Osmibitová kapesní herní konzole Sega Game Gear

Pavel Tišnovský 26. 7. 2012

V dnešní části seriálu o historii vývoje výpočetní techniky se budeme zabývat popisem další osmibitové kapesní herní konzole. Tentokrát se bude jednat o konzoli Sega Game Gear, která přímo konkurovala konzolím Atari Lynx (později Atari Lynx II) i minule popsanému zařízení TurboExpress.

Obsah

1. Osmibitová kapesní herní konzole Sega Game Gear

2. Sega Game Gear: SMS do kapsy?

3. Technické parametry konzole Sega Game Gear

4. Grafický subsystém herní konzole Sega Game Gear

5. Zvukový subsystém

6. Wide Gear – zvětšujeme displej

7. Master Gear Converter

8. Game Genie aneb „poukování“ her

9. Odkazy na Internetu

1. Osmibitová kapesní herní konzole Sega Game Gear

Dnes se již naposledy budeme zabývat popisem osmibitových kapesních herních konzolí, protože jsme si již popsali prakticky všechna významná zařízení, která do této kategorie spadala. Připomeňme si, že se jednalo o původní – dosti primitivní – konzoli nazvanou Microvision pocházející již z roku 1979, dále pak o taktéž ještě dosti jednoduché zařízení Epoch Game Pocket Computer z roku 1984 a následně i o konzole, které se na trhu objevily na přelomu osmdesátých a devadesátých let minulého století. Především šlo o slavný Game Boy s monochromatickým displejem, jehož konstruktérům se asi nejvíce podařilo vyvážit cenu na jedné straně a technické parametry na straně druhé. Pouze „monochromatickému“ Game Boyi nejvíce konkurovala trojice kapesních herních konzolí s barevným displejem z tekutých krystalů – Atari Lynx (dostupný od roku 1989), TurboExpress (1990) a Sega Game Gear (taktéž 1990, jen o několik měsíců později). Právě konzolí Sega Game Gear se budeme zabývat dnes, protože se jednalo o zařízení, do nějž společnost SEGA vkládala poměrně velké naděje.

Obrázek 1: Kapesní osmibitová herní konzole Sega Game Gear.

# Konzole Rok vydání Procesor Displej Rozlišení
1 Microvision 1979 Intel 8021/TMS1100 pasivní monochromatický LCD 16×16 pixelů
2 Epoch Game Pocket Computer 1984 NEC µPD78c06 pasivní monochromatický LCD 75×64 pixelů
3 Game Boy 1989 Sharp LR35902 pasivní monochromatický LCD 160×144 pixelů
4 Atari Lynx 1989 MOS 65S02 podsvícený barevný LCD 160×102 pixelů
5 Sega Game Gear 1990 Zilog Z80 podsvícený barevný LCD 160×144 pixelů
6 TurboExpress 1990 HuC6280 barevný LCD 400×270 pixelů
7 Bitcorp Gamate 1990 NCR 81489 pasivní monochromatický LCD 160×144 pixelů
8 Atari Lynx II 1991 MOS 65S02 podsvícený barevný LCD 160×102 pixelů
9 Watara Supervision 1992 MOS 65C02 pasivní monochromatický LCD 160×160 pixelů
10 Mega Duck 1993 klon Zilog Z80 pasivní monochromatický LCD 160×144 pixelů

2. Sega Game Gear: SMS do kapsy?

Historie vzniku herní konzole Sega Game Gear se hned v několika ohledech podobá historii minule popsané osmibitové kapesní herní konzole TurboExpress. V obou případech se totiž jednalo o zařízení, která měla být kompatibilní se svými „plnohodnotnými“ protějšky, tj. v případě herní konzole TurboExpress byla vyžadována kompatibilita s TurboGrafx-16 a u kapesní konzole Sega Game Gear bylo požadováno, aby byla zachována zpětná kompatibilita s televizní herní konzolí Sega Master System. Důvodů vedoucích k tomuto rozhodnutí bylo více, ovšem ten hlavní spočíval v tom, že společnosti NEC (výrobce konzolí TurboExpress a TurboGrafx-16) i SEGA (výrobce Game Gearu a SMS) začaly pociťovat důsledky politiky konkurenční firmy Nintendo, která výrobce her tlačila k tomu, aby s ní uzavírali exkluzivní smlouvy, které dosti efektivně zamezovaly tomu, aby hra, která vyšla například pro Game Boye, byla následně portována i na Game Gear atd.

