PC Engine SuperGrafx: История и характеристики приставки

Введение

1989 домашняя видеоигровая консоль

PC Engine SuperGrafx (PCエンジンスーパーグラフィックス), также известная просто как SuperGrafx, — это домашняя видеоигровая консоль четвёртого поколения, произведённая компанией NEC Home Electronics и выпущенная в Японии в 1989 году. Она является преемником PC Engine, выпущенной двумя годами ранее. Изначально известная как PC Engine 2 на этапе производства, она позиционировалась как полноценная 16-битная домашняя консоль с улучшенной графикой и звуковыми возможностями по сравнению с предшественницей. Консоль была поспешно выпущена на рынок, за несколько месяцев до первоначально запланированной даты релиза в 1990 году, получив лишь незначительные обновления аппаратной части. Было выпущено всего шесть розничных игр, использовавших преимущества обновлённого оборудования консоли, что привело к коммерческому провалу SuperGrafx – было продано всего 75 000 экземпляров. Ни одно из аппаратных усовершенствований, реализованных в ней, не было перенесено в более поздние модели PC Engine, такие как Duo.

Оборудование

По сравнению с PC Engine, SuperGrafx имеет в четыре раза больший объем оперативной памяти для основного процессора. Его главным улучшением является дополнительный видеочип с собственной видеопамятью и чипом контроллера приоритетов, позволяющим комбинировать вывод обоих видеочипов различными способами. Это обеспечивает SuperGrafx вдвое больше спрайтов на экране, чем оригинальный PC Engine, и поддержку двух независимо прокручиваемых слоев фона, в отличие от одного слоя PC Engine. Поскольку SuperGrafx производился и продавался как улучшенная модель PC Engine, а не как новая платформа, он был обратно совместим со стандартными картами HuCards для PC Engine, помимо собственных. Однако карты HuCards, разработанные специально для SuperGrafx, были дорогими по сравнению со стандартными, в некоторых случаях достигая розничной цены в 110 долларов США. SuperGrafx также совместим с дополнениями CD ROM² System (через адаптер ROM²) и Super CD ROM². Ни одна игра в формате CD-ROM² не использовала дополнительные возможности SuperGrafx.

Процессор

Процессор был 8-битным HuC6280A, модифицированным 65SC02, работающим на частоте 1,79 или 7,16 МГц (переключаемой программно). Его особенности включали в себя встроенное аппаратное обеспечение для переключения банков памяти (обеспечивающее 21-битную внешнюю адресную шину из 16-битной адресной шины, совместимой с 6502), встроенный порт ввода-вывода общего назначения, таймер, инструкции для блочной передачи данных и специальные инструкции для обмена данными с HuC6270A VDC.

Память

Было 32 КБ оперативной памяти и 128 КБ (64 КБ на HuC6270A VDC) видеопамяти.

Подсистема отображения

Подсистема отображения состояла из двух 16-битных контроллеров видеодисплея HuC6270A (VDC), одного контроллера приоритета видео HuC6202 и одного видеокодировщика цвета HuC6260 (VCE). HuC6270A имел портовый ввод-вывод, аналогичный семейству VDP TMS99xx. Горизонтальное разрешение (X) было переменным, максимальное – 565 пикселей (программируемое на 282, 377 или 565 пикселей, или с тактовой частотой 5,37 МГц, 7,159 МГц и 10,76 МГц). Учитывая ограничения развертки телевизоров с ЭЛТ того времени, практическое горизонтальное разрешение было несколько меньше, чем возможности системы. Соответственно, большинство разработчиков игр ограничивали ширину отображения своих игр значениями 256, 336 или 512 пикселей для каждого из трех режимов. Вертикальное разрешение (Y) также было переменным, максимальное – 242 (программируемое с шагом в 1 строку развертки). Цвета имели глубину 9 бит, доступно 512 цветов, с возможностью отображения до 512 цветов на экране (241 цвет для фона и 240 цветов спрайтов от каждого из двух VDC). Всего было 32 палитры: 16 для фоновых тайлов и 16 для спрайтов. Каждая палитра спрайтов могла содержать 15 определенных цветов и один индекс прозрачного цвета; и каждая палитра фона могла содержать 15 определенных цветов, а также один индекс цвета, который был общим для всех палитр фона. Одновременно можно было отображать 128 спрайтов размерами: 16×16, 16×32, 16×64, 32×16, 32×32, 32×64. Каждый спрайт мог использовать до 15 уникальных цветов (один цвет должен быть зарезервирован как прозрачный) через одну из 16 доступных палитр спрайтов. Два VDC HuC6270A способны отображать 2 слоя спрайтов (по одному на каждый). Спрайты можно было размещать как перед, так и за фоновыми тайлами. Каждый слой может отображать 16 спрайтов или 256 спрайтовых пикселей на строку развертки, что дает общий лимит в 32 спрайта или 512 спрайтовых пикселей на строку развертки. Тайлы имели размер 8x8, и каждый фоновый тайл мог использовать до 16 уникальных цветов через одну из 16 доступных палитр фона. Первая цветовая запись в каждой палитре фона должна быть одинаковой для всех палитр фона.

