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Le jeu d'arcade breakout date de 1976. Il s'agit d'un dérivé du jeu pong. L'Objectif est de détruire un mur de briques avec une balle qui rebondie sur une raquette qui est au bas de l'écran. Dans cette version du jeu le mur comprend 6 rangés de 12 briques.
Le joueur dispose de 3 balles. Si une balle manque la raquette est elle perdue. Lorsque la balle frappe une brique elle rebondie mais la brique disparaît.
Le pointage se compte de la façon suivante, La rangée du haut est la rangée 1 et celle du bas 6.
| rangée | couleur | points |
|---|---|---|
| 1 | jaune | 9 |
| 2 | jaune | 9 |
| 3 | mauve | 7 |
| 4 | mauve | 5 |
| 5 | bleu | 3 |
| 6 | bleu | 1 |
Le pointage maximal est donc de 249+127+125+123+12=408
Mon ojectif avec ce projet était de créer le circuit le plus simple possible pouvant générer un signal composite couleur répondant au standard NTSC.
Le circuit que j'ai conçu ne comprend que 2 composants actifs, soit un microcontrôleur PIC12F1572 et un oscillateur a cristal de 28.636Mhz. Tous les
autres composants sont passifs et pour l'essentiel il s'agit de condensateurs et de résistances.
Ce circuit peut générer les 6 couleurs suivantes.
| couleur | C (RA1) | Y (RA4) |
|---|---|---|
| noir | Z | Z |
| blanc | Z | 1 |
| jauce | R | 1 |
| mauve | I | 1 |
| bleu | I | Z |
| vert-foncé | R | Z |
| légende | description |
|---|---|
| Z | broche en haute impédance |
| R | signal chroma en phase avec le chroma sync |
| I | signal chroma en inversion de phase avec le chroma sync |
| 1 | sortie Y au niveau Vdd. |
| Y | signal niveau luminance |
| C | signal chroma 3.579545Mhz |
Le signal vidéo n'est pas controlé avec le registre **LATA** mais avec le registre TRISA. Pour couper un signal le bit **TRISA** correspondant à la broche
est mis à 1. Pour activé le signal il est mis à zéro. Par exemple pour produire du blanc le bit corresponand à **RA4** dans **TRISA** est mis à **0** tandis
que le bit correspondant à **RA1** est mis à 1. Le bit **RA4** dans **LATA** est initialisé à **1** et demeure à ce niveau en permance.
Le PIC12F1572 est disponible en format DIP 8 broches. L'utilisation des broches est la suivante.
| broche | signal |
|---|---|
| RA0 | sortie audio et lecteur du potentiomètre |
| RA1 | sortie chroma (C) |
| RA2 | sortie synchronisation |
| RA3 | entrée bouton |
| RA4 | sortie luminance (Y) |
| RA5 | entrée de l'oscillateur externe. |
L'oscillateur externe a été sélectionné à la fréquence de 28.636 Mhz parce que cette fréquence correspond à 8 fois la fréquence du signal chromatique du
standard NTSC. Ce qui permet de générer un signal chromatique en utilisant un périphérique PWM. Le standard NTSC utilise la modulation de phase pour
déterminer la couleur et puisque le PWM du PIC12F1572 permette d'inverse la phase de sortie simplement en commutant un bit dans le registre PWMxCON
on peut de ce fait produire 2 couleurs différentes simplement en commutant ce bit. Sans cette possibilitée ce circuit ne pourrait produire que 4 couleurs
au lieu de 6.
Pour le logiciel j'ai utilisé la même stratégie que j'avais utilisée pour le jeu pong sur pic12f322. C'est à dire qu'une fois l'initialisation du MCU complétée tout se passe à l'intérieur de la routine d'interruption. Cette interruption est déclenchée à la fin de chaque période du périphérique PMW3 qui fonctionne à la fréquence 15734 Hertz qui est la fréquence horizontal pour un signal NTSC. Il y a donc une interruption à chaque ligne vidéo. Comme toutes les lignes de la trame ne sont pas visibles à l'écran certaines sont utilisées pour accomplir d'autres tâches. Les tâches sont les suivantes.
| scan lines | slices | usage |
|---|---|---|
| 1-3 | 6 | task 0, vertical pre-equalization |
| 4-6 | 6 | task 1, vertical sync |
| 7-9 | 6 | task 2, vertical post-equalization |
| 10 | 1 | task 3, synchronization end |
| 11 | 1 | task Un court vidéo de démonstration sur youtube4, read paddle |
| 12 | 1 | task 5, sound timer |
| 13 | 1 | task 6, read button |
| 14 | 1 | task 7, move ball |
| 15 | 1 | task 8, collision control |
| 16-29 | 14 | task 9, do nothing until first visible line |
| 30-49 | 20 | task 10, display score and balls count |
| 50-57 | 8 | task 11, draw top border |
| 58-73 | 16 | task 12, draw space over bricks rows |
| 74-121 | 48 | task 13, draw 6 bricks rows |
| 122-241 | 120 | task 14, draw space below bricks rows |
| 242-249 | 8 | task 15, draw paddle |
| 250-262/3 | 11/12 | task 16, wait end of field |
slice est une variable qui détermine le nombre de lignes consacrés à chaque tâche. Les tâches 10 à 15 sont consacrées à l'affiche en tant que tel. La tâche 9 qui se déroule sur 14 lignes ne fait rien. Ces lignes ne sont pas visibles à l'écran et n'ont pas d'utilité dans ce programme.
Le PIC12F1572 possède 3 périphériques PWM de 16 bits chacun avec son horloge indépendante ce qui permet beaucoup de flexibilité. Les seul périphérique utilisés sont les suivants:
| périphérique | usage |
|---|---|
| PWM1 | sortie signal chroma 3.58 Mhz sur broche RA1 |
| PWM2 | sortie son sur broche RA0, partagée avec le potentiomètre. |
| PMW3 | génération signal vidéo à 15734 hertz |
| ADC | canal zéro sur broche RA0, lecture du potentiomètre |
Un court vidéo de démonstration sur youtube
Hier j'ai commencé à travailler le code pour en réduire la taille. J'ai réussi à le réduire d'environ 100 instructions. En ce moment 1183 mots sur les 2048 que contient la mémoire flash sont utilisés.
23:23, J'en suis rendu à 1144 instructions. Mais l'optimization n'est pas terminée.
Les 2 derniers jours j'ai retravailler le code pour le rendre plus élégant, ce faisant j'ai sauvé environ 165 instructions. Comme je ne vois pas d'atures pistes d'amélioration, je m'arrête ici.