GitHub - codenjoyme/8080-emulator

Intro

Этот проект создался как инструмент для решения более общей задачи - реверс-инжиниринг Бытового Компьютера Лик производства завода Электронмаш, г. Черновцы в 1988 году.

Данная тема была впервые мной заявлена на форуме https://zx-pk.ru 2 мая 2018 года. С тех пор я периодически (запоями) делаю набеги к задачам.

Мое путешествие в мир компьютерной инженерии начался с игр на этом компьютере. После того как игры перестали загружаться с магнитофонных кассет мне пришлось освоить Basic. А после того, как ПЗУ микросхема с Basic начала сбоить и Basic больше не загружался мне пришлось освоиться и в Assembler. Это было очень увлекательно. Препарирование игрушек, чтобы разобраться как там все устроено. Ночные кодинги и дебаги перед маленьким мониторчиком, от которого жутко болели глаза.

Сам компьютер достаточно редкий даже в кругу ценителей ретро компьютеров. Я свой экземпляр искал 7 лет. Вскоре он приедет ко мне (UPD: это уже случилось), что даст толчок в реверс-инжиниринге.

Я хочу вернуть молодость!

Так же мне давно хотелось написать свой эмулятор БК Лик на java. В прошлом я совершал попытки эмулировать процессор и частично реализовал команды, но позже нашел готовое решение на страничках форума и порадовался, так как всю эту работу уже сделали до меня. С этого момента начался разбор сырцов.

Так как Java ушла далеко вперед и Applets уже не в моде, после серии попыток запустить этот проект в Intellij Idea было решено мигрировать его. Google Driven Development подсказал, что проще всего будет перевести на JNLP технологию (которая так же устарела, но в отличие от Applets еще может быть запущена в современных браузерах). Два вечера и завелось. В будущем проект будет переведен на более модерновые UI, но пока в нем тестов нет - рефачить опасно.

Позже код был отрефакторен полностью, так что связать его с оригинальным кодом практически не возможно. Мне очень хочется отметить вклад всех Авторов, а потому был создан этот раздел и все коммиты, которые я смог найти на просторах сети были добавлены в git history этого проекта. В OpenSource считаю важным не только делиться, но и помнить всех, кто так или иначе повлиял на тебя в прошлом.

Спасибо всем Авторам!

План действий

Благодарности

Проект иначально взят тут http://sgu-wap.narod.ru/SP_MX/SPECOLD/Spec1987.zip, но у него большая история.
Спасибо всем по цепочке fork'ов, благодаря которым эту код базу могу подхватить дальше.
- Clive Sinclair за создание (Sinclair ZX Spectrum)[https://en.wikipedia.org/wiki/ZX_Spectrum]. Если по правде, именно с него я начинал играть на компьютере, но я почему-то этого почти не помню, т.к. был мал. Эта платформа вдохновила тысячи людей на создание своих проектов. Это одна из историй.
- Andrew Pollard за первые наработки эмулятора Z80 на платформе Motorola 68000, с последующим портом кода на C.
- Adam Davidson за порт этого эмулятора на Java и создание Jasper.
- Philip M. Scull за вторую жизнь Jasper.
- Alexander Demin за третью жизнь Jasper.
- Lavr за проделанную работу по запуску Специалист'а (старший брат Лик'а) и подробные комментарии в коде.
Спасибо Организаторам и комьюнити за возможность держать связь с коллегами по цеху:
- форума nedopc.org.
- форума zx-pk.ru (именно на этом форуме я и купил свой второй Лик).
Спасибо svofski за чудный assembler редактор.
Спасибо Viktor Pykhonin (vpyk) за крутой эмулятор.
- Отдельное спасибо за исходники и emu80 дебаггер они очень помогли в поиске отличий между процессором Z80 и i8080.
Спасибо Автору статьи Различия между процессорами i8080 (он же КР580ВМ80А) и Z80.
Спасибо Диме Вилюжанину за то, что помог купить реальный Лик.
Спасибо моему Папе за то, что привил мне любовь к инженерии.
Спасибо инженерам Черновицкого завода Электронмаш за Лик.
Спасибо Лищинскому К.В за римейк игры Клад на Лик'е.
Спасибо Авторам за картинку
Спасибо Oracle за Java.
Спасибо Markdown за то, что я не мучаюсь с версткой этой странички.

Дополнительная информация

Предустановка окружения

Для запуска необходимо установить java 8 версии.
Прописать переменную окружения JAVA_HOME ссылающуюся на папку с установленной java.
Затем добавить в Path переменную JAVA_HOME/bin.
Выполнить команду в консоли java -version и увидеть версию java.
Часть конфигураций IDE (Intellij Idea) настроена на использование C:\Java\git\git-bash.exe в качестве интерпретатора командной строки. Рекомендуется установить git в папку C:\Java\git либо поменять конфигурации.

