本帖最后由 805 于 2015-3-3 13:13 编辑 ) j. O. W2 H6 F$ }* G
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SEGA是可说是日本街机电玩市场的龙头,从1980年代开始SEGA就一直推出过不少街机基板,带领日本游戏产业的技术发展,所谓的互换基板,是指家用机与业务用街机在硬件环境上高度一致所形成的一个体系,这样就可以很方便的进行游戏的相互移植,这一点对于业务用街机老大SEGA来说就更加重要了。土星的互换基板叫ST-V,ST-V是“Sega Titan Videogame system(セガ タイタン ビデオゲームシステム)”的缩写,一般也有简称作TITAN基板的说法;从天文学上说,TITAN是土星系统中很有名的一颗卫星,这也可以解释为ST-V基板名字的由来。ST-V基板上大概推出了40余款游戏,这些游戏大多都先后顺利移植到了土星上,大家熟悉的比如:《VR战士REMIX》、《VR战士KIDS》、《暴烈刑事》、《闪亮银枪》、《苍穹红莲队》、《十项全能》、《快打旋风 复仇》都是ST-V上的游戏。和世嘉土星一样,ST-V基板在2D方面的表现是相当优秀的,在当时有取代SNK MVS基板的潜力,可惜最后土星过早的败北,ST-V基板也受到了牵连。ST-V街机基板它属于子母式基板,游戏以卡带为载体,硬件环境与世嘉土星基本相同。
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4 T# Z @. H. Z, b s ST-V是以世嘉业务用基板“SYSTEM 32”为基础开发的,SYSTEM 32最初面市于1990年,是SEGA当时的第一部业务用32 bit游戏机,它将以往只能在《AFTER BURUER》、《GALAXY FORCE》等大型专用游戏机中实现的双帧缓存器(DOUBLE FRAME BUFFER)、角色与卷轴的放大缩小机能、32000色的高彩色(HI-COLOUT)显示变成可能的先进业务用基板。 由于 ST-V的开发人员大多曾参与SYSTEM 32的开发,因此能充分利用当时的知识来设计 ST-V。而且,为了能在 ST-V上制作不同于以往2D平面游戏的3D游戏,更采用了和 ST-V同时开发的业务用基板MODEL 1(用于《VIRTUA RACING》、《VIRTUA FIGHTER》)以及更高级的业务用基板MODEL 2(用于《DAYTONA USE》,《VIRTUA FIGHTER2》、《VIRTUA COP》)等的硬件结构,另3D多边形游戏能够在 ST-V上出现。
# k2 c8 a" j C; l( |& x# i" i5 ?3 `ST-V的硬件系统结构3 @' B$ O9 l4 S
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1.32bit中央处理器SH2×2 6 Z) s. h D7 h
这两枚32位的RISC(REDUCED INSTRUCTION SETCOMPUTER,精简指令集)型CPU是由日立公司(HITACHI)所研制。SH2的全称是SUPER H RISC ENGING 2,它的工作主频是28.6MHz,运算能力极为强大,单枚CPU的处理速度可达到25MIPS(MEGA INSTRUCTION PER SECOND,百万次/秒),若两枚CPU完全配合则可能达到50MIPS。 * i+ \5 i' S% p% t. }% e+ y! W
此外,这两枚高速度,低耗电的SH2内部还设置了类似DSP(数字信号处理器)的运算器,而且由于机能完全相同的关系,因此可以任意选择由哪部分来进行数据计算、资料处理。举个例子,在对战游戏中,这两枚CPU既可各自处理PLAYER 1及PLAYER 2的资料,也可把第一枚SH2当作主处理器,另一枚则用作副处理器。 $ ] X* z& H0 ?- z, O
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2.主工作内存(WORK RAM) ' \+ |4 ?4 R9 s- w: N% G, m! R' Q
为了配合SH2这样的高速度处理器,SEGA特地选用2M BYTE资料传送速度高达12~17NS(10亿分之12~17秒)的SDRAM作为主工作内存。 7 z" b9 _: L. a: _
SDRAM(动态DRAM)一直就是属于RAM中的奢侈品,目前PC机上所用的内存主要还是EDO RAM(45-60NS)和普通的DRAM(60-80NS),而SEGA居然在两年前就大胆采用,可见SEGA为提高主机速度的良苦用心。 ) h# B; I- ~ t6 f' f
3.晶振(14.318MHz) # _: O0 B+ ^$ P! i# Z7 j7 X
4.频率控制芯片
