vault backup: 2025-04-18 23:10:56

2025-04-18 23:10:56 +05:00
parent 8f4ceebaf3
commit 491d7fc92a
15 changed files with 421 additions and 17 deletions
--- a/PROJECTS/PS1
+++ b/PROJECTS/PS1
@@ -0,0 +1,124 @@
+### **VBlank (Vertical Blanking) в PlayStation 1**
+
+**VBlank** (вертикальное гашение) — это критически важный механизм синхронизации в PS1, связанный с выводом изображения на экран. Он используется для корректного обновления кадров, предотвращения артефактов рендеринга и эффективного управления ресурсами системы.
+
+---
+
+## **1. Что такое VBlank?**
+### **Физическая основа**
+- ЭЛТ-мониторы (как и TV, для которых создавалась PS1) рисуют изображение **построчно**, сверху вниз.
+- **VBlank** — это промежуток времени между окончанием вывода последней строки кадра и началом вывода первой строки следующего кадра.
+- В PS1 длительность VBlank:
+  - **NTSC**: ~1.23 мс (каждые 16.68 мс при 60 Гц).
+  - **PAL**: ~1.25 мс (каждые 20 мс при 50 Гц).
+
+---
+
+## **2. Как VBlank используется в PS1?**
+### **2.1. Синхронизация вывода изображения**
+- GPU PS1 рисует кадр в **кадровый буфер** (часть VRAM).
+- Во время VBlank видеоконтроллер **переключается на готовый кадр**, избегая "разрывов" (tearing).
+
+### **2.2. Безопасное обновление графики**
+- Любые изменения VRAM (загрузка текстур, обновление спрайтов) должны выполняться **только во время VBlank**, иначе:
+  - Возникают артефакты (мелькание, частичное обновление).
+  - Возможны конфликты доступа к VRAM между GPU и CPU.
+
+### **2.3. Оптимизация работы CPU**
+- Игры используют VBlank как **метку времени** для:
+  - Обновления игровой логики (физика, AI).
+  - Загрузки данных с CD-ROM.
+  - Подготовки следующего кадра.
+
+---
+
+## **3. Техническая реализация VBlank**
+### **3.1. Прерывание VBlank**
+- При наступлении VBlank генерируется **прерывание (IRQ0)**.
+- CPU может обработать его, выполнив критически важные задачи.
+
+#### **Пример кода (обработка прерывания):**
+```asm
+; Установка обработчика VBlank
+la    t0, vblank_handler  ; Адрес обработчика
+sw    t0, 0x10000080      ; Запись в вектор прерываний
+
+; Включение прерываний
+mfc0  t1, $12             ; Статусный регир COP0
+ori   t1, 0x01            ; Разрешить IRQ0
+mtc0  t1, $12
+```
+
+### **3.2. Регистры, связанные с VBlank**
+| Адрес         | Назначение                                                                 |
+|---------------|----------------------------------------------------------------------------|
+| **0x1F801070** | **I_STAT** — Флаги прерываний (бит 0 = VBlank).                           |
+| **0x1F801100** | **GPU STATUS** — Содержит флаг `VRAM_READY` (можно ли обновлять VRAM).    |
+
+### **3.3. Ожидание VBlank в коде**
+```c
+#include <libgte.h>
+#include <libgpu.h>
+
+void wait_vblank() {
+    VSync(0);  // Ожидание следующего VBlank
+}
+```
+
+---
+
+## **4. Практическое применение в играх**
+### **4.1. Двойная буферизация**
+1. **Буфер A** выводится на экран.
+2. **Буфер B** рисуется GPU во время кадра.
+3. Во время VBlank буферы **меняются местами** (через `DrawSync(0)`).
+
+### **4.2. Загрузка данных**
+- CD-ROM и DMA активны преимущественно во время VBlank, чтобы не мешать рендерингу.
+
+### **4.3. Лимит FPS**
+- Большинство игр PS1 работают на **50/60 FPS** (частота VBlank), так как:
+  - Новый кадр начинается только после VBlank.
+  - Попытка рендерить быстрее бессмысленна (ЭЛТ не успеет отобразить).
+
+---
+
+## **5. Пример: Цикл рендеринга с VBlank**
+```c
+while (1) {
+    // 1. Ожидаем VBlank
+    VSync(0);
+
+    // 2. Обновляем игровую логику
+    update_game();
+
+    // 3. Готовим кадр в заднем буфере
+    render_frame();
+
+    // 4. Меняем буферы
+    SwapBuffers();
+}
+```
+
+---
+
+## **6. Интересные нюансы**
+- **Режимы видео**: 
+  - NTSC (60 Гц) даёт более плавный геймплей, но меньше времени на VBlank.
+  - PAL (50 Гц) имеет более длинный VBlank, но ниже FPS.
+- **Overclocking**: Некоторые домашние разработчики нарушают синхронизацию для экспериментов (рискуя артефактами).
+
+---
+
+## **7. Итог**
+- **VBlank** — это "пауза" между кадрами, используемая для:
+  - Синхронизации вывода изображения.
+  - Обновления графики без артефактов.
+  - Оптимизации загрузки данных.
+- **Без VBlank** игры PS1 выглядели бы с глюками (как на многих эмуляторах без корректной синхронизации).
+
+Для глубокого понимания изучите:  
+- [PSX SPX Technical Reference](http://problemkaputt.de/psx-spx.htm)  
+- **LibGPU Documentation** (PsyQ SDK).  
+
+Это ключ к плавной графике в играх вроде *Crash Bandicoot* или *Tekken 3*! 🎮