Запуск java приложения из IDE (development environment)

Для открытия проекта в IDE стоит импортировать его как maven проект.
Запустить класс spec.Main или выполнить run-emulator-lik из run configurations для запуска платформы ЛИК или run-emulator-specialist для платформы Специалист.
Для Intellij Idea есть конфигурации запуска в папке .run.
В проекте присутствуют unit/integration тесты с хорошим code-coverage - рекомендуем начать работу с их запуска test-all-java.
Так же присутствуют javascript код и тесты к нему - их можно запустить через конфигурацию test-all-js.
Для генерации для всех приложений ассемблерного кода стоит запустить конфигурацию generate-asm, что вызовет тест DisAssemblerTest.testDecompileTest а он в свою очередь сделает все необходимое.
Для генерации для всех приложений wave стоит запустить конфигурацию generate-wave, что вызовет тест WaveTest.testWaveTest а он в свою очередь сделает все необходимое.

Сборка и запуск клиентского приложения (jar) из консоли

Для этого стоит запустить скрипт build/build-client.sh. Если нет linux можно использовать тулы типа cygwin/mingw. Так же можно запустить скрипт build/build-client.bat для windows.
Того же можно добиться выполнив конфигурацию bash-build-client из IDE для linux, или batch-build-client для windows.
В процессе сборки создастся папка build/out в которой будет все необходимое для запуска.
Следом скрипт build/out/run.sh (или build/out/run.bat для windows) запустится автоматически.
В будущем не стоит пересобирать все приложение - для запуска достаточно запуска скрипта build/out/run.sh или конфигурации bash-run-client из IDE для linux, или build/out/run.bat / batch-run-client для windows.
Эти скрипты принимают на вход 4 опциональных параметра:
- base - базовая папка, где лежат все файлы (не обязательно, по умолчанию .)
- platform - платформа, которую надо запустить: lik или specialist (не обязательно, по умолчанию lik)
- rom - путь к файлу с программой, которую надо запустить (не обязательно, по умолчанию пусто)
- command - команда, которую надо выполнить в мониторе платформы, например J000 (не обязательно, по умолчанию пусто). Для демонстрации запуска команды рассмотрите конфигурацию run-emulator-budi-out которая эмулятор с ./src/main/resources/ lik lik/apps/budi/budi.rks O=QWE,0000,6DFF, что приведет к эмуляции вывода области памяти программы на магнитофон.

Сборка клиентского приложения (jar) из IDE

Для сборки jar из IDE стоит выполнить maven-jar-with-dependencies из run configurations.
Или выполнить команду mvn clean package -DskipTests=true -Pjar-with-dependencies.
В результате мы получаем jar со всеми зависимостями и платформами lik и specialist внутри.
Файл jar будет лежать в папке src/main/webapp и называться emulator-1.0.jar.
Файл не будет кандидатом в коммиты в git так как добавлен в .gitignore.
Его размер внушительный из за файлов платформ и зависимостей.
Запустить jar можно командой java -jar .\emulator-1.0.jar "./" "lik" "lik/apps/klad/klad.rks". Как біло сказано ранее, каждый параметр тут опционален.
При запуске jar все файлы платформ будут скопированы на хостовую машину рядом с jar для возможности открывать их с помощью втроенного диалога открытия файлов эмулятора.
Так же рядом создадутся новые папки:
- records для записи/воспроизведения файлов.
- snapshots для сохранения/загрузки стейтов машины.
- screenshots для сохранения скриншотов экрана.

Запуск jetty/cheerpj сервера

Прежде всего стоит прояснить что в браузере приложение появляется только благодаря Cheerpj проекту. Он позволяет запускать java приложения в браузере.
Сборка происходит в два этапа.
Первый этап - собираем jar со всеми депенденсями как описано тут Другими словами запускаем maven-jar-with-dependencies. Он запустится автоматически при запуске следующего этапа.
Второй этап - запускаем maven-jetty-run, что приведет к поднятию сервера на порту 8080.
Того же можно добиться выполнив конфигурацию bash-build-server из IDE для linux, или batch-build-server для windows.
Скрипт в какой-то момент остановится (сервер запустился) - окно закрывать не стоит, его закрытие приведет к остановке сервера.

[INFO] Started ServerConnector@7cec8fb0{HTTP/1.1, (http/1.1)}{localhost:8080}
[INFO] Started Server@44f7dca8{STARTING}[11.0.7,sto=0] @13087ms

Направляемся в браузер и набираем в адресной строке http://localhost:8080/. В этот момент приложение попробует загрузиться.
Для другого URL необходимо править файл build-server.sh в области

eval_echo "HOST=localhost"
eval_echo "PORT=8080"

Если сервер более не нужен - стоит нажать Ctrl-C в консоли, иначе если просто закрыть окно консоли - процесс будет висеть в памяти, не давая запустить сервер второй раз.

Работа с файламии эмулятора под windows

Для удобства работы с файлами в эмуляторе под windows стоит запустить скрипт build/open-file.reg. Он добавит в реестр windows ключи для открытия файлов с расширениями com, rom, bin, rks, snp, bss, bs1, mem и asm.
Этот файл генерируется автоматически при запуске скрипта build/open-file.bat с поздставлением путей к собранному приложению jar и папке с ресурсами.
Для рализации этого подхода нужно предварительно собрать jar со всеми депенденсями как описано тут

Работа в окне эмулятора

Приветствуем надпись * RUN"COM:"
Жмем на клавиатуре клавишу Pause/Break, затем End, затем Enter.
Приветствуем надпись

* RUN"COM:"
* МОНИТОР-1М *
===>

Нажимаем клавишу B, затем Enter.
Приветствуем надпись

* BASIC ЛИК V2 *
OK

Нажимаем на клавиатуре клавишу Pause/Break, затем End, затем Enter.
Нажимаем на клавиатуре клавишу . (точка), затем Enter.
Откроется диалог выбора файла. Выбираем файл klad.rks из папки src/main/resources/roms/lik/apps.
Нажимаем на клавиатуре клавишу J, затем Enter.
Радуемся игре Клад.
Для запуска этой замечательной игры так же создан отдельная конфигурация run-emulator-klad в IDE.