1 j+ o8 u' Q9 _! {这两部分负责提供系统工作所用的时钟脉冲。频率控制芯片把晶振送来的14.318MHz进行处理以提供系统各部分所用的频率。例如将之二倍频以产生26.636MHz,也就是二枚SH2 CPU工作用的主频;四分频得到3.58MHz的彩色副载波以产生NTSC制式的VIDEO信号。
1 R7 i* d/ a. G1 m影像处理部分
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5 X2 F& L" u* S* e0 }5.影像处理芯片VDP1
; `, t4 E: S3 \4 }5 x$ d) l9 E6.影像处理芯片VDP2 0 p0 s; B9 f/ G% e0 O9 Y
7.影像处理用内存VRAM
& {9 G" S& I) J# E7 uST-V使用了两枚影像处理器(VIDEO PEOCESSOP)来处理画面显示,分别是负责处理角色与多边形的VDP1,以及负责画面卷轴的VDP2。 9 V% t7 f, @- m7 b, Q; n
VDP1和VDP2分别配备了1M BYTE及0.5M BYTE的VRAM(VIDEO RAM),这容量足以应付像SH2这类告诉CPU的运算能力。只要先在VRAM中写入VDP所使用的程序和资料,当CPU发出命令,VDP边可快速地显示处理完毕的画面。通常,在VDP处理画面之际,CPU已完成下一幅画面中的角色与背景的屏幕座标变换工作,因此就可以在同一画面上显示许多2D、3D的角色以及复杂的多层卷轴背景。
7 E0 c6 U$ V* A9 Q+ bVDP1除了拥有比MEGA DRIVE更胜一酬的2D角色处理机能外,还可以独立及横纵拼合的超大角色的回旋放缩描绘功能。另外,只要定义了4个顶点的三维座标,就能描绘任何形状的四角多边形(POLYGON),而在多边形上还可选择是否铺上材质(TEXTURE)形成富有真实感的“材质多边形”,没有材质的“单色多边形”,以及由3条单色的线所描绘而成的空心四边形“POLYLINE”。
+ P0 n8 r7 N$ _% {- WVDP1不仅可以在PLOYGON上设定阴影位置。还可在多边形的4个顶点上分别使用不同颜色,并在各顶点之间产生渐变效果,这样便会有近似曲面的感觉。另外,不单是多边形,就算是POLYLINE、单线甚至2D角色也可加上阴影。
/ t2 \$ a7 K5 r/ S% V" ^6 I至于VDP2,它除了有4层可以作放大缩小的普通横纵向(XY方向)卷轴面外,还有2层能同时令X轴、Y轴、Z轴旋转的回转卷轴面,并且可以在同画面中最多显示5层背景卷轴。 总之,VDP1和VDP2几乎能最画面上的每点作出不同程度的运算,我们在电视上看到的各种扭曲、变形、回旋放缩等等特殊效果,都是由VDP1和VDP2根据指定的参数来运算产生,因此对CPU来说增加的负担不大。而且由于两枚VDP的分工不同,所以即使用上了多重卷轴背景,也不会改变画面上所显示的多边形数目,更不会因为背景边复杂而使角色的动作出现不顺畅的效果,从而保持画面的高素质。 ! k3 p) L/ P/ ]; \
声音处理部分 # ?2 `$ d, U' f$ z& t# r
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8.声音处理用16bit CPU(MC68E000)
7 H) O D9 W) b1 N F/ A9.声音处理用内存 ( }3 l1 X1 `* r: [
10.PCM和FM音源专用DSP芯片
L/ D( V G+ w$ B* `# _7 {一直以来,世嘉业务用游戏机以及MPGA DRIVE的音响部分,都是使用独立的CPU,目的是为了分开处理声音部分和影象处理部分,使得即使增加了影象处理部分的工作量,也不会令声音延迟或中断。ST-V的声音处理器所使用的是MOTOROLA的68000系列的处理器,也就是以前MD用的主CPU,可见其实力一定不同凡响。
5 L6 {+ o4 E, w* y) D1 k6 Q8 ]8 l这枚CPU配备了0.5M BYTE的SOUND RAM来负责控制及播放PCM音源与FM音源。ST-V最多可同时输出32路PCM音源、其采样频率为44.1KHz(和音乐CD一样),而FM音源则最多可输出8条,当然PCM和FM音源也可以混合起来使用。 , s0 a% W$ W0 P9 k
此外,由于配置了专用的DSP芯片,因此背景音乐(一般是用PCM音源合成音轨)与;游戏本身的音效(一般内是用FM音源合成)可以混合出各种不同的声音效果,例如在赛车游戏里,可以同时使用收录自音乐厅内回音的BGM(背景音乐)及隧道内回音的游戏音效,以加强回音的效果。另外,这枚DSP芯片也可以做出诸如3D环绕声等等各种效果,例如只要把声音来源设定在玩家头部之后的位置,就可表现出如敌车从后逼近的效果,以增加游戏的临场感。
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