Chip-8 仿真器：降低时钟速度答案

【问题标题】：Chip-8 Emulator: slow down clock speedChip-8 仿真器：降低时钟速度
【发布时间】：2016-09-25 17:48:59
【问题描述】：

我打算写一个 nes 模拟器。但首先，要了解仿真的工作原理，我将编写一个 Chip-8 仿真器。

模拟器快完成了。我在游戏中有一些错误，但很快就会修复。我的问题 1 是将仿真器与 Chip-8 的时钟速度同步。在我经常阅读的互联网上，一般时钟速度应该是〜540Hz。芯片的定时器应以 60Hz 的频率进行计时。

为了使我的模拟器与 Chip-8 同步，我编写了以下逻辑：

private void GameTick()
{
    Stopwatch watch = new Stopwatch();
    var instructionCount = 0;
    _gameIsRunning = true;

    while (_gameIsRunning)
    {
        watch.Restart();

        EmulateCycle();

        //Updates the internal timer at a 60hz frequenz
        //540hz (game tick) divided by 9 equals 60hz (timer tick)
        instructionCount++;
        if(instructionCount == 9)
        {
            UpdateSoundAndDelay();
            instructionCount = 0;
        }

        if (_readyToDraw)
        {
            DrawGraphics();
            _readyToDraw = false;
        }

        SetKeys();

        //Pause the game to get a virtual clock speed of ca. 540mhz
        var elapsedMicroseconds = watch.ElapsedTicks / (Stopwatch.Frequency / (1000L * 1000L));    
        while(elapsedMicroseconds < 1852)
        {
            elapsedMicroseconds = watch.ElapsedTicks / (Stopwatch.Frequency / (1000L * 1000L));
        }     
    }
}

有关更多详细信息，请查看我的 repo：https://github.com/Marcel-Hoffmann/Chip-8-Emulator

如您所见，对于每个 cpu 周期，我将等待 1852 微秒。结果将是每秒约 540 个周期，等于 540Hz。但我对这个逻辑不是很满意。

有人有更好的idea，如何同步时钟速度？

【问题讨论】：

标签： c# performance emulation chip-8

【解决方案1】：

这是典型的方法，并且有许多缺点 - 最明显的是，不必要的 CPU 使用和潜在的调度问题（您的应用程序将被视为 100% CPU 野兽，因此其他应用程序可能会在您负载之前获得它们的线程量）。

更好的方法是使用睡眠来代替 - 但是，默认情况下，系统计时器的频率远不及容纳小于 2 毫秒的等待的频率。因此，如果您想使用睡眠，则需要更改系统计时器。这在较旧的 Windows 上有点棘手（它是系统范围的设置，对其他应用程序和一般 CPU 使用率有显着影响），但即使在这种情况下，它也比“忙循环”要好——只要你恢复系统之后的设置。在 Windows 8（在某种程度上，7 和 Vista）上，计时器是异步的，不再需要繁忙的循环，因此更容易获得更高的计时器分辨率。

.NET 不公开系统计时器 API，因此您需要使用 P/Invokes（timeBeginPeriod 和 timeEndPeriod 用于旧式 API）。如果这不可用，您可以随时退回到繁忙的循环:)

【讨论】：