Загрузка других ROM/RKS

Для загрузки других ROM/RKS стоит запустить класс spec.Main с третьим параметром, путь которого является любым типом:
- com загрузится в область 0x0100.
- rom, bin в область 0xC000.
- rks загрузится в область указанную в самом файле.
- snp загрузит весь сохраненный стейт машины и передаст управление на место где был сохранен стейт.
- bss загрузится в BASIC_LIK_V2_PROGRAM_START/0x1E60 область.
- bs1 загрузится в BASIC_V1_PROGRAM_START/0x2000 область.
- mem или любой другой файл загрузится в 0x0000 область.
- asm сассемблирует программу и загрузит в соответсвующую область памяти.
При этом так же стоит понимать, что по-умолчанию загружается платформа ЛИК, но и на это можно повлиять указав второй параметр класса spec.Main один из двух вариантов lik или specialist.
Первый же параметр - это папка с ресурсами src/main/resources/, где расположены все файлы платформ.
Так же можно добавить иную платформу реализовав интерфейс Platform.
В консоли можно увидеть как и куда происходит загрузка:

Loading 'file:/C:/Java/8080-emulator/src/main/resources/lik/roms/01_zagr.bin' into [C000:C7FF]
Loading 'file:/C:/Java/8080-emulator/src/main/resources/lik/roms/02_mon-1m.bin' into [C800:CFFF]
Loading 'file:/C:/Java/8080-emulator/src/main/resources/lik/roms/03_mon-1m_basicLik.bin' into [D000:D7FF]
Loading 'file:/C:/Java/8080-emulator/src/main/resources/lik/roms/04_basicLik.bin' into [D800:DFFF]
Loading 'file:/C:/Java/8080-emulator/src/main/resources/lik/roms/05_basicLik.bin' into [E000:E7FF]
Loading 'file:/C:/Java/8080-emulator/src/main/resources/lik/roms/06_basicLik.bin' into [E800:EFFF]

Горячие клавиши

После того как приложение запущено, есть несколько вариантов как влиять на работу эмулятора. Большинство манипуляций осуществляются через number pad - NumLock должен быть включен.

Клавиши сброса процессора:

Pause/Break - Сброс процессора. После сброса процессора, загружается монитор (ЛИК или Специалист).
End - Эмуляция клавиши Stop на клавиатуре.

Клавиши загрузки программ/платформ:

NumPad 0 - Переключение ПЗУ Лик/Специалист.
NumPad . - Загрузка бинарного файла в память. Откроется диалог Data file и можно выбрать файл com, rom, bin, rks, mem, bss, bs1 или asm.
- com - загружаеся в область памяти 0x0100.
- rom и bin - загружается в область памяти 0xC000.
- rks - загружается в область памяти указанный в самом файле - первые 4 байта файла отвечают за это: lo(START), hi(START), lo(END), hi(END). Затем идут данные. Последние два байта - контрольная сумма: lo(CRC), hi(CRC).
- mem - загружается в область памяти 0x0000.
- bss - загружается в область памяти 0x1E60, что соответствует BASIC_LIK_V2_PROGRAM_START.
- bs1 - загружается в область памяти 0x2000, что соответствует BASIC_V1_PROGRAM_START.
- asm - ассемблирует программу и загружает в соответствующую область памяти.
После загрузки файла в память, происходит reset процессора, загружается монитор (ЛИК или Специалист), а затем выполняется команда JXXXX (ЛИК) или GXXXX (Специалист) для запуска программы, где XXXX - адрес начала программы.

Клавиши управления записью/воспроизведением нажатий клавиш во время работы эмулятора:

NumPad 3 - Запуск replay режима. Откроется диалог Recording file в котором можно выбрать файл rec с записью. После выбора файла эмулятор выполнит reset и начнет воспроизведение записи. Формат файла текстовый, показывает все нажатые клавиши в зависимости от тика процессора.
```
  after(138119).down(0x23);
  after(57046).up(0x23);
  after(56044).down(0x0A);
  after(58289).up(0x0A);
  after(238600).down(0x4A);
  after(51332).up(0x4A);
  after(226480).down(0x0A);
  after(87217).up(0x0A);
```
В данном примере на 138119й тик после сброса процессора нажата клавиша 0x23, затем еще после 57046 тиков она отпущена. Потом через 56044 тика нажата клавиша 0x0A и так далее. Когда файл закончится, эмулятор перейдет в нормальный режим, но будет продолжать записывать все новые нажатия в исходный файл.
NumPad 2 - Останавливает воспроизведение/запись replay.
NumPad 1 - Зарезервировано для будущего использования.

Клавиши управления сохранением/загрузкой состояний машины:

NumPad 6 - Загрузка состояния машины из папки snapshots. При этом заружаются все регистры CPU, IO порты и состояния клавиатуры, а так же вся память. Выполнение продолдается с места на котором было сохранено состояние.

