В PlayStation 1 (PS1) взаимодействие с контроллерами (геймпадами, мышками, световыми пистолетами и т.д.) осуществляется через **порты ввода-вывода (I/O)** и специализированные **контроллеры SIO (Serial Input/Output)**. Вот детальное объяснение процесса:

---

## **1. Аппаратная основа**
### **1.1. Порты контроллеров**
- PS1 имеет **два порта** для подключения устройств (Multitap позволяет расширить до 4–8 игроков).
- Каждый порт использует **протокол SPI** (Serial Peripheral Interface) для обмена данными.

### **1.2. Регистры управления**
Основные регистры для работы с контроллерами:
| Адрес          | Назначение                                                                 |
|----------------|---------------------------------------------------------------------------|
| **0x1F801040** | **SIO_DATA** — Данные для отправки/приёма.                                |
| **0x1F801044** | **SIO_STAT** — Статус операции (готовность, ошибки).                      |
| **0x1F801048** | **SIO_MODE** — Настройка режима (скорость, прерывания).                   |
| **0x1F801050** | **SIO_CTRL** — Управление передачей (старт/стоп).                         |

---

## **2. Протокол обмена данными**
### **2.1. Формат команд**
Контроллеры PS1 понимают **5-байтовые команды**:
1. **Стартовый байт** (`0x01`) — начало передачи.
2. **Команда** (например, `0x42` — запрос состояния кнопок).
3. **Данные** (зависит от типа устройства).

### **2.2. Пример запроса состояния кнопок**
```asm
; 1. Запись команды в SIO_DATA
li t0, 0x1F801040
li t1, 0x01000042  // Старт (0x01) + команда (0x42)
sw t1, 0(t0)

; 2. Ожидание готовности
wait_ready:
  lw t2, 0x1F801044(SIO_STAT)
  andi t2, t2, 0x0002  // Проверка бита "Готов к передаче"
  beqz t2, wait_ready

; 3. Чтение ответа (5 байт)
lw t3, 0x1F801040(SIO_DATA)  // Первые 4 байта
lw t4, 0x1F801040(SIO_DATA)  // Последний байт
```

---

## **3. Типы контроллеров и их ответы**
### **3.1. Стандартный геймпад (Digital Pad)**
- **Команда**: `0x42`.
- **Ответ**: 5 байт:
  ```
  [0x41][0x5A][Кнопки 1][Кнопки 2][Аналоговые данные (если есть)]
  ```
- **Распаковка кнопок**:
  - Байт 3: `SELECT`, `L3`, `R3`, `START`, `UP`, `RIGHT`, `DOWN`, `LEFT`.
  - Байт 4: `L2`, `R2`, `L1`, `R1`, `TRIANGLE`, `CIRCLE`, `CROSS`, `SQUARE`.

### **3.2. Аналоговый джойстик (DualShock)**
- Поддерживает **вибрацию** и **аналоговые стики**.
- **Команды**:
  - `0x43` — запрос аналоговых данных.
  - `0x4D` — управление моторчиками.

---

## **4. Как игры обрабатывают ввод?**
1. **Инициализация порта**:
   ```c
   InitPad(1, 0, NULL, 0);  // Порт 1, без буфера
   ```
2. **Чтение состояния**:
   ```c
   struct PadButtonStatus pad;
   ReadPadStatus(&pad, 0);  // Чтение порта 1
   ```
3. **Проверка кнопок**:
   ```c
   if (pad.buttons & PAD_CROSS) {
       // Кнопка CROSS нажата
   }
   ```

---

## **5. Прерывания и синхронизация**
- **Прерывание IRQ7** используется для обработки ввода.
- Игры часто опрашивают контроллеры **во время VBlank**, чтобы избежать задержек.

---

## **6. Псевдокод полного цикла**
```c
while (1) {
    VSync(0);  // Синхронизация с кадром
    PollPad(); // Опрос контроллера
    
    if (PAD_PRESSED(PAD_UP)) {
        player_y--;
    }
}
```

---

## **7. Интересные нюансы**
- **Light Gun** (GunCon) требует **строгой синхронизации** с лучом ЭЛТ.
- **Multitap** усложняет протокол (нужно переключать устройства).

---

# Функция `ChangeClearPad` в библиотеке PsyQ для PlayStation 1

Функция `ChangeClearPad` относится к работе с контроллерами (геймпадами) PlayStation и используется для управления поведением буфера ввода.