Z tohoto důvodu bylo pravděpodobně výhodnější dodat na trh kapesní herní konzoli, která sice byla poněkud svázána zpětnou kompatibilitou (procesor, grafický subsystém, zvukový subsystém, formát paměťových karet atd.) se svým předchůdcem, ale zato mělo toto rozhodnutí jednu jasnou přednost – prakticky ihned po začátku prodeje této konzole bylo možné zásobit trh již existujícími hrami, z nichž mnohé byly velmi úspěšné. Tyto hry navíc mohly být relativně snadno upraveny a vylepšeny, například pro využití stereo zvuku (ten byl v Sega Game Gear podporován pouze při použití sluchátek, nikoli interního reproduktorku) či většího množství barev uložených v barvové paletě. Kompatibilita byla plánována pouze jedním směrem – SMS → Game Gear, což bylo způsobeno právě odlišným grafickým subsystémem. Díky tomuto rozhodnutí je dnes pro herní konzoli Sega Game Gear dostupných přibližně 250 her a dalších zhruba 200 her je dostupných přes Master adaptér (pokud se nyní ptáte, proč něco podobného v oblasti zpětné kompatibility neudělala i společnost Atari se svou konzolí Atari Lynx, odpověď je jednoduchá – Lynx byl totiž původně vyvíjen úplně jinou firmou a teprve později tomuto projektu společnost Atari pomohla, a to jak finančně, tak i marketingově).

3. Technické parametry konzole Sega Game Gear

Popišme si nyní základní technické parametry herní konzole Sega Game Gear. Jejím ústředním čipem byl mikroprocesor kompatibilní se slavným mikroprocesorem Zilog Z80. Hodinová frekvence mikroprocesoru byla nastavena na 3,58 MHz a od této frekvence se odvozovaly i časovací signály použité při generování obrazu (mimochodem, frekvence 3,58 MHz odpovídá frekvenci modulace barvového signálu v NTSC). Grafický subsystém dokázal generovat obraz pro interní barevný displej z tekutých krystalů, který měl rozlišení 160×146 pixelů, tedy méně, než tomu bylo u Sega Master System (256×192 ve standardním grafickém režimu). Celkový počet podporovaných barev dosahoval hodnoty 4096, ovšem standardně mohlo být na jednom snímku použito pouze 32 barev (šestnáct pro pozadí a šestnáct pro sprity) – s využitím malého triku se však dal počet současně zobrazitelných barev zdvojnásobit na 64 (pozadí + sprity). Úhlopříčka vestavěného displeje dosahovala 3,2 palce, což se nijak nevymykalo velikostem, na které byli uživatelé zvyklí u konkurenčních osmibitových herních konzolí.

Zajímavé je, že pro tuto konzoli bylo možné koupit speciálně navrženou lupu, která velikost obrazu opticky zvětšovala, samozřejmě na úkor větších pixelů a nelinearit v obrazu – to bylo umožněno díky podsvícení (u pasivního displeje by zvětšovací sklo pravděpodobně hodně snižovalo jeho čitelnost). Podobně jako u dalších kapesních herních konzolí s aktivním displejem, i u Sega Game Gear byl tento displej odpovědný za velkou proudovou spotřebu a tím pádem i za kratší dobu provozu konzole při napájení monočlánky. Zatímco u Game Boye s pasivním monochromatickým LCD se uvádí výdrž až šesti hodin při napájení čtyřmi AA monočlánky, u konzole Sega Game Gear se sice používalo šest AA monočlánků, ale i tak doba provozu dosahovala přibližně jen 2,5 hodiny. Když k tomu připočítáme i původní dosti vysokou cenu, jež v jednom okamžiku dosahovala dvojnásobku ceny Game Boye, asi se není čemu divit, že se tato herní konzole nestala tak populární, jak společnost SEGA původně plánovala.

4. Grafický subsystém herní konzole Sega Game Gear

Již v předchozí kapitole jsme si řekli, že největší změny mezi konzolemi Sega Master System a Sega Game Gear byly provedeny v jejím grafickém subsystému. Připomeňme si, že původní čip VDC 315–5124, což je upravená varianta grafického řadiče Texas Instruments SN76489, podporoval standardní grafický režim s rozlišením 256×192 pixelů, ovšem vertikální rozlišení bylo možné zvýšit až na 224 obrazových řádků (ve všech podporovaných televizních systémech: NTSC, PAL i SECAM), popř. dokonce na 240 obrazových řádků (pouze v televizních systémech PAL a SECAM). Počet současně zobrazitelných barev dosahoval hodnoty 32, neboť k dispozici byly pouze dvě relativně krátké barvové palety: první paleta se šestnácti barvami používaná při zobrazení pozadí, druhá paleta taktéž se šestnácti barvami se používala při práci se sprity. Barvy v paletě se vybíraly ze škály 256 barev, což sice nebylo málo, ale pro některé statické obrázky to nemusel být dostačující počet (plynulé gradientní přechody, postupné stmívání obrazu atd.).