NumPad 5 - Сохранение состояния машины в папку snapshots. При этом сохраняются все регистры CPU, IO порты и состояния клавиатуры, а так же вся память. Сохранение происходит в файл с расширением snp. Его json структура такая:

  let json = {
    "Cpu": {
      "PC": "2345",            // `PC` (hex low byte, hex high byte)
      "SP": "6789",            // `SP` (hex low byte, hex high byte)
      "AF": "1216",            // `AF` (hex low byte, hex high byte)
      "BC": "5678",            // `BC` (hex low byte, hex high byte)
      "DE": "9ABC",            // `DE` (hex low byte, hex high byte)
      "HL": "DEF0",            // `HL` (hex low byte, hex high byte)
      "interrupt": 4630,       // `interrupt`
      "tick": 448585456,       // `tick`
      "tact": 305419896        // `tact`
    },
    "Timings": {
      "interrupt": 1234,       // `interrupt`
      "refreshRate": 100,      // `refreshRate`
      "willReset": 0,          // `willReset` 1 if true, 0 otherwise
      "last": 1733699664007,   // `last`
      "delay": 135659,         // `delay`
      "fullSpeed": 1,          // `fullSpeed` 1 if true, 0 otherwise
      "time": 1733699156833    // `time`
    },
    "IOPorts": {
      "Ain": 0,                // `Ain`  1 if true, 0 otherwise
      "Bin": 0,                // `Bin`  1 if true, 0 otherwise
      "C0in": 1,               // `C0in` 1 if true, 0 otherwise
      "C1in": 0                // `C1in` 1 if true, 0 otherwise
    },
    "RomSwitcher": {
      "platform": "specialist" // `platform` `specialist` or `lik`
    },
    "Keyboard": {
      "keyStatus": [           // array key matrix (1 - pressed, 0 - released)
        "110101001110",        // size 12 x 6 + shift + reset
        "011100101001",
        "101000001100",
        "000100011111",
        "001110010101",
        "100010000110"
      ],
      "shift": 1,              // `shift`    1 if true, 0 otherwise
      "alt": 0,                // `alt`      1 if true, 0 otherwise
      "ctrl": 1,               // `ctrl`     1 if true, 0 otherwise
      "shiftEmu": 0,           // `shiftEmu` 1 if true, 0 otherwise
      "cyrLat": 1              // `cyrLat`   1 if true, 0 otherwise
    },
    "GraphicControl": {
    "ioDrawMode": 3            // `ioDrawMode`
                               // `0` Border highlights active window (and audio mode)
                               // `1` Border highlights writing byte to Port A
                               // `2` Border highlights writing byte to Port B
                               // `3` Border highlights writing byte to Port C
                               // `4` Border highlights writing byte to Port RgSYS
      },
      "AudioDriver": {
        "audioMode": 1,        // `audioMode` 1 if true (AUDIO_MODE_LINE_OUT)
                               //             0 otherwise (AUDIO_MODE_SPEAKER)
        "allowDataSkip" : 0    // `allowDataSkip` 1 if true (CAN_SKIP_DATA) 
                               //                 0 otherwise (DO_NOT_SKIP_DATA)
                               // this allow to increase emulation speed                                        
    },
    "Memory": {
     "data": [                 // memory in hex
      "      00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F ",  // fist line - address
      "0000: C3 00 40 21 00 00 22 E1 8F 21 00 13 22 3A 0F 21 ",  // second line - data
      "0010: 00 07 22 3E 0F 0E 1F CD 37 C0 3E 05 32 53 0F AF ",  // ...
      // ...
     ]
    }
  }

NumPad 4 - Зарезервировано для будущего использования.

Другие клавиши

NumPad 9 - Переключение режимов вывода звука:
- Вывод на магнитофон AUDIO_MODE_LINE_OUT
- Вывод на динамик AUDIO_MODE_SPEAKER (по умолчанию).
Ctrl + NumPad 9 - Переключение режимов потери звука при ускорении:
- Звук теряется при ускорении CAN_SKIP_DATA
- Звук не теряется при ускорении DO_NOT_SKIP_DATA (по умолчанию) Это атуально и критично для AUDIO_MODE_LINE_OUT, а так же странным образом стабилизирует тайминги во время ускорения эмуляции не давая выполняться быстрее, чем положено для воспроизведения. Это еще предстоит разобрать, но так как это максимально точно передает оригинальный компьютер - я оставил по умолчанию эту опцию и поставил задержку CPU_INTERRUPT_DELAY, которая чуть меньше чем надо.
NumPad 8 - Создает скринотшот в папке screenshots с именем содержащим текущую дату.
Ctrl + NumPad 8 - Копирует в буффер обмена распознанное содержимое экрана.
NumPad 7 - Режим вывода бордюра (цветной рамки). Работает цилично.
- ioDrawMode = 0 - бордюр подсвечивает активно ли окно эмулятора и какой режим вывода звука
- ioDrawMode = 1 - бордюр подсвечивает запись байта в порт А
- ioDrawMode = 2 - бордюр подсвечивает запись байта в порт B
- ioDrawMode = 3 - бордюр подсвечивает запись байта в порт C
- ioDrawMode = 4 - бордюр подсвечивает запись байта в порт RgSYS

Клавиши управления скоростью эмуляции

NumPad / - Приостановка/Запуск процессора.
NumPad * - Ускорение/Замедление эмуляции. По умолчанию эмуляция происходит в реальном времени. При нажатии клавиши происходит максимальное возможное ускорение эмуляции. При этом отключается звук, так как он достаточно сильно замедляет эмуляцию, а экран обновляется в разы реже (см. MINIMAL_SCREEN_EACH_INTERRUPT) При повторном нажатии происходит возврат к реальному времени.
NumPad - - Плавное уменьшение скорости эмуляции до минимальной.
NumPad + - Плавное наращивание скорости эмуляции до максимальной.

