【试用心得】外传——《手把手教你移植InfoNES（到HANKER-LM4F232）》更新至20131017

sjtitr

【试用心得】外传——《手把手教你移植InfoNES（到HANKER-LM4F232）》更新至20131017 [复制链接]

未完待续……更新至2013.10.17 - 20:50 温馨提示，本文中每个部分设计到的工程包括源文件，都可以在本文的最后发现下载链接哟！ 应各路童鞋的围观，“写一个 《手把手教你移植XXX》神马的教程哎~” 实在太忙了，也没有什么好题材的移植，也就是这个InfoNES吧。因为我之前帖子里用的都是我原来学习NES时找到的源码，结构被我改了一通，支持的mapper也少，恰有童鞋提醒，研究InfoNES的信息也不少，我也就凑热闹来搞这个了。 有童鞋问了，神马是InfNES？这是一款NES游戏模拟器，也就是任天堂的红白机，80后的童年……InfoNES可以很容易地被移植到各个平台，可以说各大开发论坛上都可见它的身影。 说起移植，其实好的移植题材就是一个巴掌拍不响，既要有好的移植手法，同样的移植目标也就是源代码也本就有好的代码结构，具有良好的可移植性。否则源码不好，移植工作可能就变成了重构，任务量变大了不说，一点移植的快乐都没有了，而对源码不甚了解的童鞋，可能移植成功率也非常低了，可以说移植还不如重写。 这次选择的InfoNES就是一个良好的可移植性软件，它将与环境有关的内容都清出了软件内核，并且单独集合于一个InfoNES_System.h中，我们要做的就是实现这里提到的各种函数，再把InfoNES加入到我们的工程中一起联编。 要是像上面这样说的这样容易就好了，事实证明，道路阻且长。所以接下来我们尽量（在有关大道理上）说得细一点，以让更多不同水平段的童鞋在相关情节上多体会一些东西。如果你是有关技术的老鸟，那不好意思你可能什么都学不到了，更可能会发现本文的诸多错误，阅读本文只会让你更多地浪费生命，对此我十分抱歉。 好吧，节目开始。 第一部分是移植的前期工作 首先， 要准备好两个工程，一个是InfoNES的源工程（有码，本文的最后首先分享InfoNES的源码，在网上淘到的，里面还有win32工程和Linux工程，大家可以先编编看。），一个是我们自己的工程，其实移植初期，我们的工程越简单越好，目的就是为了让InfoNES适应我们的环境，这里我就借用青风侠赠送光盘中的《实验十五：液晶屏的显示》。事实上你会知道扯那么多没有用，在这次移植中我们只需要用到一些基本函数，尤其是液晶屏显示相关的内容，剩下的，我们从0开始：

1. int main(void)
2. {
3. //初始化液晶屏幕;此处代码根据你的实际环境从开发板配套实例中复制
4. while(1);
5. }

复制代码

这样应该就足够了。 当然更多通常的东西我还没有指出，比如对于一些开发板，你需要首先关闭看门狗，初始化时钟控制，初始化相关端口，等等之类的，一般都可以在你的开发例程中找到。关于移植所需的最小环境，详情请查阅芯片手册和开发板的学习指南。实在不行可以找卖给你板子的那个人帮你配置一下（哎，店家，你打我干什么），但是这样实在不像我们作为一个开发者的良好选择。 其次， 很重要的，你应该确保前一步准备的东东都是好用的，谁都不希望移植一个软件，搞了一个月都不成功，最后发现是开发板的RAM有问题导致的。如何确认自己的开发板是好用的，没有那么复杂，可是也并不简单，我也没有什么好办法，童鞋们开新帖讨论吧，呵呵。 对于InfoNES是否好用，我已经试过了，可以用VC6.0打开其中的win32工程，编译运行，只可惜是日文版的。 最后， 作为承前启后的一件事，你要搞清楚接下来要做什么。别傻了，我们不可能知道之后每一个细节会怎样，所以这里的搞清楚也不是面面俱到，记得，不要总是急着一口气完成任务，之后我们的道路应该是一步一个脚印。 作为移植这一工作的基础，首先要把目标代码整合到我们的工程里。所以接下来我们就来做整合的工作。整合的工作，不必考虑更多的诸如编译之类的细节。 第二部分是将目标代码整合到我们的工程中，并完成之间的接口。 别担心，这一过程要完成的接口很简单：它提供的接口，我们就调用一下；它需要我们准备的接口，就写一个空函数。 首先， 把InfoNES的源码加入我们的工程。 InfoNES的核心代码很简单的，只有如图选中的这些文件(夹)是我们的工程中所需要的，但是我不建议你删除掉其他的内容。作为示例，我保留了win32的工程，以便我可以用VC对这些我改动的文件进行编译，以确定我们将来对代码进行的手术也都是可移植性强的。 工程中引入相关代码，其实只需要引入上面的cpp文件，只有4个。有童鞋会问，看到mapper文件夹中有大量的cpp文件，不必引入么？放心，InfoNES_Mapper.cpp文件已经Include了那些源文件，而且不存在路径问题，大胆地忽视它们吧！ 相关头文件的路径应当正确设置。 其次， 实现InfoNES所需的函数。这些函数统统被定义在了InfoNES_System.h文件中。我们可以把它们复制出来，都扩展为空函数。为了整洁，我们单独创建一个c文件。