Obrázek 2: Ukázka možností původního grafického řadiče: hra Castle.

Konstruktéři kapesní herní konzole Sega Game Gear použili barevný displej z tekutých krystalů s rozlišením 160×144 pixelů, což je mimochodem rozlišení shodné s konkurenčním Game Boyem (Atari Lynx měl nižší vertikální rozlišení). Tato změna si vyžádala nutnost malých úprav her, přesněji řečeno jejich zobrazovacích jader. Taktéž grafický řadič, tj. čip, který se staral o řízení displeje, byl odlišný – namísto integrovaného obvodu VDC 315–5124 (použití v originální konzoli Sega Master System) či VDC 315–5246 (novější Sega Master System a taktéž Sega Master System II) se v Sega Game Gear používal inovovaný čip VDC 315–5378. Na druhou stranu bylo možné zvýšit škálu dostupných barev až na 4096 barev, což odpovídá čtyřem bitům pro každou barvovou složku. Systém spritů zůstal do značné míry zachován – velikost spritů mohla být nastavena na 8×8 pixelů či 8×16 pixelů a celkově mohlo být v jedné chvíli zobrazeno 64 spritů. Kapacita Video RAM byla 16 kilobajtů (a hlavní RAM měla kapacitu 8 kilobajtů).

Obrázek 3: Další ukázka možností původního grafického řadiče: úvodní obrazovka hry Black Onyx.

Tabulka s různými variantami čipu VDC:

Označení čipu Použito v…
315–5124 Sega Mark III, Sega Master System
315–5246 Sega Master System II, pozdější varianty Sega Master System
315–5378 Game Gear
315–5313 Genesis, Sega Mega Drive

5. Zvukový subsystém

Zvukový subsystém kapesní herní konzole Sega Game Gear se taktéž odlišoval od původní televizní konzole Sega Master System, podobně jako tomu bylo u subsystému grafického. Z hlediska zákazníka byla největší změnou podpora pro stereo výstup. Ten byl ovšem plně využit pouze v tom případě, že ke konzoli byla připojena sluchátka nebo externí reproduktory. Pokud se používal pouze interní reproduktor, stále se využíval jen mono kanál (v základu se zvuk vytvářel ze tří generátorů obdélníkového signálu doplněných o jeden generátor šumu, viz též popis čipu Texas Instruments SN76489). Podporu pro stereo výstup bylo samozřejmě nutné do her určených původně pro SMS přidat. Jednou z neřestí Sega Game Gear bylo to, že se při její výrobě používaly nekvalitní kondenzátory, které často způsobovaly poruchy právě ve zvukovém subsystému. Z tohoto důvodu musela být většina těchto konzolí, které jsou dnes v prodeji (Aukro atd.), již opravena a jejich kondenzátory vyměněny (na druhou stranu je nutné říci, že díky modulárnímu systému jsou výměny a opravy součástek relativně snadné).

Poznámka: asijské verze konzole SMS byly někdy vybaveny i čipem YM2413 FM, který jsme si již taktéž popsali. Tento čip však nebyl v Sega Game Gear použit, pravděpodobně především z cenových důvodů.

Odkazy na další relevantní zdroje:

  1. Sega Master System FM Sound Expansion Board
    http://members.iinet.net.au­/~stinkyfist/reviletim/smsfm/smsfm­.html
  2. YM2413 FM Operator Type-LL (OPLL) Application Manual
    http://www.smspower.org/ma­xim/Documents/YM2413Appli­cationManual?sid=28c370e1fcac51d57­74319979bf96f4c
  3. Sega Master System Hardware
    http://www.smspower.org/De­velopment/Documents
  4. SMS/GG hardware notes
    http://www.smspower.org/u­ploads/Development/smstech-20021112.txt?sid=28c370e1fcac51d­5774319979bf96f4c

