ゲームギア 開発環境

#はじめに
ゲームギアの開発環境について、日本語で解説しているページが見つからなかった為、調査してまとめました。

本記事ではCコンパイラにより、以下の画像をゲームギア上に表示するまでをご説明します。

表示させたい画像

画像参照元
いらすとや https://www.irasutoya.com/

#スペック

発売日	1990年10月6日
価格	19,800円
型番	HGG-3200
CPU	Z80A(3.58MHz)
RAM	8KB
VRAM	16KB
VDP	セガカスタムLSI
ディスプレイ	バックライト付 3.2インチ カラー液晶
画素数	480×146ドット [*1]
発色数	4096中32色同時発色(ゲーム時)
	4096同時発色(TV時)
SOUND	ステレオ 3重和音 1ノイズ

スペックは以下から参照。
セガハード大百科 - ゲームギア
https://sega.jp/history/hard/gamegear/index.html

[*1]
上記のセガ公式サイトでは画素数が480×146と記載されておりますが、実際には160×144です。
なぜ480×146と記載されているかは不明です。
480だとPSP並みの解像度のような気がします。

#開発言語
アセンブラとCコンパイラを利用できます。
本記事ではCコンパイラを使用した開発環境の説明を行います。
アセンブラについては、下記ツールの説明のみです。

###アセンブラ

• WLA-DX
  http://www.villehelin.com/wla.html
  現在も更新が行われているマルチプラットフォームのアセンブラ。
  記述時点での最新バージョンは v9.9 (15-Aug-2019)。
  以下の機種などに対応しています。
• セガ・マークIII
• ゲームギア
• ファミコン
• スーパーファミコン
• ゲームボーイ
• ＰＣエンジン
• etc

###コンパイラ

• SDCC - Small Device C Compiler
  http://sdcc.sourceforge.net/
  様々なマイコンに対応するCコンパイラ。
• Z80
• Intel 8031, 8032, 8051, 8052
• Maxim 80DS390
• 68HC08
• etc

#必要ツール

• devkitsSMS
  https://github.com/sverx/devkitSMS
  Cライブラリと各種ツールがセットになったツールキット。

• BMP to SMS/GG tile converter(BMP2Tile)
  http://www.smspower.org/maxim/Software/BMP2Tile
  BMP, PNG, PCX, GIF形式の画像から、タイルデータ、タイルマップ、パレットを生成するツール。

• 画像のパレットが編集できるソフト
  本記事ではPictBearを使用しています。
  https://www.fenrir-inc.com/jp/pictbear/
  GIMPやAdobe Photoshopでも対応可能かと思います。

#準備
以下のサイトから必要なファイルをダウンロード。

• SDCC - Small Device C Compiler
  http://sdcc.sourceforge.net/

• devkitSMS
  https://github.com/sverx/devkitSMS

• BMP to SMS/GG tile converter(BMP2Tile)
  http://www.smspower.org/maxim/Software/BMP2Tile

#インストール

1. ダウンロードした各ファイルを任意の場所に展開。

2. devkitSMSの SMSlib に格納されている「SMSlib_GG.lib」を、SDCCの lib\z80 に格納。
   

3. 任意の場所にプロジェクト用のフォルダを作成し、以下のファイルを格納する。
   devkitSMS\crt0\crt0_sms.rel
   devkitSMS\SMSlib\src\SMSlib.h
   

#画像からCソースを生成

以下の手順で画像からCソースを生成します。

• 画像を16色まで削る
• 画像を256x192にリサイズ
• 画像からタイルデータ、タイルマップ、パレットを生成
• タイルデータ、タイルマップ、パレットからCソースを生成

