Lib.rs

这是什么？为什么？

有很多 ZX Spectrum 模拟器，其中很大一部分是开源的，一些非常先进，大多数都是出于娱乐目的。但除了几个 Z80 CPU 模拟器的例子之外，我所看到的每一个都是完整的程序，代码不易构建或移植到其他系统。我所找到的大部分是用 C 编写的，很多是用 Java 编写的，甚至有一些是用javascript编写的。

一个引人注目的例子是使用 C 编写且代码易读的 Free Unix Spectrum Emulator。模拟器的组件很好地分离了，具有高度的聚合性，但遗憾的是，这里和那里都散布着大量的全局变量。然而，我可以想象，只要有足够的耐心和技能，就可以在这样的基础上构建成功的项目。

SPECTRUSTY 是从头开始构建的，部分是出于娱乐目的，但也是作为一个 Rust 抽象测试设施。我需要一些主题来深入 Rust 面向对象模型，用于教育目的，我选择了 ZX Spectrum，因为它是一个非常简单的机器，彻底地进行了逆向工程和文档化。这也是我拥有的第一台计算机。从一开始，目标就不是构建一个完整的模拟器程序，而是一个库，你可以相对容易地在这个库的基础上构建适合你特定需求的模拟器。

在这个库中，每个组件都是一个独立的实体，它不知道任何关于世界的事情，通过特质接口来实现其目的。大多数结构体都是使用泛型参数定义的，这些参数可以由互补的组件替代，以完成或扩展其基本功能。

要使用 SPECTRUSTY 创建你的模拟器，首先你需要选择你需要的组件，然后选择它们组合的方式，最后通过特质方法实现它们的函数。

注意事项

由于大量使用多态和静态分发，针对每套频谱芯片组、设备套件和CPU，都会因为单态化而产生单独的代码。如果您希望这些集合在运行时都可用，可能会生成相当大的输出代码。另一方面，产生的代码效率相当高。

如何使用

因为最好的学习方法是通过实例，我邀请您查看教程。

在示例目录中可以找到使用SPECTRUSTY可以构建的几个示例，这些示例作为独立的crate提供。

贡献和反馈

由于ZX Spectrum的普及，从各种来源都可以找到大量技术信息。另一方面，信息的确定性已经被误导，因为一些资源相互矛盾。不幸的是，我对真实硬件的访问非常有限——我自豪地拥有一个TC2048，它至今仍在工作。如果您发现某些内容被错误地模拟，请毫不犹豫地提交一个问题。

功能

以下您将找到库的特色功能和其路线图。

CPU

通过一个独立的z80emu crate执行Zilog Z80 CPU模拟，该crate可以模拟CPU的NMOS、CMOS和BM1变体。

核心芯片组模型

对 Sinclair/Amstrad 机器的视频和争用时序进行了彻底测试，至少与Fuse模拟器的时序相匹配。SCLD实现尚未实施单独的时序，因此目前它可以借用 Sinclair 模型的时序。

• - Ferranti ULA (未提交逻辑阵列) 用于 Sinclair ZX Spectrum 16k/48k (PAL 和 NTSC 时序)。
• - Ferranti ULA 128 用于 Sinclair ZX Spectrum 128k/+2。
• - Amstrad 门阵列用于 ZX Spectrum +2A/+3。
• - (部分) NCR Corporation 的 SCLD 用于 Timex TC2048/TC2068/TS2068 系列（目前使用 Ferrant ULA 的争用时序）。
• - ULAplus 屏幕和颜色模式（包括灰度）作为其他芯片组的增强包装。
• - Chloe 用于 ZX Spectrum SE（272kB RAM）。
• - 俄罗斯五角形和毒蛇模型。
• - 斯洛伐克的 Didaktik 系列。
• - 如果我找到一些详细的规格，将包括波兰 Elwro 800 Junior。

模拟芯片组的原始错误和功能

• - "慢"内存争用。
• - 如原始机器上的部分端口解码。
• - 在 Ferranti ULA 芯片组上读取未使用的端口时出现浮动总线。
• - ULA端口读取时的键盘问题（2/3/none/scld）——当没有磁带信号时，确定EAR IN位值。
• - EAR/MIC 输出允许从两个来源进行声音模拟。
• - Ferranti ULA "雪花"错误干扰——当寄存器I设置为争用页面时（参见128k模型上的Robocop 3或Vectron）。然而，RFSH影响干扰的确切时序目前尚不清楚，因此这是一个近似值。错误模拟也不会像真实机器那样挂起 Spectrum。
• - 早期/晚期时序方案。
• - I/O端口争用与Fuse模拟器相同。大多数模拟器假设端口读写操作在最后一个IO周期 - T4执行，然而Z80的IO_IORQ信号在T1和T4之间是激活的，并且Fuse端口读写在T1进行时间戳记录。这对于精确模拟边界效应尤为重要。
• - 从端口0x7ffd读取会导致ULA 128崩溃，因为它的HAL10H8芯片无法区分对这个端口的读写操作，导致使用浮动的数据总线来设置分页寄存器。

模拟的外设

• - 磁带信号接口作为脉冲迭代器（输入和输出）。
• - AY-3-8910声音处理器和通用的I/O A和B端口（用于128k / Melodik / FullerBox / Timex）。
• - 128k RS-232端口作为AY-3-8910端口附件。
• - 128k键盘作为AY-3-8910端口附件。
• - +2A/+3 centronics端口。
• - 接口1 ROM扩展。
• - 接口1 - 微型驱动器（包括IN 0错误）。
• - 接口1 - RS232。
• - 接口1 - ZX-NET（具有实时UDP数据包封装！）。
• - 游戏手柄：Kempston，Fuller，Sinclair，Cursor。
• - Kempston鼠标。
• - +3软盘驱动器。
• - 其他软盘驱动器系统（TR-DOS，DiSCIPLE，+D，FDD 3000，...）

文件格式

• - .SNA格式加载/保存器
• - .Z80 v1/2/3格式加载/保存器
• - .SLT
• - .SZX
• - .TAP格式读取/写入器，脉冲编码/解码器
• - .TZX格式读取/写入器，脉冲编码/解码器
• - .PZX格式读取/写入器，脉冲编码/解码器
• - .RZX格式读取/写入器，录音/播放器
• - .MDR微型驱动器格式读取/写入器，文件系统浏览器
• - .SCR格式加载/保存器
• - .ZXP格式加载/保存器
• - .AY播放器格式解析器

Rust版本要求

由于依赖于Rust 2021版以及其他在此版本中稳定的API的crate使用，此版本的spectrusty需要Rustc版本1.59或更高版本。

版权

SPECTRUSTY库可在GNU LGPL版本3或更高版本下使用。

示例、测试和基准测试可在GNU GPL版本3或更高版本下使用。

在资源目录中找到的ROM文件可在不同的条款下使用。