1. /*-------------------------------------------------------------------*/
2. /* InfoNES_system.c */
3. /*-------------------------------------------------------------------*/
4. #include "InfoNES.h"
6. /*-------------------------------------------------------------------*/
7. /* Palette data */
8. /*-------------------------------------------------------------------*/
9. WORD NesPalette[64]={
10. 0
11. };
13. /*-------------------------------------------------------------------*/
14. /* Function prototypes */
15. /*-------------------------------------------------------------------*/
17. /* Menu screen */
18. int InfoNES_Menu()
19. {
20. return 0;
21. }
23. /* Read ROM image file */
24. int InfoNES_ReadRom( const char *pszFileName )
25. {
26. return 0;
27. }
29. /* Release a memory for ROM */
30. void InfoNES_ReleaseRom()
31. {
32. }
34. /* Transfer the contents of work frame on the screen */
35. void InfoNES_LoadFrame()
36. {
37. }
39. /* Get a joypad state */
40. void InfoNES_PadState( DWORD *pdwPad1, DWORD *pdwPad2, DWORD *pdwSystem )
41. {
42. }
44. /* memcpy */
45. void *InfoNES_MemoryCopy( void *dest, const void *src, int count )
46. {
47. return NULL;
48. }
50. /* memset */
51. void *InfoNES_MemorySet( void *dest, int c, int count )
52. {
53. return NULL;
54. }
56. /* Print debug message */
57. void InfoNES_DebugPrint( char *pszMsg )
58. {
59. }
61. /* Wait */
62. void InfoNES_Wait()
63. {
64. }
66. /* Sound Initialize */
67. void InfoNES_SoundInit( void )
68. {
69. }
71. /* Sound Open */
72. int InfoNES_SoundOpen( int samples_per_sync, int sample_rate )
73. {
74. return 0;
75. }
77. /* Sound Close */
78. void InfoNES_SoundClose( void )
79. {
80. }
82. /* Sound Output 5 Waves - 2 Pulse, 1 Triangle, 1 Noise, 1 DPCM */
83. void InfoNES_SoundOutput(int samples, BYTE *wave1, BYTE *wave2, BYTE *wave3, BYTE *wave4, BYTE *wave5)
84. {
85. }
87. /* Print system message */
88. void InfoNES_MessageBox( char *pszMsg, ... )
89. {
90. }

