CHIP8模擬器開發-模擬器與CHIP8簡介

模擬器基本概念

模擬器主要是讓一台A電腦能夠模擬B電腦上執行的程式，其中B電腦是一款對於A電腦來說完全不同處理器架構的系統，例如我能夠在x86下執行ARM的程式。但畢竟是透過”模擬”出來的，與原電腦中間隔了一層模擬執行的階段，效能當然也就不比原生系統上快速。

電腦的CPU有一套屬於自己的指令集，根據架構的不同，CPU所能接受的指令集也會有所不同，如x86架構與ARM架構的處理器指令集是完全不同的，幾乎無法相容，這也就是為什麼要在電腦上玩手機遊戲需要藉由模擬器來”模擬”ARM架構的指令執行過程。電腦執行一連串的指令需要經過以下流程:

CHIP-8其實是一種程式語言，它需要執行在它專屬的模擬環境中，這套模擬環境是一個小型的系統架構，總共只有35個指令需要實作，非常適合第一次學習模擬器開發的一套系統。這一系列筆記將使用C語言開發CHIP-8模擬器。

總共 4096 Bytes，其中前512Bytes(0x000~0x200)通常用來存放CHIP-8本身語言的interpreter(直譯器)，最末端的96Bytes(0xEA0-0xEFF) + 256Bytes(0xF00-0xFFF)前者是用來存放CallStack，後者是用來處理畫面刷新。

共 16 個 8 bits registers，個別的名稱為V0, V1, V2….VF，其中VF被拿來做為flag使用，當執行加法運算時VF為CarryFlag，減法運算為BorrowFlag，繪圖運算為CollisionFlag(像素碰撞旗標)

Stack用來存放return addresses，與現行系統的概念一樣，目前設計通常以16層堆疊上限為原則。

輸入共有16個按鍵能使用(如下圖)，通常以2,8,4,6為上下左右，CHIP-8有三個關於鍵盤輸入的Opcode要實作，分別為某個鍵是否被按下、某個鍵是否沒被按、等待某個鍵被按下後存放至register中。

Chip-8的螢幕解析度為 64×32 pixels，螢幕色彩為Monochrome(單色)，繪製畫面到螢幕上顯示時以Sprite為單位，每個Sprite最多占15bytes的資料量，所以最大能繪製的單一大小為8x15 pixels

Timer有兩種
第一種是Delay timer用來控制整個系統的速率，其值非零時會持續以60Hz的頻率減少1。
第二種是Sound timer，主要是用來控制音效，當timer值為零時就會發出聲音，同樣是60Hz的頻率。