The display subsystem was composed of two 16 bit HuC6270A Video Display Controllers (VDCs), one HuC6202 Video Priority Controller, and one HuC6260 Video Color Encoder (VCE). The HuC6270A featured Port based I/O similar to the TMS99xx VDP family. The X (Horizontal) Resolution was variable, maximum of 565 pixels (programmable to 282, 377 or 565 pixels, or as 5.37mhz, 7.159mhz, and 10.76mhz pixel dot clock). Taking into consideration overscan limitations of CRT televisions at the time, the horizontal resolutions were realistically limited to something a bit less than what the system was actually capable of. Consequently, most game developers limited their games to either 256, 336, or 512 pixels in display width for each of the three modes. The Y (Vertical) Resolution was also variable, maximum of 242 (programmable in increments of 1 scanline). Color had a depth of 9 bits with 512 colors available with up to 512 colors on screen (241 background and 240 sprite colors from each of the two VDCs). There were 32 palettes in total: 16 for background tiles and 16 for sprites. Each sprite palette could have 15 colors defined, and had one transparent color index; and each background tile palette could have 15 colors defined, plus one color index whose color was a color that was shared across all background tile palettes. 128 sprites were simultaneously displayable with sizes of: 16×16, 16×32, 16×64, 32×16, 32×32, 32×64. Each sprite can use up to 15 unique colors (one color must be reserved as transparent) via one of the 16 available sprite palettes. The dual HuC6270A VDCs are capable of displaying 2 sprite layers (1 each). Sprites could be placed either in front of or behind background tiles. Each layer can display 16 sprites or 256 sprite pixels per scanline, giving the combined sprite per scanline limit of 32 sprites or 512 sprite pixels. Tiles were 8x8 with each background tile able to use up to 16 unique colors via one of the 16 available background palettes. The first color entry of each background palette must be the same across all background palettes.

Аудио емкость

Шесть каналов звука, реализованных методом волновой таблицы (Wavetable Synthesis), программируемые через процессор HuC6280A. Каждый канал имел частоту 111,87 кГц для одного цикла, состоящего из 32 отсчетов (в режиме, отличном от D/A), с битовой глубиной 5 бит. Каждому каналу выделялось 20 байт (32×5 бит) оперативной памяти для хранения данных об отсчетах. Формы волн были программируемыми, что позволяло композиторам не ограничиваться стандартным набором (квадратной, синусоидальной, пилообразной, треугольной и т.д.). Однако стандартные и полустандартные формы волн, такие как 25% импульсная волна, использовались довольно часто. Первые два аудиоканала (1 и 2) поддерживали LFO, когда канал #2 использовался для модуляции канала #1. Дополнительное программное обеспечение обеспечивало поддержку Direct D/A, позволяя передавать сэмплы звука в любой из шести аудиоканалов PSG. Когда канал находится в режиме D/A, частота зависит от скорости передачи байтов процессором в порт, однако на практике она ограничена 6,99 кГц при использовании прерывания TIMER с минимальной настройкой цикла (1023 цикла CPU) или 15,7 кГц при использовании прерывания развертки. Существует способ объединения двух каналов в режиме DDA для воспроизведения 8-, 9- или 10-битных сэмплов. Добавление периферийного устройства CD-ROM добавляет звук CD DA и один канал ADPCM к существующим звуковым возможностям PC Engine.

Программные носители

SuperGrafx обратно совместима со всеми стандартными играми для PC Engine в формате HuCard, помимо собственных. Этикетки на картриджах SuperGrafx HuCard были расположены перевернуто по отношению к стандартным HuCards; стандартный картридж HuCard будет отображаться вверх ногами на SuperGrafx, в то время как собственные картриджи SuperGrafx – правильно. SuperGrafx также совместима с дополнениями CD ROM² и Super CD ROM² System, позволяя запускать любые игры в формате CD ROM² с необходимой системной картой. Игр в формате CD ROM², разработанных специально для SuperGrafx, выпущено не было.

Периферийные устройства

SuperGrafx совместим со всеми стандартными устройствами ввода PC Engine, такими как TurboPad и Multitap. ROM² Adaptor (RAU 30) – это адаптер, выпущенный в Японии 20 апреля 1990 года, который позволял подключать блок SuperGrafx к интерфейсному блоку CD ROM² System. Он не требовался для более позднего дополнения Super CD ROM² System. Power Console (PI PD7) – это невыпущенный контроллер размером с кабину пилота, который подключается непосредственно к SuperGrafx через порт расширения на передней панели. Этот периферийный модуль должен был добавить множество вариантов управления, включая восьмипозиционный джойстик, четыре кнопки действия, штурвал с двумя триггерами (по одному на каждой рукоятке), рычаг управления тягой, поворотный энкодер, три переключателя режимов, ЖК-панель, светодиодный индикатор, четыре дополнительных порта для контроллеров и цифровую клавиатуру. Выпуск Power Console был запланирован на весну 1990 года по рекомендованной розничной цене 59 800 иен, но он так и не состоялся из-за высокой себестоимости производства и низких продаж самой SuperGrafx.