| メモリマッピング |
SNESの仮想メモリ空間について説明します。
バス
バス(bus)とは、コンピュータの内外で各回路がデータをやり取りするための共通経路を指す言葉です。SNESには8ビット幅のデータバスが1つと、2つのアドレスバスがあります。アドレスバスはそれぞれアドレスバスA,
Bと呼ばれます。
1. データバス
8ビット幅で、データのやり取りをするために使用します。データバスに値が書込まれていないときに読込むと、最後にバスに書込まれた値が代わりに返ります。これはオープンバスと呼ばれます。
1. アドレスバスA
24ビット幅で、読込/書込ライン(/RDおよび/WR)と、2つの補助ラインを併用します。このバスはカートリッジとWRAMの両方に接続されます。
3. アドレスバスB
8ビット幅で、読込/書込ライン(/PARDおよび/PAWR)と併用します。
このバスはカートリッジと拡張ポートだけではなく、WRAM, PPU1. PPU2, APUにも接続されています。PPUやAPUとの通信はこのバスを通して行います。
1. データバス
8ビット幅で、データのやり取りをするために使用します。データバスに値が書込まれていないときに読込むと、最後にバスに書込まれた値が代わりに返ります。これはオープンバスと呼ばれます。
| ライン | カートリッジ | 拡張 |
|---|---|---|
|
D0
|
19
|
11
|
|
D1
|
20
|
12
|
|
D2
|
21
|
13
|
|
D3
|
22
|
14
|
|
D4
|
50
|
15
|
|
D5
|
51
|
16
|
|
D6
|
52
|
17
|
|
D7
|
53
|
18
|
1. アドレスバスA
24ビット幅で、読込/書込ライン(/RDおよび/WR)と、2つの補助ラインを併用します。このバスはカートリッジとWRAMの両方に接続されます。
| ライン | カートリッジ | ライン | カートリッジ |
|---|---|---|---|
|
A0
|
17
|
A14
|
39
|
|
A1
|
16
|
A15
|
40
|
|
A2
|
15
|
A16
|
41
|
|
A3
|
14
|
A17
|
42
|
|
A4
|
13
|
A18
|
43
|
|
A5
|
12
|
A19
|
44
|
|
A6
|
11
|
A20
|
45
|
|
A7
|
10
|
A21
|
46
|
|
A8
|
9
|
A22
|
47
|
|
A9
|
8
|
A23
|
48
|
|
A10
|
7
|
/RD
|
23
|
|
A11
|
6
|
/WR
|
54
|
|
A12
|
37
|
/CART
|
49
|
|
A13
|
38
|
/WRAM
|
32
|
3. アドレスバスB
8ビット幅で、読込/書込ライン(/PARDおよび/PAWR)と併用します。
このバスはカートリッジと拡張ポートだけではなく、WRAM, PPU1. PPU2, APUにも接続されています。PPUやAPUとの通信はこのバスを通して行います。
| ライン | カートリッジ | 拡張 |
|---|---|---|
|
PA0
|
28
|
1
|
|
PA1
|
59
|
2
|
|
PA2
|
29
|
3
|
|
PA3
|
60
|
4
|
|
PA4
|
30
|
5
|
|
PA5
|
61
|
6
|
|
PA6
|
3
|
7
|
|
PA7
|
34
|
8
|
|
/PARD
|
4
|
10
|
|
/PAWR
|
35
|
9
|
メモリマップ
アドレスバスAにはLoROMやHiROMなどの異なる種類のカートリッジが配置されます。カートリッジは/CART信号がアクティブなときにだけ反応し、また、アドレスバスA,
Bどちらの信号にも反応できますが、片方は無視されます。同様に、拡張ポートにデバイスが接続された場合には、アドレスバスBのマップされていないレジスタに反応します。
WRAMは/WRAM信号がアクティブなときはアドレスバスAに配置され、同時にレジスタ$2180 - $2183を通じてアドレスバスBに配置されます。
APUはアドレスバスBの$40 - $7Fに配置され、PPU1および2はアドレスバスBの$2100 - $213Fに配置されます。
これらを総合すると、次のようなメモリマップが導かれます。なお、この表における「速度」の列は、その領域に対するメモリアクセス速度を表します。
CPUのクロック周波数はNTSCでは21.47727MHz、PALでは21.28137MHzで、内部動作サイクルは常に6マスターサイクルとなります。
Fastメモリアクセスは6マスターーサイクル(3.58MHz/ 3.55MHz)、Slowメモリアクセスは8マスターサイクル(2.68MHz/ 2.66MHz)、XSlowメモリアクセスは12マスターサイクル(1.79MHz/ 1.77MHz)の時間をそれぞれ要します。