复制代码

最后， 我们需要调用InfoNES的一些函数。我从win32工程入手，发现启动InfoNES相关的一段代码：

1. case IDC_BTN_OPEN:
2. /*-------------------------------------------------------------------*/
3. /* Open button */
4. /*-------------------------------------------------------------------*/
6. // Do nothing if emulation thread exists
7. if (NULL != m_hThread)
8. break;
10. memset( &ofn, 0, sizeof ofn );
11. szFileName[ 0 ] = '\0';
12. ofn.lStructSize = sizeof ofn;
13. ofn.hwndOwner = hWnd;
14. ofn.hInstance = wc.hInstance;
16. ofn.lpstrFilter = NULL;
17. ofn.lpstrCustomFilter = NULL;
18. ofn.nMaxCustFilter = 0;
19. ofn.nFilterIndex = 0;
20. ofn.lpstrFile = szFileName;
21. ofn.nMaxFile = sizeof szFileName;
22. ofn.lpstrFileTitle = NULL;
23. ofn.nMaxFileTitle = 0;
24. ofn.lpstrInitialDir = NULL;
25. ofn.lpstrTitle = NULL;
26. ofn.Flags = 0;
27. ofn.nFileOffset;
28. ofn.nFileExtension = 0;
29. ofn.lpstrDefExt = NULL;
30. ofn.lCustData = 0;
31. ofn.lpfnHook = NULL;
32. ofn.lpTemplateName = NULL;
34. if ( GetOpenFileName( &ofn ) )
35. {
36. // Load cassette
37. if ( InfoNES_Load( szFileName ) == 0 )
38. {
39. // Set a ROM image name
40. strcpy( szRomName, szFileName );
42. // Load SRAM
43. LoadSRAM();
45. // Create Emulation Thread
46. m_hThread=CreateThread((LPSECURITY_ATTRIBUTES)NULL, (DWORD)0,
47. (LPTHREAD_START_ROUTINE)InfoNES_Main, (LPVOID)NULL, (DWORD)0, &m_ThreadID);
48. }
49. }
50. break;

复制代码

细节都不需要太关注啦，整体的内容大概是弹出打开文件的对话框，然后选择某个文件，再把文件名传递给InfoNES_Load，当它返回0就表示成功，这样就打开一个线程来执行InfoNES_Main。作为一个模拟器，它一旦跑起来就不需要我们控制了(事实可能不是这样，呵呵)，所以到这为止就能和模拟器成功对接了。于是我们也在main函数中调用这两个函数。

1. #include "InfoNES.h"
3. int main(void)
4. {
5. if(InfoNES_Load(NULL) == 0)
6. {
7. InfoNES_Main();
8. }
10. while(1);
11. }

复制代码

太棒了，我的工程里有InfoNES模拟器了！ 太简单了，这就是移植啊。 点编译……我Sh~it!!!!!!!! ============================以下，2013.10.17续============================================ 第三部分是让工程编译成功 首先我重新整理的工程结构，使得Keil工程也和Win32工程一样并列在那里。 开始编译了，从我的开发经验上说，为了避免不必要的麻烦，即使是warning，也应当看一看要不要修改。所以我们来检查一下都有哪些东西要改的。 各位童鞋编译的结果也不各不相同，暂时以我的为主，依照我的顺序进行修改吧： 1 ..\InfoNES.h(285): warning: #1295-D: Deprecated declaration InfoNES_Init - give arg types 这种问题主要是在我们的编译环境里，即使是没有参数，也最好是指定为(void)，所以在InfoNES.h(285行)做修改： 由

1. /* Initialize InfoNES */

   void InfoNES_Init();

复制代码

改为

1. /* Initialize InfoNES */

   void InfoNES_Init(void);

复制代码

同样的过程，对其他相同的warning进行处理。 2 ..\InfoNES.cpp(634): warning: #175-D: subscript out of range 这里是说对数组的访问，貌似越界了，这种事可是我们程序开发的大忌，必须改。 在相应位置找到代码

1. APU_Reg[ 0x4015 ] |= 0x40;

复制代码

注意到这是模拟操作APU的寄存器，是处理声音的。这样吧，本篇还是基于HANKER-LM4F232的，暂时没有处理声音的能力，那么和我一起，把所有的APU相关的代码都停用了吧。 停用代码，我建议使用编译预开关，不是#if 0，而是这样： 在infones_types.h中定义一处：

1. /*-------------------------------------------------------------------*/
2. /* Config */
3. /*-------------------------------------------------------------------*/
4. #define APU_NONE