Формат файла `RKS`

Разновидность 1 для ПК Специалист:

2 байта - адресс начала памяти (low byte, high byte)
2 байта - адресс конца памяти (low byte, high byte)
массив байтов прпограммы длинной между началом и концом
2 байта - контрольная сумма (low byte, high byte)

Разновидность 2

4 байта - 0x70 0x8F 0x82 0x8F (префикс)
16 байт - 0x00
1 байт - 0xBC
2 байта - контрольная сумма (low byte, high byte)
255 байт - 0x00
1 байт - 0xE6
2 байта - адресс начала памяти (low byte, high byte)
2 байта - адресс конца памяти (low byte, high byte)
массив байтов прпограммы длинной между началом и концом

Генерация Wave из памяти

В эмуляторе есть возможность генерировать Wave файлы. Тестовый класс WaveGeneratorTest служит для генерации wave для всех игр всех платформ.

Генерация Asm из памяти

В эмуляторе есть возможность дизассемблировать приложения. Тестовый класс DisassemblerTest служит для генерации asm файлов для всех игр всех платформ.

Работа с `BASIC ЛИК V2` текстами программ и их машинным представлением

В эмуляторе есть возможность декодировать тексты програм на бейсике из машинных кодов. Класс BasicCompiler служит этой цели.

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BasicCompiler basic = new BasicCompiler();
    
        // загружаем программу в память
        Memory memory = new Memory(0x10000);
        RomLoader roms = new RomLoader(memory);
        URL base = new File(".").toURI().toURL();
        Range range = roms.loadBSS(base, "src/main/resources/lik/apps/basic/program/president/president.bss");
    
        // получаем исходники
        List<String> source = basic.getSource(memory.all(), range);
    
        // сохраняем в файл
        String program = StringUtils.join(source, "\n");
        FileUtils.writeByteArrayToFile(new File("target/program.bas"), program.getBytes());
    
        // выводим на экран
        System.out.println(program);
    
        // напечатает
        // 0 REM   ..........................
        // 1 REM   : ** NEW   PRESIDENT **  :
        // 2 REM   :                        :
        // 3 REM   :      ВЕРСИЯ - II.      :
        // 4 REM   : ИСПРАВЛЕННАЯ ВЕРСИЯ-I. :
        // 5 REM   :  БОЛТАЕВСКИЙ АЛЕКСАНДР.:
        // 6 REM   : КРАСНОЯРСК-1992.  *BAI*:
        // 7 REM   :........................:
        // 8 GOSUB 7000
        // 10 CLS0:CUR40,120
        // 20 INPUT"ВВЕДИТЕ ВРЕМЯ ЧАС,МИН";X,Y:GOSUB9000
        // 30 FORI=0TOX+Y:Z=RND(1):NEXTI
        // ...
    }

Распознавание текста на экране

Для распознавания текста на экране используется класс PngScreenToText. Пример использования в main методе. Возможна и обратная процедура. Так же логику работы изучить с помощью теста PngScreenToTextest там есть примеры использования.

    public static void main(String[] args) {
    PngScreenToText scanner = new PngScreenToText("src/main/resources");
    
        // парсим картинку в текст
        String parse = scanner.parse("./src/test/resources/IntegrationTest/testLik/smoke/7_exit.png");
    
        // печатаем на экран
        System.out.println(parse);
        //         0   1   2   3   4   5   6   7     01234567
        //         8   9   A   B   C   D   E   F     89ABCDEF
        // 9000:   00  00  00  00  00  00  00  00    ........
        // 9008:   00  00  00  00  00  00  00  00    ........
        // 9010:   00  00  00  00  00  00  00  00    ........
        // 9018:   00  00  00  00  00  00  00  38    .......8
        // 9020:   45  45  3D  05  09  70  00  00    EE=..П..
        // 9028:   00  38  45  45  3D  05  09  70    .8EE=..П
        // 9030:   00  00  00  38  45  45  3D  05    ...8EE=.
        // 9038:   09  70  00  00  00  38  45  45    .П...8EE
        // 9040:   3D  05  09  70  00  00  00  38    =..П...8
        // 9048:   45  45  3D  05  09  70  00  00    EE=..П..
        // 9050:   00  38  45  45  3D  05  09  70    .8EE=..П
        // 9058:   00  00  00  38  45  45  3D  05    ...8EE=.
        // 9060:   09  70  00  00  00  38  45  45    .П...8EE
        // 9068:   3D  05  09  70  00  00  00  38    =..П...8
        // 9070:   45  45  3D  05  09  70  00  00    EE=..П..
        // 9078:   00  38  45  45  3D  05  09  70    .8EE=..П
        // ===>
        // * MOHИTOP-1M *
        // ===>█
    