補注
[1] 内部CPUレジスタ用のアドレスはアドレスバスAの外にあり、CPUはデータバスを無視する。
[2] CPUレジスタ $420D のビット0がセットされているときはFast、クリアされている場合はSlowとなる。
WRAMは/WRAM信号がアクティブなときはアドレスバスAに配置され、同時にレジスタ$2180 - $2183を通じてアドレスバスBに配置されます。
APUはアドレスバスBの$40 - $7Fに配置され、PPU1および2はアドレスバスBの$2100 - $213Fに配置されます。
これらを総合すると、次のようなメモリマップが導かれます。なお、この表における「速度」の列は、その領域に対するメモリアクセス速度を表します。
CPUのクロック周波数はNTSCでは21.47727MHz、PALでは21.28137MHzで、内部動作サイクルは常に6マスターサイクルとなります。
Fastメモリアクセスは6マスターーサイクル(3.58MHz/ 3.55MHz)、Slowメモリアクセスは8マスターサイクル(2.68MHz/ 2.66MHz)、XSlowメモリアクセスは12マスターサイクル(1.79MHz/ 1.77MHz)の時間をそれぞれ要します。
| バンク | アドレス | 速度 | マッピング |
|---|---|---|---|
|
$00 - $3F
|
$0000 - $1FFF
|
Slow
|
アドレスバスA + /WRAM (ミラーバンク: $7E)
|
|
$2000 - $20FF
|
Fast
|
アドレスバスA
|
|
|
$2100 - $21FF
|
Fast
|
アドレスバスB
|
|
|
$2200 - $3FFF
|
Fast
|
アドレスバスA
|
|
|
$4000 - $41FF
|
XSlow
|
内部CPUレジスタ[*1]
|
|
|
$4200 - $43FF
|
Fast
|
内部CPUレジスタ[*1]
|
|
|
$4400 - $5FFF
|
Fast
|
アドレスバスA
|
|
|
$6000 - $7FFF
|
Slow
|
アドレスバスA
|
|
|
$8000 - $FFFF
|
Slow
|
アドレスバスA + /CART
|
|
|
$40 - $7D
|
$0000 - $FFFF
|
Slow
|
アドレスバスA + /CART
|
|
$7E - $7F
|
$0000 - $FFFF
|
Slow
|
アドレスバスA + /WRAM
|
|
$80 - $BF
|
$0000 - $1FFF
|
Slow
|
アドレスバスA + /WRAM (ミラーバンク: $7E)
|
|
$2000 - $20FF
|
Fast
|
アドレスバスA
|
|
|
$2100 - $21FF
|
Fast
|
アドレスバスB
|
|
|
$2200 - $3FFF
|
Fast
|
アドレスバスA
|
|
|
$4000 - $41FF
|
XSlow
|
内部CPUレジスタ[*1]
|
|
|
$4200 - $43FF
|
Fast
|
内部CPUレジスタ[*1]
|
|
|
$4400 - $5FFF
|
Fast
|
アドレスバスA
|
|
|
$6000 - $7FFF
|
Slow
|
アドレスバスA
|
|
|
$8000 - $FFFF
|
Slow/ Fast[*2]
|
アドレスバスA + /CART
|
|
|
$C0 - $FF
|
$0000 - $FFFF
|
Slow/ Fast[*2]
|
アドレスバスA + /CART
|
[1] 内部CPUレジスタ用のアドレスはアドレスバスAの外にあり、CPUはデータバスを無視する。
[2] CPUレジスタ $420D のビット0がセットされているときはFast、クリアされている場合はSlowとなる。
LoROMメモリマップ
LoROMモデルの実際のメモリマッピングは次のようになります。
| バンク | アドレス | マッピング | ミラーバンク |
|---|---|---|---|
|
$00 - $3F
|
$0000 - $1FFF
|
下位RAM
|
$7E
|
|
$2000 - $2FFF
|
I/Oポート (PPU1, APU)
|
$80 - $BF
|
|
|
$3000 - $3FFF
|
I/Oポート (SFX, DSPなど)
|
$80 - $BF
|
|
|
$4000 - $41FF
|
I/Oポート (PAD)
|
$80 - $BF
|
|
|
$4200 - $5FFF
|
I/Oポート (PPU2, DMAなど)
|
$80 - $BF
|
|
|
$6000 - $7FFF
|
(予約)
|
$80 - $BF
|
|
|
$8000 - $FFFF