复制代码

之后要处理好多地方了：根据组个修改变更，行号也会有所变化，如果你是根据我的说明做的，请严格按照顺序，否则请自行搜索相关代码。我会附带上变更后的前后两行代码，以做定位参考。 详细请参考13楼的内容。 停用了APU的代码，接下来处理其他的数组访问越界：我大概看了下，基本都是正经的访问越界了。在不知道具体含义的情况下，我们可以选择扩大定义时的大小。 详细请参考14楼的内容。 3 ..\K6502_rw.h(121): warning: #111-D: statement is unreachable 这处错误，观察一下，好像是编码习惯不好，不过效率会提高一点，暂时可以忽略不改。 经过再次编译确认，就剩下Link错误了。 4 .\output\InfoNES.axf: Error: L6218E: Undefined symbol InfoNES_Load (referred from main.o). 这种错误很可恶。 读一读错误的信息，它说我没有定义InfoNES_Load的实体，可是我明明能够找到这个函数的实现啊……为什么链结不到呢？经过检查工程，可以看到，这个实体实际上定义在cpp文件中，而调用它的main函数我却定义在c文件中，这时候就涉及到一个知识点：C和C++混合编程。详细信息请各位自行搜索相关内容。 说说处理方案，经过仔细检查，InfoNES的源码均是由纯C语言编写的，所以嘛……哎，可不是把cpp都改成c哟！否则其他的工程就都彪了！处理方案是在所有InfoNES的源码中头尾加上extern "C" {......}。详细参考文末的附件吧。 再编译，就不会出现头疼的L6218E了。 但是出现了更加让人抓狂的Link错误： .\output\InfoNES.axf: Error: L6406E: No space in execution regions with .ANY selector matching infones_mapper.o(.bss). .\output\InfoNES.axf: Error: L6406E: No space in execution regions with .ANY selector matching infones.o(.bss). .\output\InfoNES.axf: Error: L6407E: Sections of aggregate size 0x9535c bytes could not fit into .ANY selector(s). 我无法解释，但是我知道这两个错误意味着RAM不够了！（呵呵，详情请具体学习关于分散加载中的各种概念，例如这里就出现了.ANY，.bss，这些都是神马？欢迎大家继续深入学习。） 修改方案： 1.打开工程选项对话框，参见下图的标签页，IRAM1就是片上RAM，请调整它的大小，例如我在它后面加了两个0成为0x800000，记得点[OK] 2.还是工程选项对话框，如下图的标签页里，如果发现ScatterFile一项里有内容，那么就点击其后的[Edit...]，之后关闭工程选项，在代码编辑区可以发现这个文件已经被打开，找到如“RW_IRAM 0x20000000 0x0008000”一行，修改后面的大小，和修改方案1中的思路一样，它就表示RAM的大小。记得保存。 再编译一次吧…… linking... Program Size: Code=150964 RO-data=32 RW-data=2360 ZI-data=614976 ".\output\InfoNES.axf" - 0 Error(s), 4 Warning(s). 大功告成，我们成功把InfoNES编译在我们的工程里啦！喜大普奔的好消息 什么嘛，这样根本就没法运行啊！ 哦，累了，休息，休息一会儿…… 小结：移植中不免要修改源码，修改之前千万要尽量搞清楚源码的含义，修改操作也应该是可移植性强的。如果修改破坏了移植性，就会给将来的移植带来麻烦。 第一部分资源： InfoNES源码包 InfoNES097JRC1_SDL.7z (110 KB, 下载次数: 333)

2013-10-13 16:47 上传

点击文件名下载附件

第二部分资源 ： 我们的InfoNES工程 Prj20131014.rar (256.77 KB, 下载次数: 212)

2013-10-17 21:35 上传

点击文件名下载附件

第三部分 编译成功的工程 prj20131017.7z (116.67 KB, 下载次数: 252)

2013-10-17 21:32 上传

点击文件名下载附件

[ 本帖最后由 sjtitr 于 2013-10-17 21:35 编辑 ]

wstt

帮顶

Study_Stellaris

不错,顶.

