TI-99/4A: 펌웨어에 더 기대보기

배경

• 1982년산 TI-99/4A 홈 컴퓨터를 가지고 레트로 프로그래밍을 파는 시리즈물임
• 작년에 BASIC과 머신 코드를 다뤘고, 이번엔 펌웨어가 제공하는 사운드 리스트, 자동 스프라이트 모션, 충돌 감지를 본격 활용함
• 프로그래밍은 주로 Graphics Programming Language(GPL) 바이트코드로 진행 — TI 고유의 커스텀 VM이라고 보면 됨

사운드 리스트: 바흐를 SN76489에 우겨넣기

• 사운드 리스트 API 자체는 단순함 — 주소 세팅하고 플래그 켜면 인터럽트 서비스 루틴이 알아서 재생
• 레코드 구조: [바이트 수][사운드칩 데이터][대기 프레임]의 반복. 0이면 끝
• 함정이 있음: TI-99/4A에는 CPU, VRAM, GROM 세 가지 주소 공간이 있는데, 사운드 리스트는 VRAM이나 GROM에서만 실행 가능. 카트리지 ROM에서는 안 됨
• 바흐 미뉴에트를 넣어봤더니 문제 발생:
  • SN76489의 최저음이 ~110Hz라 저음부 G를 못 침 → 전조(transpose) 필수
  • 볼륨 엔벨로프까지 넣으면 사운드 리스트가 5KB에 달함. GROM 한 블록이 6KB인데!
• 다행히 이 곡은 AABB 구조 → A파트/B파트 두 개로 쪼개서 반복 관리하면 절반으로 축소
• 솔직한 평가: 사운드 리스트는 효과음용이지, 음악 재생엔 자체 플레이어를 짜는 게 나음. 다만 음악 루틴과 사운드 이펙트를 채널 분리해서 병행하는 용도로는 쓸만함

스프라이트: 우산을 날려보자

• VDP(비디오 디스플레이 프로세서) 레지스터를 직접 설정해야 함 — BASIC 때와 메모리 레이아웃이 다름
• 16×16 스프라이트를 2배 확대(magnified)로 사용, 우산 모양 = 캔버스 + 손잡이 2개 스프라이트
• 자동 스프라이트 모션 테이블: VRAM >0780~>07FF에 위치, 스프라이트당 4바이트(Y속도, X속도, 스크래치 2바이트)
• 속도는 4.4 고정소수점 — "16프레임당 픽셀 수" 단위
• 작년 BASIC 버전에서는 캔버스와 손잡이가 따로 놀았는데(처참했음), 이번엔 제대로 동기화됨

충돌 감지: COINC 명령어의 세계

• VDP 하드웨어의 충돌 감지는 "아무 스프라이트끼리 부딪혔는지"만 알려줌 — 너무 대충임
• GPL의 COINC 명령어는 훨씬 정교함: (2X+1)×(2Y+1) 비트 벡터 기반 충돌 맵을 사용
• 16×15 스프라이트의 충돌 테이블이 33×31 = 128바이트. 모든 가능한 오버랩 위치를 비트맵으로 인코딩
• 비트 정렬이 안 맞아서(33비트 행이 4바이트+1비트) 패딩 없이 빽빽하게 들어감. Python 스크립트로 생성
• granularity 설정으로 확대 스프라이트 대응 — granularity 1이면 2×2 블록 단위로 체크하므로 확대 스프라이트도 원래 크기 테이블로 커버됨
• 충돌 처리: X 속도를 반전시키되, 편집 중 인터럽트가 끼면 캔버스와 손잡이가 따로 방향 전환할 위험 → moving sprite count(>837A)를 0으로 세팅해서 편집 중엔 모션 정지

소감

• GPL 바이트코드가 의외로 강력한 부분이 있음 — 특히 COINC는 순수 머신코드로 재현하려면 꽤 고생할 기능
• 반면 간접 참조나 포인터 조작은 제약이 많아서 답답함. GROM만으로는 한계가 명확함
• 다음 편에서 ROM/GROM 하이브리드 카트리지를 다룰 예정