6. Wide Gear – zvětšujeme displej

Společnost SEGA byla mj. známá i tím, že pro svoje herní konzole vyráběla i množství užitečných a méně užitečných doplňků, z nichž mnohé byly dražší než samotná konzole. Jedním z nejzajímavějších doplňků je již zmíněná lupa, která dokonce existovala ve více variantách. Okénko s lupou bylo vybaveno i držákem určeným pro připevnění ke konzoli a alespoň podle dostupných obrázků a videí (http://www.youtube.com/wat­ch?v=2S2zQBiXBGA) vypadá toto příslušenství dokonce i použitelně :-) Z obrázků 5 a 6 je patrné, jak daleko je ve skutečnosti lupa od displeje umístěna a jaké je zhruba zvětšení (namísto displeje s úhlopříčkou 3,2 palce má lupa úhlopříčku 5 palců). Zajímavé je, že se díky tomuto výrobku firma SEGA se svou lupou umístěnou před displejem vlastně vrátila do hluboké minulosti, protože první kalkulačky a digitální hodinky s LED displeji byly vybaveny podobným systémem, i když v jejich případě byla malá lupa umístěna před každou sedmisegmentovou číslici.

Obrázek 4: Obal od jednoho typu lupy určené pro Sega Game Gear. Použití fraktálů je zde na místě :-)

Obrázek 5: Způsob připevnění lupy k Sega Game Gear.

Obrázek 6: Boční pohled na lupu připevněnou ke konzoli Sega Game Gear.

7. Master Gear Converter

Dalším zajímavým a užitečným doplňkem byl pro některé hráče i modul nazvaný Master Gear Converter. Toto zařízení se zapojovalo přímo do herní konzole do konektoru, v němž se za normálních okolností nacházel paměťový modul se hrou. Converter sloužil k tomu, aby bylo možné na kapesní konzoli Game Gear (která už ale kvůli připojenému konvertoru moc kapesní nebyla :-) hrát i původní hry určené pro Sega Master System, přesněji řečeno hry umístěné na modulech kompatibilních s konzolemi určenými pro USA a Evropu (asijské varianty byly odlišné). Vzhledem k odlišnostem v grafickém subsystému obou konzolí (viz též předcházející kapitoly) se musely všechny snímky resamplovat, což u mnoha her vedlo k mnohem menší kvalitě zobrazení, zejména při práci s malými sprity (střely…) a texty. Další problémy nastávaly u her, které využívaly i druhý ovladač (ten už nebylo kam připojit), popř. využívaly některé speciální ovladače, jakým je světelná pistole apod.

widgety

Obrázek 7: Master Gear Converter.

8. Game Genie aneb „poukování“ her

Mezi další doplňky, které byly pro kapesní herní konzoli Sega Game Gear vyráběny, patří například Game Genie (nutno říci, že stejně pojmenované zařízení od shodné firmy existovalo i pro mnoho dalších konzolí). Jednalo se o zařízení, které se zapojovalo na konektor určený pro zasunutí paměťového modulu se hrou. Tento modul se potom zapojoval přímo do Game Genie, které tak tvořilo jakousi proxy. Před vlastním startem hry se nejprve spustil program uložený v Game Genie, pomocí něhož bylo možné změnit obsah důležitých paměťových míst a tím pádem si zajistit například nekonečný počet životů (přepis kódu pro jejich snižování), 255 životů (přepis paměťové buňky s inicializačním stavem), změnu počátečního levelu (dtto) apod. – vše záleželo jen na tom, jaké změny byly zveřejněny. Tento způsob ovlivnění hry se kdysi v dobách domácích osmibitových mikropočítačů nazýval „poukování“, protože v jazyce BASIC se pro změnu obsahu vybrané paměťové buňky používal příkaz POKE adresa, obsah.

9. Odkazy na Internetu

Podobně, jako tomu bylo i v předchozích třech částech tohoto seriálu, jsou starší odkazy kvůli své rozsáhlosti uloženy ve zvláštním souboru.

