246. Битовые константы PPUCTRL

Определить битовые константы PPUCTRL ($2000).

Урок 246 из 356 · tests/chapter_03_ppu_memory_and_graphics_data/test_246_ppuctrl_bit_constants.py

Ссылка

https://www.nesdev.org/wiki/PPU_registers#PPUCTRL

Файл для обновления

emulator/ppu/ppu.py

Константы для добавления

CTRL_BASE_NAMETABLE_MASK
CTRL_VRAM_INCREMENT_BY_32
CTRL_SPRITE_PATTERN_TABLE
CTRL_BACKGROUND_PATTERN_TABLE
CTRL_SPRITE_SIZE_8X16
CTRL_MASTER_SLAVE_SELECT
CTRL_NMI_ENABLE

Почему этот шаг важен

PPUCTRL — это доступный для записи CPU регистр управления по адресу $2000. Это один байт, и каждый бит или битовое поле управляет отдельным поведением PPU.

Раскладка битов обычно записывается как

VPHB SINN

Значение

V = NMI enable at VBlank
P = master/slave select, mostly unused on normal NES
H = sprite size, 8x8 or 8x16
B = background pattern table address
S = sprite pattern table address
I = PPUDATA VRAM address increment, +1 or +32
NN = base nametable select, two-bit field

Важные рамки

Этот тест требует только именованных констант. Большая часть поведения, управляемого этими битами, будет реализована позже, когда появятся рендеринг, VBlank/NMI и спрайты.

Уже реализованное поведение

CTRL_VRAM_INCREMENT_BY_32 controls whether PPUDATA increments vram_addr by
1 or 32.

Предлагаемый псевдокод реализации

# PPUCTRL ($2000) bits: VPHB SINN
CTRL_BASE_NAMETABLE_MASK = 0b0000_0011
CTRL_VRAM_INCREMENT_BY_32 = 1 << 2
CTRL_SPRITE_PATTERN_TABLE = 1 << 3
CTRL_BACKGROUND_PATTERN_TABLE = 1 << 4
CTRL_SPRITE_SIZE_8X16 = 1 << 5
CTRL_MASTER_SLAVE_SELECT = 1 << 6
CTRL_NMI_ENABLE = 1 << 7

Вне рамок

генерация NMI
поведение размера спрайтов
поведение рендеринга таблицы шаблонов
поведение базовой таблицы имён
поведение вывода master/slave EXT

Запустить этот урок

uv run pytest tests/chapter_03_ppu_memory_and_graphics_data/test_246_ppuctrl_bit_constants.py -v

V = NMI enable at VBlank P = master/slave select, mostly unused on normal NES H = sprite size, 8x8 or 8x16 B = background pattern table address S = sprite pattern table address I = PPUDATA VRAM address increment, +1 or +32 NN = base nametable select, two-bit field

# PPUCTRL ($2000) bits: VPHB SINN CTRL_BASE_NAMETABLE_MASK = 0b0000_0011 CTRL_VRAM_INCREMENT_BY_32 = 1 << 2 CTRL_SPRITE_PATTERN_TABLE = 1 << 3 CTRL_BACKGROUND_PATTERN_TABLE = 1 << 4 CTRL_SPRITE_SIZE_8X16 = 1 << 5 CTRL_MASTER_SLAVE_SELECT = 1 << 6 CTRL_NMI_ENABLE = 1 << 7

from emulator.ppu.ppu import ( CTRL_BACKGROUND_PATTERN_TABLE, CTRL_BASE_NAMETABLE_MASK, CTRL_MASTER_SLAVE_SELECT, CTRL_NMI_ENABLE, CTRL_SPRITE_PATTERN_TABLE, CTRL_SPRITE_SIZE_8X16, CTRL_VRAM_INCREMENT_BY_32, ) def test_ppuctrl_bit_constants_match_vphb_sinn_layout(): """ Objective: Name every PPUCTRL bit or bit-field using the VPHB SINN layout. """ assert CTRL_BASE_NAMETABLE_MASK == 0b0000_0011 assert CTRL_VRAM_INCREMENT_BY_32 == 1 << 2 assert CTRL_SPRITE_PATTERN_TABLE == 1 << 3 assert CTRL_BACKGROUND_PATTERN_TABLE == 1 << 4 assert CTRL_SPRITE_SIZE_8X16 == 1 << 5 assert CTRL_MASTER_SLAVE_SELECT == 1 << 6 assert CTRL_NMI_ENABLE == 1 << 7 def test_ppuctrl_base_nametable_is_two_bit_field(): """ Objective: Base nametable selection uses bits 0-1, not a single boolean flag. Values: 0 -> $2000 1 -> $2400 2 -> $2800 3 -> $2C00 We only define the mask now. Behavior comes later. """ assert 0b0000_0000 & CTRL_BASE_NAMETABLE_MASK == 0 assert 0b0000_0001 & CTRL_BASE_NAMETABLE_MASK == 1 assert 0b0000_0010 & CTRL_BASE_NAMETABLE_MASK == 2 assert 0b0000_0011 & CTRL_BASE_NAMETABLE_MASK == 3 def test_ppuctrl_single_bit_flags_do_not_overlap(): """ Objective: Each single-bit PPUCTRL flag should occupy its own bit. Why: If constants overlap, checking one feature could accidentally detect another. """ flags = [ CTRL_VRAM_INCREMENT_BY_32, CTRL_SPRITE_PATTERN_TABLE, CTRL_BACKGROUND_PATTERN_TABLE, CTRL_SPRITE_SIZE_8X16, CTRL_MASTER_SLAVE_SELECT, CTRL_NMI_ENABLE, ] combined = 0 for flag in flags: assert combined & flag == 0 combined |= flag