|
Mode 20 ROM
|
$80 - $BF
|
|
|
$40 - $6F
|
$0000 - $7FFF
|
Mode 20 ROM
MAD-1チップの場合は未割当 |
$C0 - $EF
|
|
$8000 - $FFFF
|
Mode 20 ROM
|
$C0 - $EF
|
|
|
$70 - $7D
|
$0000 - $7FFF
|
Mode 20 SRAM (448KB)
|
$F0 - $FD
|
|
$8000 - $FFFF
|
Mode 20 ROM
|
$F0 - $FD
|
|
|
$7E
|
$0000 - $1FFF
|
下位RAM
|
$00 - $3F
|
|
$2000 - $7FFF
|
上位RAM
|
||
|
$8000 - $FFFF
|
拡張RAM
|
||
|
$7F
|
$0000 - $FFFF
|
拡張RAM
|
|
|
$80 - $BF
|
$0000 - $FFFF
|
バンク$00 - $3Fのミラー
|
$00 - $3F
|
|
$C0 - $EF
|
$0000 - $FFFF
|
バンク$40 - $6Fのミラー
|
$40 - $6F
|
|
$F0 - $FD
|
$0000 - $FFFF
|
バンク$70 - $7Dのミラー
|
$70 - $7D
|
|
$FE - $FF
|
$0000 - $7FFF
|
Mode 20 SRAM (64KB)
|
|
|
$FE - $FF
|
$8000 - $FFFF
|
Mode 20 ROM
|
HiROMメモリマップ
HiROMモデルの実際のメモリマッピングは次のようになります。
| バンク | アドレス | マッピング | ミラーバンク |
|---|---|---|---|
|
$00 - $1F
|
$0000 - $1FFF
|
下位RAM
|
$7E
|
|
$2000 - $20FF
|
未割当
|
$80 - $9F
|
|
|
$2100 - $21FF
|
I/Oポート (PPU1, APU)
|
$80 - $9F
|
|
|
$2200 - $2FFF
|
未割当
|
$80 - $9F
|
|
|
$3000 - $3FFF
|
I/Oポート (SFX, DSPなど)
|
$80 - $9F
|
|
|
$4000 - $40FF
|
I/Oポート (PAD)
|
$80 - $9F
|
|
|
$4100 - $41FF
|
未割当
|
$80 - $9F
|
|
|
$4200 - $44FF
|
I/Oポート (PPU2, DMAなど)
|
$80 - $9F
|
|
|
$4500 - $5FFF
|
未割当
|
$80 - $9F
|
|
|
$6000 - $7FFF
|
(予約)
|
$80 - $9F
|
|
|
$8000 - $FFFF
|
Mode 21 ROM ($C0 - $EFから)
|
$80 - $9F
|
|
|
$20 - $2F
|
$0000 - $1FFF
|
下位RAM
|
$7E
|
|
$2000 - $20FF
|
未割当
|
$A0 - $BF
|
|
|
$2100 - $21FF
|
I/Oポート (PPU1, APU)
|
$A0 - $BF
|
|
|
$2200 - $2FFF
|
未割当
|
$A0 - $BF
|
|
|
$3000 - $3FFF
|
I/Oポート (SFX, DSPなど)
|
$A0 - $BF
|
|
|
$4000 - $40FF
|
I/Oポート (PAD)
|
$A0 - $BF
|
|
|
$4100 - $41FF
|
未割当
|
$A0 - $BF
|
|
|
$4200 - $44FF
|
I/Oポート (PPU2, DMAなど)
|
$A0 - $BF
|
|
|
$4500 - $5FFF
|
未割当
|
$A0 - $BF
|
|
|
$6000 - $7FFF
|
Mode 21 SRAM (128KB)
|
$A0 - $BF
|
|
|
$8000 - $FFFF
|
Mode 21 ROM ($C0 - $EFから)
|
$A0 - $BF
|
|
|
$40 - $7D
|
$0000 - $FFFF
|
Mode 21 ROM
|
|
|
$7E
|
$0000 - $1FFF
|
下位RAM
|
$00 - $3F
|
|
$2000 - $7FFF
|
上位RAM
|
||
|
$8000 - $FFFF
|
拡張RAM
|
||
|
$7F
|
$0000 - $FFFF
|
拡張RAM
|
|
|
$80 - $DF
|
$0000 - $FFFF
|
バンク$00 - $3Fのミラー
|
$00 - $3F
|
|
$C0 - $EF
|
$0000 - $FFFF
|
Mode 21 ROM
|