  1. Sega Game Gear 101: A Beginner's Guide
    http://www.racketboy.com/re­tro/sega/gamegear/sega-game-gear-101-a-beginners-guide
  2. SEGA GameGear | Marc's Realm
    http://darkdust.net/retro­gaming/gamegear
  3. Sega Master System Hardware
    http://www.smspower.org/De­velopment/Documents
  4. SMS/GG hardware notes
    http://www.smspower.org/u­ploads/Development/smstech-20021112.txt?sid=28c370e1fcac51d­5774319979bf96f4c
  5. Sega Master System Museum
    http://alexkidd.com/
  6. Jadeite's Sega Master System Museum
    http://rp_gamer.tripod.com/SMS/1.html
  7. Sega Master System (Wikipedia)
    http://en.wikipedia.org/wi­ki/Sega_Master_System
  8. Sega Card (Wikipedia)
    http://en.wikipedia.org/wi­ki/Sega_Card
  9. Sega Master System VDP documentation
    http://www.smspower.org/u­ploads/Development/msvdp-20021112.txt?sid=28c370e1fcac51d­5774319979bf96f4c
  10. bee – The Multi-Console Emulator
    http://www.thebeehive.ws/
  11. IGN: Top 25 Consoles
    http://www.ign.com/top-25-consoles/13.html
  12. 6502.org
    http://www.6502.org/
  13. The 6502/65C02/65C816 Instruction Set Decoded
    http://www.llx.com/~nparker/a2/op­codes.html
  14. 6502 Addressing Modes
    http://www.obelisk.demon.co­.uk/6502/addressing.html
  15. TurboGrafx-16 TurboExpress
    http://www.allgame.com/plat­form.php?id=17673
  16. The 10 Worst-Selling Handhelds of All Time
    http://web.archive.org/web/20071012194600/htt­p://gamepro.com/gamepro/do­mestic/games/features/125748­.shtml
  17. HuC6280 CPU
    http://shu.emuunlim.com/dow­nload/pcedocs/pce_cpu.html
  18. Hudson Soft HuC6280 (Wikipedia)
    http://en.wikipedia.org/wi­ki/Hudson_Soft_HuC6280
  19. TurboExpress (Wikipedia)
    http://en.wikipedia.org/wi­ki/TurboExpress
  20. TurboGrafx-16 (Wikipedia)
    http://en.wikipedia.org/wi­ki/TurboGrafx-16
  21. MagicEngine – TurboGrafx-16 emulator
    http://www.magicengine.com/
  22. Oprava konzole Turbo Express: výměna kondenzátorů
    http://www.pcenginefx.com/fo­rums/index.php?topic=702.0
Našli jste v článku chybu?
120na80.cz: Co je padesátkrát sladší než cukr?

Co je padesátkrát sladší než cukr?

Vitalia.cz: Test dětských svačinek: Tyhle ne!

Test dětských svačinek: Tyhle ne!

Vitalia.cz: dTest odhalil ten nejlepší kečup

dTest odhalil ten nejlepší kečup

DigiZone.cz: Sony MP-CL1A: miniaturní projektor

Sony MP-CL1A: miniaturní projektor

Podnikatel.cz: Poslanci chtějí sebrat majetek Bakalovi

Poslanci chtějí sebrat majetek Bakalovi

Vitalia.cz: 5 chyb, které děláme při skladování potravin

5 chyb, které děláme při skladování potravin

Vitalia.cz: Tohle jsou nejlepší česká piva podle odborníků

Tohle jsou nejlepší česká piva podle odborníků

DigiZone.cz: Na jaká videa se vlastně díváme

Na jaká videa se vlastně díváme

Lupa.cz: Blíží se konec Wi-Fi sítí bez hesla?

Blíží se konec Wi-Fi sítí bez hesla?

Lupa.cz: Další Češi si nechali vložit do těla čip

Další Češi si nechali vložit do těla čip

DigiZone.cz: Ginx TV: pořad o počítačových hráčích

Ginx TV: pořad o počítačových hráčích

DigiZone.cz: Parlamentní listy: kde končí PR...

Parlamentní listy: kde končí PR...

DigiZone.cz: Wimbledon na Nova Sport až do 2019

Wimbledon na Nova Sport až do 2019

Podnikatel.cz: Babišovi se nedá věřit, stěžovali si hospodští

Babišovi se nedá věřit, stěžovali si hospodští

Vitalia.cz: Fyzioterapeutka: Chůze naboso? Rozhodně ano!

Fyzioterapeutka: Chůze naboso? Rozhodně ano!

Lupa.cz: Aukro.cz mění majitele. Vrací se do českých rukou

Aukro.cz mění majitele. Vrací se do českých rukou

DigiZone.cz: Světový pohár v přímém přenosu na ČT

Světový pohár v přímém přenosu na ČT

Podnikatel.cz: EET pro e-shopy? Postavené na hlavu

EET pro e-shopy? Postavené na hlavu

Vitalia.cz: Muž, který miluje příliš. Ženám neimponuje

Muž, který miluje příliš. Ženám neimponuje

DigiZone.cz: Technisat připravuje trojici DAB

Technisat připravuje trojici DAB