ddllxxrr

juring

目测要过W  :carnation:

wudayongnb

请问楼主，能往STM32上移植不

sjtitr

没问题，到目前为止还没有特别需要特定板子的内容。内存的话，我的板子是32K，ROM256K吧，我希望你的不要再小了，不然后面会很麻烦

sjtitr

是说工资么…

wudayongnb

OK，我的是RAM64K，flash 512k,楼主赶快更新啊，话说楼主更新的话还是在这个帖子上吗？

wudayongnb

我用VS2008编译其中的win32工程，出现

fatal error C1083: 无法打开包括文件:“dsound.h”: No such file or directory，请问楼主该怎么解决

sjtitr

我计划都更新在这。最近感冒了，得休息休息。你问的头文件应该是win库函数头，我没有研究，网上有许多信息。我用vs2012直接编过了

chengtude

wa o

sjtitr

K6502_rw.h:
131-144

1.       if ( wAddr == 0x4015 )
   
2.       {
   
3. #ifndef APU_NONE
   
4.         // APU control
   
5.         byRet = APU_Reg[ 0x4015 ];
   
6.         if ( ApuC1Atl > 0 ) byRet |= (1<<0);
   
7.         if ( ApuC2Atl > 0 ) byRet |= (1<<1);
   
8.         if (  !ApuC3Holdnote ) {
   
9.           if ( ApuC3Atl > 0 ) byRet |= (1<<2);
   
10.         } else {
    
11.           if ( ApuC3Llc > 0 ) byRet |= (1<<2);
    
12.         }
    
13.         if ( ApuC4Atl > 0 ) byRet |= (1<<3);
    
14. 
    
15.         // FrameIRQ
    
16.         APU_Reg[ 0x4015 ] &= ~0x40;
    
17. #else
    
18.                 byRet = 0;
    
19. #endif /* APU_NONE */
    
20.         return byRet;
    

复制代码

387-389

1.         case 0x13:
   
2. #ifndef APU_NONE
   
3.           // Call Function corresponding to Sound Registers
   
4.           if ( !APU_Mute )
   
5.             pAPUSoundRegs[ wAddr & 0x1f ]( wAddr, byData );
   
6. #endif /* APU_NONE */
   
7.           break;
   

复制代码

425

1.         case 0x15:  /* 0x4015 */
   
2. #ifndef APU_NONE
   
3.           InfoNES_pAPUWriteControl( wAddr, byData );
   
4. #endif /* APU_NONE */
   
5. #if 0
   
6.           /* Unknown */
   
7.           if ( byData & 0x10 )
   

复制代码

438-441

1.         case 0x16:  /* 0x4016 */
   
2. #ifndef APU_NONE
   
3.                   // For VS-Unisystem
   
4.                   MapperApu( wAddr, byData );
   
5.           // Reset joypad
   
6.           if ( !( APU_Reg[ 0x16 ] & 1 ) && ( byData & 1 ) )
   
7. #else
   
8.           // Reset joypad
   
9.           if ( byData & 1 )
   
10. #endif /* APU_NONE */
    
11.           {
    
12.             PAD1_Bit = 0;

复制代码

467-468

1.       if ( wAddr <= 0x4017 )
   
2.       {
   
3. #ifndef APU_NONE
   
4.         /* Write to APU Register */
   
5.         APU_Reg[ wAddr & 0x1f ] = byData;
   
6. #endif /* APU_NONE */
   
7.       }
   
8.       else

复制代码

InfoNES_pAPU.h:
11

1. #define InfoNES_PAPU_H_INCLUDED
   
2. 
   
3. #include "InfoNES_Types.h"
   
4. #ifndef APU_NONE
   
5. 
   
6. /*-------------------------------------------------------------------*/
   
7. /*  Macros                                                           */
   
8. /*-------------------------------------------------------------------*/
   

复制代码

198

1. extern BYTE  ApuC4Atl;
   
2. #endif /* APU_NONE */
   
3. #endif /* InfoNES_PAPU_H_INCLUDED */
   
4. 
   
5. /*
   

复制代码

InfoNES_pAPU.cpp：
17

1. #include "InfoNES_pAPU.h"
   
2. 
   
3. #ifndef APU_NONE
   
4. 
   
5. /*-------------------------------------------------------------------*/
   
6. /*   APU Event resources                                             */
   
7. /*-------------------------------------------------------------------*/
   

复制代码

1068

1.   InfoNES_SoundClose();
   
2. }
   
3. 
   