## Назначение функции

`ChangeClearPad` изменяет режим очистки буфера данных контроллера. Она определяет, как система будет обрабатывать ввод с геймпада между кадрами:

1. **Автоматическая очистка буфера** (по умолчанию) - система автоматически очищает данные о предыдущем состоянии кнопок
2. **Ручное управление буфером** - позволяет программисту самому решать, когда очищать буфер ввода

## Синтаксис

```c
void ChangeClearPad(int mode);
```

где `mode` может принимать значения:
- `0` - ручной режим (очистка буфера только при вызове `ClearPad()`)
- `1` - автоматический режим (очистка при каждом VSync)

## Практическое использование

```c
#include <libpad.h>

int main() {
    // Инициализация контроллера
    PadInit(0);
    
    // Переключение в ручной режим очистки буфера
    ChangeClearPad(0);
    
    while(1) {
        // Чтение состояния контроллера
        PadRead(0);
        
        // В ручном режиме нужно самостоятельно очищать буфер
        if(need_to_clear) {
            ClearPad(0);
        }
        
        // Автоматическая очистка происходить не будет
    }
}
```

## Типичные сценарии использования

1. **Фиксация коротких нажатий**:
   ```c
   ChangeClearPad(0); // Ручной режим
   if(PadRead(0) {
       if((pad_status & PAD_CROSS) && !(old_pad_status & PAD_CROSS)) {
           // Обнаружено нажатие Cross
       }
       old_pad_status = pad_status;
       ClearPad(0); // Очищаем буфер вручную
   }
   ```

2. **Комбинации кнопок** - когда нужно отслеживать состояние нескольких кнопок одновременно

3. **Специальные игровые механики** - где важно точное время нажатия/отпускания кнопок

## Важные нюансы

1. По умолчанию в PsyQ используется автоматический режим (`ChangeClearPad(1)`)

2. В ручном режиме вы должны самостоятельно вызывать `ClearPad()` для очистки буфера

3. Функция влияет на работу `PadRead()` - в автоматическом режиме она сама очищает предыдущее состояние

4. Для большинства игр достаточно стандартного автоматического режима

5. Функция работает с обоими портами контроллера (0 и 1)

-----

# Функция `PadChkVsync` в библиотеке PsyQ для PlayStation 1

Функция `PadChkVsync` используется для проверки состояния геймпада (контроллера) с синхронизацией по вертикальному гашению (VSync). Это важная функция для обработки ввода в играх на PS1.

## Основное назначение

`PadChkVsync` выполняет две ключевые задачи:
1. Проверяет состояние подключенных контроллеров
2. Синхронизирует чтение состояния с вертикальной синхронизацией (VSync)

## Синтаксис

```c
int PadChkVsync(void);
```

## Возвращаемое значение

Функция возвращает битовую маску, указывающую на состояние подключения контроллеров:
- Бит 0: Состояние порта 1 (0 - контроллер подключен, 1 - не подключен)
- Бит 1: Состояние порта 2
- Бит 2: Состояние мемори-карты в порту 1
- Бит 3: Состояние мемори-карты в порту 2

## Особенности работы

1. **Синхронизация с VSync** - чтение состояния происходит во время вертикального гашения, что предотвращает "разрывы" изображения
2. **Определение подключенных устройств** - позволяет определить, какие контроллеры/мемори-карты подключены
3. **Работа в паре с другими функциями Pad** - обычно используется вместе с `PadRead()`

## Пример использования

```c
#include <libpad.h>

int main() {
    PadInit(0); // Инициализация системы контроллеров
    
    while(1) {
        // Проверка состояния подключения
        int connected = PadChkVsync();
        
        if (!(connected & 1)) { // Если контроллер в порту 1 подключен
            u_long pad = PadRead(0); // Чтение состояния
            
            if (pad & PAD_UP) {
                // Обработка нажатия UP
            }
            // Другие проверки кнопок...
        }
        
        VSync(0); // Ожидание следующего VBlank
    }
    
    return 0;
}
```

## Типичный сценарий использования

1. В начале кадра вызывается `PadChkVsync()` для проверки подключенных устройств
2. Если контроллер подключен, вызывается `PadRead()` для получения состояния кнопок
3. Состояние кнопок обрабатывается в игровой логике
4. Цикл повторяется после `VSync(0)`

## Важные нюансы

1. Функция не возвращает состояние кнопок - только информацию о подключении
2. Для фактического чтения кнопок нужно использовать `PadRead()`
3. Рекомендуется вызывать эту функцию один раз за кадр
4. В отличие от `PadRead()`, `PadChkVsync` не очищает буфер ввода

Функция `PadChkVsync` особенно полезна в играх, где важно точно определять момент подключения/отключения контроллеров во время gameplay, например, в multiplayer-играх с возможностью "hot-plug" контроллеров.