230. Validación: una pequeña ROM escribe en los registros de la PPU

PRUEBA DE VALIDACIÓN: una pequeña ROM iNES escribe en los registros de la PPU.

Lección 230 de 356 · tests/chapter_03_ppu_memory_and_graphics_data/test_230_VALIDATION_tiny_rom_writes_ppu_registers.py

Este archivo no es un paso de implementación para el estudiante.

No hay nada nuevo que implementar para esta prueba. Existe solo para validar que las piezas construidas hasta ahora funcionan juntas a través de sus límites reales:

iNES bytes
    -> Cartridge.from_ines_bytes(data)
    -> CpuBus(cartridge=cartridge, ppu=ppu)
    -> CPU.reset()
    -> CPU.step()
    -> STA $2000 / STA $2001
    -> CpuBus.write(...)
    -> PPU.write_register(...)

Por qué existe esta validación

Las pruebas anteriores verificaron los registros de la PPU y el enrutamiento de CpuBus de forma aislada. Esta prueba demuestra que instrucciones de CPU reales, obtenidas de la PRG ROM del cartridge, pueden escribir en los registros de la PPU a través del bus.

Programa pequeño colocado en la dirección de CPU $8000:

A9 80       LDA #$80
8D 00 20    STA $2000
A9 1E       LDA #$1E
8D 01 20    STA $2001
EA          NOP

Resultado esperado

ppu.ctrl == $80
ppu.mask == $1E

Fuera de alcance

renderizado
temporización de VBlank
comportamiento de NMI
OAMDMA
comportamiento real del latch de PPUSCROLL/PPUADDR

Ejecutar esta lección

uv run pytest tests/chapter_03_ppu_memory_and_graphics_data/test_230_VALIDATION_tiny_rom_writes_ppu_registers.py -v

Implementación de ejemplo

iNES bytes
    -> Cartridge.from_ines_bytes(data)
    -> CpuBus(cartridge=cartridge, ppu=ppu)
    -> CPU.reset()
    -> CPU.step()
    -> STA $2000 / STA $2001
    -> CpuBus.write(...)
    -> PPU.write_register(...)

Por qué existe esta validación

A9 80       LDA #$80
8D 00 20    STA $2000
A9 1E       LDA #$1E
8D 01 20    STA $2001
EA          NOP

Resultado esperado

ppu.ctrl == $80
ppu.mask == $1E

Ver código del testtest_230_VALIDATION_tiny_rom_writes_ppu_registers.py

from emulator.bus.cpu_bus import CpuBus
from emulator.cartridge.cartridge import Cartridge
from emulator.cartridge.ines import CHR_ROM_BANK_SIZE, PRG_ROM_BANK_SIZE
from emulator.cpu.cpu import CPU
from emulator.ppu.ppu import PPU


def make_tiny_ines_rom_that_writes_ppu_registers() -> bytes:
    """Build a minimal Mapper000 iNES ROM that writes PPUCTRL and PPUMASK."""
    header = bytearray(16)
    header[0:4] = b"NES\x1A"
    header[4] = 1  # one 16KB PRG ROM bank
    header[5] = 1  # one 8KB CHR ROM bank
    header[6] = 0x00  # mapper 0, no trainer
    header[7] = 0x00  # mapper 0

    prg_rom = bytearray(PRG_ROM_BANK_SIZE)

    program = [
        0xA9, 0x80,        # LDA #$80
        0x8D, 0x00, 0x20,  # STA $2000
        0xA9, 0x1E,        # LDA #$1E
        0x8D, 0x01, 0x20,  # STA $2001
        0xEA,              # NOP
    ]
    prg_rom[0 : len(program)] = bytes(program)

    # Reset vector: CPU $FFFC-$FFFD -> PRG offsets $3FFC-$3FFD for 16KB NROM.
    prg_rom[0x3FFC] = 0x00
    prg_rom[0x3FFD] = 0x80

    chr_rom = bytes([0x00]) * CHR_ROM_BANK_SIZE

    return bytes(header) + bytes(prg_rom) + chr_rom


def test_tiny_ines_rom_writes_ppu_registers_through_cpu_bus():
    """
    Validation objective:
    Prove that CPU instructions fetched from cartridge PRG ROM can update PPU
    registers through CpuBus.write routing.
    """
    cartridge = Cartridge.from_ines_bytes(make_tiny_ines_rom_that_writes_ppu_registers())
    ppu = PPU()
    bus = CpuBus(cartridge=cartridge, ppu=ppu)
    cpu = CPU(bus=bus)

    cpu.reset()

    cpu.step()  # LDA #$80
    cpu.step()  # STA $2000
    cpu.step()  # LDA #$1E
    cpu.step()  # STA $2001

    assert ppu.ctrl == 0x80
    assert ppu.mask == 0x1E

Funciones de test (1)

test_tiny_ines_rom_writes_ppu_registers_through_cpu_bus