        // сохраняем текст в картинку
        scanner.draw(parse, new File("target/screen.txt").getAbsolutePath());
    }

Компиляция `asm` в `bin`

Для компиляции asm в bin используется класс svofski.Assembler. Пример использования в main методе. Детали в Различные тесты CPU

From Adam Davidson (Feb 10, 1998)

From site: http://www.spectrum.lovely.net/

Jasper V1.1 is now available with the following enhancements:

Screen updating is now much faster thanks to David Dawkins image handling tips.
The class files have been shrunk to speed download times.
Progress of snapshot loading uses a progress bar thanks to Adam Doppelt.
The screen is double buffered for smoother display of games which use scrolling.
Click on progress bar to toggle between Full and Slow speed (slow to 100%).
Saving snapshots has been removed to save on class file size.
The emulator has been updated to handle JDK1.1 as well as JDK1.02.
Source code is now available for download.
Jasper.class now replaces SpectrumApplet.class as the main class file.

For a Quick Start try out Manic Miner.

After seeing Jasper, a friend of ours, David Dawkins, decided to do an Atari ST Emulator. So far, it is looking very good. Look at his website for more details.

The Sinclair ZX Spectrum (TS 2068 for those in the US) was a home computer released in 1982 by a British company called Sinclair Research Limited. The chip inside the Spectrum was a Z80 clocking in at 3.5Mhz, not quite the 1GHz of todays Intel machines. It only had 48Kb of memory, PC speaker style sound and only audio cassette tape for storage, but in the 1980's it was the business.

Due to demand, we've added a zip file to save downloading the .class files each time, jasp1_1c.zip. The source code is now available for download, jasp1_1j.zip. We haven't included any game snapshots with this so you'll have to download these yourself from ftp://ftp.nvg.unit.no/pub/spectrum/snaps/games .

With the old version you can convert between .z80 and .sna snapshot formats. Jasper automatically detects which type to load and saves by default as a .z80, unless you add a .sna extension to the end (PgUp/PgDn do LOAD and SAVE). LOAD and SAVE also work from within BASIC but are limited to 10 characters for the filename.

Gamelan say this applet is cool. Thanks to them and to everyone else who has sent us email, the response has been greatly appreciated.

The Java(tm) Centre, who I can't seem to find their web address anymore, have given us a Golden Duke award for this applet.

Java(tm) Review Service have rated us as a top 1% applet.

This version contains support for old Netscape/JDK implementations by providing a sleep statement every Z80 interrupt (5 milliseconds by default), so that other threads are not blocked. If you are running Internet Explorer 3.0 or Netcsape 3.0 then click on the Speed: 100%, Sleep:5 text at the foot of the screen to speed things up.

If you click on the progress bar at the foot of the screen, it will speed up the emulator although on some systems you may find that this locks up your browser. If it works, subsequent clicks on the progress bar will toggle between Fast and Slow modes. In Fast mode the Spectrum will try to consume as much CPU time as it can, making the Spectrum run as fast as possible. In Slow mode if the Spectrum is running over 100% (faster than the original Spectrum) it will try to slow itself down to be closer to 100%.

The AMDProgressBar class was written by Adam Doppelt.

Comments: Adam Doppelt [email protected]

Comments: Adam Davidson [email protected].

From Adam Davidson (Dec 30, 2017)

Background

From site: https://github.com/Arlorean/Jasper

A friend of mine originally wrote this emulator in 68000 assembler in order to play Steve Davies Snooker on his Atari ST back in 1988. He then ported it to C. At this point I was keen to play Match Day with two players, each on their own Sun Sparcstation 1 that we used at University at the time in 1991. This was done using X-Windows windows on different displays while running the emulator as a server process updating the independent X-Displays.

Time then passed until Sun released their first version of Java in 1996 and I was hooked. I instantly started porting the C code to Java and created an applet that could eventually run in a browser, if they were ever supported. Competition is a great thing. In 1997 Netscape and Internet Explorer both released browsers with Java applet support baked in. I took a week vacation and got the emulator up and running and it was slow as anything, unplayable on the 133Mhz Pentium that I had at the time. Shortly afterwards though the JIT compilers arrived and suddenly the applet ran in real-time (most of the time) and we decided to release it and put up a webpage. I tried contacting the original firms that wrote some of the games to ask if they were OK with us putting up a snapshot of their game on our site for people to play. Contacting companies that wrote software in the 1982-1986 timeframe was VERY hard. We got some OKs but many just ignored us. In the end we put up a selection of games and waited to see what would happen.

Surprisingly we were contacted by Sun Microsystem's lawyers with a cease and desist letter because we called in Java ZX Spectrum Emulator! Of all the companies I thought would complain, I didn't expect Sun to be one of them as they were trying to promote Java heavily at the time. We had to change the name to Jasper (JAva SPectrum EmulatoR).

The original browser applet APIs didn't really have support for sound in the way we needed it to emulate the ZX Specturm audio correctly so we never managed to get sound support in there.

Some other kind users have also uploaded the source code we wrote. Many thanks to them for doing that and keeping our names on the repositories.