###画像を16色まで削る

1. PictBearで対象の画像を読み込み
   

2. 「イメージ」→「イメージタイプ」→「インデックスカラー」を選択
   

3. 警告が出ますが「はい」を選択
   

4. そのまま「OK」を選択
   

5. 「イメージ」→「パレット」→「パレットの編集」を選択
   

6. 「ツール」→「不要なパレットを削除」を選択
   

7. 「ツール」→「使用頻度でソート」を選択
   

8. 「削除」を使用して上段の16色まで色を削り、「OK」を選択
   　⇒　

9. 16色に削った画像
   

###画像を256x192にリサイズ

1. 「イメージ」→「イメージのリサイズ」を選択
   

2. ゲームギアの画素数である160×144に収まるようにサイズを指定
   

3. 「イメージ」→「キャンパスのリサイズ」を選択
   

4. 256x192を指定
   「縦横比を固定する」のチェックは外す
   アンカーは中央を選択
   

5. 256x192にリサイズした画像
   

###画像からタイルデータ、タイルマップ、パレットを生成

1. BMP to SMS/GG tile converter を起動し、画像を読み込み
   

2. 「Tiles」タブを選択し、「Save」を選択
   

3. ファイルの種類で「Raw (uncompressed) binary (*.bin)」を選択して保存
   

4. 「Tilemap」タブを選択
   

5. ファイルの種類で「Raw (uncompressed) binary (*.bin)」を選択して保存
   

6. 「Palette」タブを選択
   「Output hex(GG)」にチェック
   

7. ファイルの種類で「Binary files (*.bin)」を選択して保存
   

###タイルデータ、タイルマップ、パレットからCソースを生成

1. タイルデータ、タイルマップ、パレットを1つのフォルダに格納
   上記以外のファイルを格納するとエラーになる可能性があります。
   また、ファイル名が長すぎると処理が完了しない場合があります。その場合は、ファイル名を短縮してください。
   

2. 以下のPowerShellスクリプトを実行
   「$folder2c」と「$data」は各自のパスに書き換えて下さい。
   「$folder2c」はdevkitSMS内に含まれているフォルダです。
   「$data」は1. でデータを格納したフォルダです。

folder2c.ps1

$folder2c = "D:\devkitSMS\folder2c\"
$data     = "D:\Project\data\"

cd $folder2c

.\folder2c $data $data\assets

pause

完了するとCソースとヘッダが生成されます。

生成されたCソースとヘッダをプロジェクトフォルダに格納します。

#ソースコード
以下のソースをプロジェクトフォルダに格納

xxx__tiles__bin, xxx__tiles__bin_size等は、assets.hを参照して各自書き換えて下さい。

main.c

#define TARGET_GG

#include "SMSlib.h"
#include "assets.h"

void main (void)
{
	SMS_loadTiles		(xxx__tiles__bin, 0, xxx__tiles__bin_size);
	SMS_loadTileMap		(0, 0, xxx__tilemap__bin, xxx__tilemap__bin_size);
	GG_loadBGPalette	(xxx__palette__bin);

	SMS_displayOn(); 

	for (;;);
}

#コンパイル
以下のPowerShellスクリプトを実行。
パスは各自の環境に書き換えて下さい。

Compile.ps1

$sdcc		= "D:\sdcc\bin\sdcc.exe"
$ihx2sms	= "D:\devkitSMS\ihx2sms\ihx2sms.exe"
$prj		= "D:\Project\"

Set-Alias sdcc		$sdcc
Set-Alias ihx2sms	$ihx2sms

cd $prj

sdcc -c -mz80 main.c 
sdcc -c -mz80 assets.c
sdcc -o hoge.ihx -mz80 --no-std-crt0 --data-loc 0xC000 crt0_sms.rel main.rel assets.rel SMSlib_GG.lib

ihx2sms hoge.ihx hoge.gg

#実行
生成された「hoge.gg」をエミュレータで起動。
本記事ではmekaを使用しています。
https://www.smspower.org/meka/

実行画面

#参考サイト
Z80 Assembly programming for the Sega Master System and the Game Gear!
http://www.chibiakumas.com/z80/MasterSystemGameGear.php

stevepro studios - devkitSMS Programming Sample
https://steveproxna.blogspot.com/2017/11/devkitsms-programming-sample.html

View topic - devkitSMS tutorial - Forums - SMS Power!
http://www.smspower.org/forums/15888-DevkitSMSTutorial