### **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*! 🎮