From Adam Davidson (01 May, 2020)

From site: https://github.com/Arlorean/Casper

This is a C# port of Jasper (Java Spectrum Emulator) for .NET Standard (2.0.3) and Windows Forms. This project is a C# port of Jasper (Java Spectrum Emulator) for .NET Standard (2.0.3), Windows Forms (on .NET Framework 4.6.1), and now Blazor Server-side and Blazor Client-side (using WebAssembly) on .NET Core 3.1.

History

In 1982 the hugely popular home computer the Sinclair ZX Spectrum was created by Clive Sinclair. It seeded a generation of software developers and I owe my entire career to that one purchasing decision made for me when I was 12 years old. Thanks Mum!

In 1989 my friend Andrew Pollard created this emulator in Motorola 68000 assembly code in order to play Steve Davis Snooker on his Atari ST because he was disappointed in the Atari ST version.

In 1992 Andrew ported the emulator to C code and we then ported it to X Windows so we could play Match Day where each of us played on our own Sun SparcStation with the emulator essentially running as a backend server.

In 1996 Sun released their first version of the Java Develop Kit with the tag line write once, run anywhere. I was completely sold, especially when I saw their Web Browser implementation HotJava written 100% in Java with a new Java Applet model for running Java content inside a Web Browser. I could see that we could resurrent the emulator and port it to Java. Yes it would be slow, since the Java Bytecode was interpretted, but Just-in-Time (JIT) compilation was coming and I knew I couldn't wait.

In 1997 during the browser wars Netscape and Internet Explorer were both viaing to be the best Web Browser on the market and Java Applet performance was a differentiator for them. They both came our with JIT support for Java Applets around the same time and suddenly the Java Spectrum Emulator (Jasper) got a new lease of life. With JIT it ran in real-time on a 133Mhz Pentium in 16Mb RAM. We even got some interest from the press, Internet Magazine ran an article on our website in March 1997:

In 2019 in a bid to learn about Blazor I decided to ressurect the old emulator code again and port it to C#. I did a Windows Forms reference first so I could make sure things were working as they should be. Then I moved on to the Blazor version. I could see the same story of interpretted byte code initially with the promise of JIT or AOT (Ahead-of-Time) compilation hopefully making the Blazor WebAssembly version run in real-time once again.

I hit a roadblock straight away. The promise of Blazor was that you didn't have to write JavaScript, you could create an app, in the browser, with just C# code. However I couldn't see how to write a canvas object in C# without all the messy JavaScript interop which I really didn't want to deal with.

In 2020, Coronavirus lock-down has given us a lot of time for fun projects so I thought I'd revisit this one. Blazor (or Razor) is all about DOM manipulation but the HTML Canvas doesn't have a DOM, it's all immediate. However I realized that HTML Scalable Vector Graphics (SVG) does and so I set about creating a Blazor SVG version of the ZX Spectrum Emulator. Crazy, right?!

Credits

Andrew Pollard who created the original emulator code and painstakingly went through each Z80 Mnemonic checking that they functioned as they did in the original Zilog Z80.

Amstrad who now own the ZX Spectrum brand are the owners of the Spectrum.rom file, which is a copy of the original ZX Spectrum 16K ROM code. In a post on comp.sys.sinclair they requested this notice be attached whenever their ROM files were redistributed: Amstrad have kindly given their permission for the redistribution of their copyrighted material but retain that copyright The font used on the web page is the ZX82 System Font by Paul van der Laan.

The Keyboard SVG was derived from a PowerPoint of the ZX Spectrum Keyboard by Magnus Krook.

The Manic Miner game was written by Matthew Smith and published by Bug Byte Software Limited in 1983.

From Philip M. Scull (08 Jun, 2004)

From site: http://www.liaquay.co.uk/spectrum/index.html

Jasper - ZX Spectrum Emulator by Adam Davidson & Andrew Pollard hacked about by Philip M. Scull

Source for Hacked Jasper. Please note this is not an official Jasper release. Hacked Jasper Source - Release 1.0

Visit the original jasper www.spectrum.lovely.net

Comments, complaints, congratulations to [email protected]

From Alexander Demin (Oct 26, 2012)

From site: https://github.com/begoon/jasper

This is a fork of the original version of Jasper 1.1j by Adam Davidson and Andrew Pollard. Previously it was available at http://spectrum.lovely.net/, but currently this website is unavailable.

Also this fork includes a fix allowing screen scaling using the pixelScale variable.

From Lavr (13 Apr, 2011)

From site: http://www.nedopc.org/forum

Эмулятор «Специалист» на Java

В принципе его как такового не было... ;) И его так бы и не было, если бы я его не написал.

Исходники доступны ЗДЕСЬ.

К действию меня сподвиг вот этот довольно давно существующий проект: Jasper - ZX Spectrum Emulator by Adam Davidson & Andrew Pollard http://www.liaquay.co.uk/spectrum/index.html

Джентельмены Adam Davidson & Andrew Pollard люди не жадные и исходников своих не прятали. Исходники и сейчас доступны здесь: The source code is available online from http://www.odie.demon.co.uk/spectrum/jasp1_1j.zip. The AMDProgressBar class was written by Adam Doppelt. (специально проверил). Исходники весьма понятны и очень мне помогли при эмуяции ZX Spectrum на платформе J2M сотовых телефонов.

