: sonoro favoloso e grafica che nulla ha da inviadare ai primi coin-op a microprocessore. In ogni caso, dando una sbirciatina agli schemi di Monaco (con note in giapponese sigh...) vi vede che è fatto con parecchie prom contenenti le parti grafiche (auto, alberi, sfondo).

[musehead]

Ok, penso di aver capito meglio. Quindi, in fondo, possiamo definire Breakout e Monaco GP degli ibridi analogico/digitali?

Ne approfitto per tornare a Breakout

Abbiamo detto che questa memoria implementata viene utilizzata per i mattoncini e che non esiste un microprocessore, ed ho capito che non serve per attivare una grafica dignitosa come in Monaco GP perchè essa è stipata in ROM specifiche.

A questo punto, le informazioni di routine di rimbalzo della pallina, della sua velocità progressiva, dell'area di gioco e del movimento della barra sono parte integrante della componente analogica? Intendo dire, non passando per un listato, e quindi per la RAM, sono ... "integrate" nella struttura della macchina? Spero di non aver detto castronerie, ma non ci scommetterei...

[Dr_Who]

...definire Breakout e Monaco GP degli ibridi analogico/digitali?...

Direi che sono essenzialmente digitali (le porte logiche sono per definizione digitali). Digitali ma senza l'ausilio di microprocessori. http://it.wikipedia.org/wiki/Porta_logica

...le informazioni di routine di rimbalzo della pallina, della sua velocità progressiva, dell'area di gioco e del movimento della barra sono parte integrante della componente analogica? Intendo dire, non passando per un listato, e quindi per la RAM, sono ... "integrate" nella struttura della macchina?...

Assolutamente esatto (tranne che per il termine "analogico" ) ; è la diversa combinazione (=collegamento) delle porte analogiche tra loro che determina movimenti, rimbalzi, ecc... Magari appena ho un pò di tempo ti faccio qualche esempio specifico, vediamo quanta gente riusciamo a fare annoiare ...