4. #endif /* APU_NONE */
   
5. 
   
6. /*
   
7. * End of InfoNES_pAPU.cpp
   
8. */

复制代码

InfoNES.h
211

1. /*-------------------------------------------------------------------*/
   
2. /*  APU and Pad resources                                            */
   
3. /*-------------------------------------------------------------------*/
   
4. 
   
5. #ifndef APU_NONE
   
6. extern BYTE APU_Reg[];
   
7. extern int APU_Mute;
   
8. #endif /* APU_NONE */
   
9. 
   
10. extern DWORD PAD1_Latch;
    

复制代码

InfoNES.cpp
189-193

1. /*-------------------------------------------------------------------*/
   
2. /*  APU and Pad resources                                            */
   
3. /*-------------------------------------------------------------------*/
   
4. 
   
5. #ifndef APU_NONE
   
6. /* APU Register */
   
7. BYTE APU_Reg[ 0x18 ];
   
8. 
   
9. /* APU Mute ( 0:OFF, 1:ON ) */
   
10. int APU_Mute = 0;
    
11. #endif /* APU_NONE */
    
12. 
    
13. /* Pad data */
    
14. DWORD PAD1_Latch;
    

复制代码

296-297

1. */
   
2. #ifndef APU_NONE
   
3.   // Finalize pAPU
   
4.   InfoNES_pAPUDone();
   
5. #endif /* APU_NONE */
   

复制代码

410

1.   InfoNES_MemorySet( PalTable, 0, sizeof PalTable );
   
2. 
   
3. #ifndef APU_NONE
   
4.   // Reset APU register
   
5.   InfoNES_MemorySet( APU_Reg, 0, sizeof APU_Reg );
   
6. #endif /* APU_NONE */
   
7. 
   
8.   // Reset joypad
   
9.   PAD1_Latch = PAD2_Latch = PAD_System = 0;
   

复制代码

425-429

1.   InfoNES_SetupPPU();
   
2. 
   
3. #ifndef APU_NONE
   
4.   /*-------------------------------------------------------------------*/
   
5.   /*  Initialize pAPU                                                  */
   
6.   /*-------------------------------------------------------------------*/
   
7. 
   
8.   InfoNES_pAPUInit();
   
9. #endif /* APU_NONE */
   
10. 
    
11.   /*-------------------------------------------------------------------*/
    
12.   /*  Initialize Mapper                                                */
    
13.   /*-------------------------------------------------------------------*/
    

复制代码

642

1.     if ( FrameStep > STEP_PER_FRAME && FrameIRQ_Enable )
   
2.     {
   
3.       FrameStep %= STEP_PER_FRAME;
   
4.       IRQ_REQ;
   
5. #ifndef APU_NONE
   
6.       APU_Reg[ 0x4015 ] |= 0x40;
   
7. #endif /* APU_NONE */
   
8.     }

复制代码

741-742

1. #ifndef APU_NONE
   
2.       // pAPU Sound function in V-Sync
   
3.       if ( !APU_Mute )
   
4.         InfoNES_pAPUVsync();
   
5. #endif /* APU_NONE */
   
6. 
   
7.       // A mapper function in V-Sync
   

复制代码

[ 本帖最后由 sjtitr 于 2013-10-17 08:45 编辑 ]

sjtitr

InfoNES_Mapper_019.cpp
8

1. BYTE  Map19_Regs[ 2 ];

复制代码

改为

1. BYTE  Map19_Regs[ 3 ];

复制代码

InfoNES_Mapper_045.cpp
9

1. DWORD Map45_C[4],Map45_Chr0, Map45_Chr1,Map45_Chr2, Map45_Chr3;

复制代码

改为

1. DWORD Map45_C[8],Map45_Chr0, Map45_Chr1,Map45_Chr2, Map45_Chr3;

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zgbkdlm

火钳刘明~

abszy

很详细的讲解  这么好的帖子  mark
就是不知道 在分散加载处为什么直接在on-chip size的8000直接加两个0就行了，加3个不行吗

wdyichen2

感谢大佬的无私奉献

eestark

666