Задача очень культурно и неглупо разбита на классы:

Z80.class - эмуляция процессора;
Spectrum.class - эмуляция ZX Spectrum;
Jasper.class - интерфейс с браузером и др.;
AMDProgressBar.class - полоска внизу, позволяет регулировать скорость эмуляции и др., в принципе без неё можно обойтись, поправив коды.

Код HTML совершенно прост:

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<!-- saved from url=(0046)http://www.spectrum.lovely.net/ --><HTML><HEAD><TITLE>ZX Spectrum Emulator</TITLE>
<META content="text/html; charset=windows-1251" http-equiv=Content-Type>
<META content="MSHTML 5.00.2614.3500" name=GENERATOR></HEAD>
<BODY bgColor=black link=red text=yellow vLink=lightgreen>
<CENTER>
<P><IMG alt="Coloured Line" src="ZX_Spectrum.files/linerain.gif"></P></CENTER>
<CENTER>
<H1>«Специалист» Emulator</H1>
<CENTER>
<P><IMG alt="Coloured Line" src="ZX_Spectrum.files/linerain.gif"></P></CENTER>
<CENTER>
<TABLE>
  <TBODY>
  <TR>
    <TD>
      <TABLE border=1>
        <TBODY>
        <TR>
          <TD><APPLET code=Jasper.class height=256 width=384>
          <PARAM NAME="snapshot" VALUE="DTE">
          <PARAM NAME="sleepHack" VALUE="5">
          <PARAM NAME="code" VALUE="Jasper.class">
          <PARAM NAME="height" VALUE="256">
          <PARAM NAME="width" VALUE="384">
                                       <p>Sorry, this browser is not Java(tm)
            enabled.</p><p>It either            cannot run Java(tm) applets, or
            the running of applets is currently            disabled in your
            browser.</p></APPLET> </TD></TR></TBODY></TABLE>
    <TD align=left vAlign=top><PRE><B>  Down To Earth</B>

 Left   Q,E,T,U,O
 Right  W,R,Y,I,P
 Jump   SPACE
</PRE></TD></TR></TBODY></TABLE></CENTER>
<CENTER>
<P><IMG alt="Coloured Line" src="ZX_Spectrum.files/linerain.gif"></P></CENTER>
</BODY></HTML>

И у меня всё это запросто работало под IE 5.0 без всяких претензий и с тройным запасом по скорости. Этого никак не скажешь о сегодняшних эмуляторах на JS:

http://code.google.com/p/radio86/
и вдохновляющий прототип http://jsspeccy.zxdemo.org/ И броузеры - им не броузеры, и скорости эмуляции как у спринтерских черепах...

Поскольку Специалист по идеологии очень близок к ZX Spectrum, мне хотелось написать его эмулятор самому. По моим прикидкам это всё вполне осуществимо на основе имеющихся исходников.

Если Ленин хотел реорганизовать рабкрин, то здесь придётся в основном реорганизовать экран и карту памяти. ;)

Вижу я, что всё по жизни сам не успеешь - возможно кому-то этот проект будет интересен.

PS. Идеи глупо держать под подушкой, там они гниют и тухнут. Хороший слоган!: http://easy-coding.blogspot.com/ Поэтому, кому надо - вот исходники «Специалиста» на Java.

Oleksandr Baglai (17 Jan, 2022)

Please scroll up and read Intro.

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 1,051 Commits
.idea		.idea
.mvn/wrapper		.mvn/wrapper
.run		.run
build		build
gpt		gpt
info		info
src		src
.gitignore		.gitignore
jest.config.js		jest.config.js
mvnw		mvnw
mvnw.cmd		mvnw.cmd
package-lock.json		package-lock.json
package.json		package.json
pom.xml		pom.xml
readme.md		readme.md
release.md		release.md

codenjoyme/8080-emulator

Folders and files

Latest commit

History

Repository files navigation

Intro

План действий

Благодарности

Дополнительная информация

Предустановка окружения

Запуск java приложения из IDE (development environment)

Сборка и запуск клиентского приложения (jar) из консоли

Сборка клиентского приложения (jar) из IDE

Запуск jetty/cheerpj сервера

Работа с файламии эмулятора под windows

Работа в окне эмулятора

Загрузка других ROM/RKS

Горячие клавиши

Клавиши сброса процессора:

Клавиши загрузки программ/платформ:

Клавиши управления записью/воспроизведением нажатий клавиш во время работы эмулятора:

Клавиши управления сохранением/загрузкой состояний машины:

Другие клавиши

Клавиши управления скоростью эмуляции

Формат файла RKS

Генерация Wave из памяти

Генерация Asm из памяти

Работа с BASIC ЛИК V2 текстами программ и их машинным представлением

Распознавание текста на экране

Компиляция asm в bin

From Adam Davidson (Feb 10, 1998)

From Adam Davidson (Dec 30, 2017)

Background

From Adam Davidson (01 May, 2020)

History

Credits

From Philip M. Scull (08 Jun, 2004)

From Alexander Demin (Oct 26, 2012)

From Lavr (13 Apr, 2011)

Oleksandr Baglai (17 Jan, 2022)

About

Resources

Uh oh!

Stars

Watchers

Forks

Releases

Packages 0

Uh oh!

Contributors 3

Uh oh!

Languages

Формат файла `RKS`

Работа с `BASIC ЛИК V2` текстами программ и их машинным представлением

Компиляция `asm` в `bin`

Packages