Especificaciones técnicas SG-1000 Mark I

SG-1000, fue la primera videoconsola de sobremesa desarrollada por Sega. Fue primero lanzada al mercado en una primera fase de pruebas en Japón en 1981 y finalmente lanzada al mercado japonés en julio de 1983 por 15.000¥. La consola no consiguió gran éxito en ese mercado. Sin embargo, el sistema se vendió bien en Asia hasta 1985. Fue también comercializada en Australia por John Sands, en Nueva Zelanda por Grandstand Leisure Limited, y en otros países como ItaliaEspaña, y Sudáfrica. La consola en su versión original nunca llegó a Norteamérica, su nombre es el acrónimo de Sega Game 1000.

En julio de 1984, Sega lanzó una versión actualizada de la consola llamada SG-1000 II, que contaba con un conector para una ampliación de teclado opcional. Una versión en forma de ordenador de esta consola con el teclado integrado fue comercializada bajo el nombre de SC-3000. Irónicamente, la SC-3000 acabaría vendiendo más que la SG-1000.

La Sega Mark III, una versión todavía más nueva lanzada en Japón con hardware de vídeo mejorado y una mayor cantidad de RAM, sería rediseñada para convertirse en la Sega Master System.

El fabricante de videojuegos Tsukada Original hizo el Othello Multivision, un clon del SG-1000. El clon de Colecovision de Bit Corporation fue llevado a Norteamérica por una compañía llamada Telegames. Telegames llamó a este clon Telegames Personal Arcade, y con él se podía jugar a juegos de Colecovision y SG-1000.Sega Mark III: una variación de la SC-1000

Especificaciones técnicas SG-1000 Mark II

SEGA SG-1000 II - Briconsola

UPC

Gráficos

  • Velocidad de reloj: 10.738635 MHz
  • Velocidad de reloj de píxeles : 5.3693175 MHz (NTSC), 5.3203424 MHz (PAL)
  • Ancho del bus: 8 bits
  • Frecuencia de subportadora de color: 3.579545 MHz (NTSC), 3.546893 MHz (PAL)
  • Resolución de sobreexploración: 342×262 (NTSC), 342×313 (PAL)
  • Frecuencia de actualización: 59.922743 Hz (NTSC), 49.701459 Hz (PAL)
  • Velocidad de fotogramas: 59.922743 FPS (NTSC), 49.701459 FPS (PAL)
  • Color de la paleta : 16 colores (15 colores + transparente),  todas en pantalla
  • Límite programable: 105 paletas de colores (todo en pantalla) posible con imagen estática 
  • Sprites : 2 colores por sprite, 8-32 bytes por sprit
  • Sprites en pantalla: 32 sprites en pantalla, 64 sprites con trucos de programación,  64-256 fichas de sprites en pantalla
  • Sprites de hardware por scanline : 4 sprites por scanline, 20 sprites por 21 scanlines 
  • Sprites parpadeantes por línea de exploración: 9 sprites por línea de exploración
  • Tamaños de píxeles de sprites: 8 × 8 o 16 × 16 píxeles (32-64 píxeles de sprites por línea de exploración)
  • Zoom de sprites enteros: hasta 32 × 32 píxeles, los sprites se pueden programar para reducir el tamaño (ahorrando ancho de banda de la línea de exploración) 
  • Fondo: campo de juego Tilemap , 8 × 8 mosaicos, 2 colores por mosaico, 8 bytes por mosaico 
  • Desplazamiento de software: desplazamiento grueso de 8 píxeles, desplazamiento suave por píxel 
  • Tabla de atributos de Sprite: 128 bytes (4 bytes por sprite)
  • Fichas de Sprite: 2 KB (64-256 fichas, 8-32 bytes por ficha)
  • Mosaicos de fondo: 6 KB (768 mosaicos, 32 × 24 mosaicos, 256 × 192 píxeles, 8 bytes por mosaico)
  • Modos de visualización de VDP: 
  • Modos 1–2: resolución de 256×192, mapa de mosaico, 2 colores por mosaico, 8 bytes por mosaico
  • Modo 3: resolución 64 × 48, mapa de bits , 16 colores por píxel, 4 bits por píxel
  • Ancho de banda de VRAM:
  • Ancho de banda de lectura de VDP: 6.896551 MB / s
  • Ancho de banda de escritura Z80: Byte por 12 ciclos, 298.295 KB / s (NTSC), 295.574 KB / s (PAL)
  • Escritura Z80 durante la visualización activa: 174.794 KB / s (NTSC), 181.112 KB / s (PAL) 
  • Velocidad de llenado de lectura: 5.3693175 MPixels / s (NTSC), 5.3203424 MPixels / s (PAL)
  • Velocidad de relleno de escritura en modo 1-2: 1 bit por píxel, 2.386363 MPixels / s (NTSC), 2.364595 MPixels / s (PAL)
  • Escritura en modo 1-2 durante la visualización activa: 1.398352 MPixels / s (NTSC), 1.448896 MPixels / s (PAL)
  • Velocidad de relleno de escritura en modo 3: 4 bits por píxel, 596,590 píxeles / s (NTSC), 591,148 píxeles / s (PAL)
  • Modo 3 de escritura durante la visualización activa: 349,588 píxeles / s (NTSC), 362,224 píxeles / s (PAL)
  • Velocidad de relleno de mosaico: 8 bytes por mosaico
  • Velocidad de llenado de lectura: 83,895 mosaicos / seg (NTSC), 83,130 mosaicos / seg (PAL)
  • Velocidad de escritura: 37,286 mosaicos / seg (NTSC), 36,946 mosaicos / seg (PAL)
  • Escribir durante la visualización activa: 21.849 mosaicos / seg (NTSC), 22.639 mosaicos / seg (PAL)

Sonido

  • Velocidad de reloj: 3.579545 MHz 
  • Sonido mono de 4 canales 

Memoria

  • Ancho de banda de SRAM: 3.579545 MB / s (NTSC, 279 ns), 3.546893 MB / s (PAL, 281 ns), bus de 8 bits 
  • Ancho de banda de VRAM: 6.896551 MB / s (145 ns), bus de 8 bits 
  • Ancho de banda de ROM: 3.579545 MB / s (NTSC, 279 ns), 3.546893 MB / s (PAL, 281 ns), bus de 8 bits 

SG-1000 Mark III

Sega Mark 3 (Loose) | Sega

Creadas por Sega como una version mejorada de la SG-1000 y vendida en el resto del mundo como la Sega Master System (SMS), fueron el primer sistema de Sega en salir fuera de Japón aunque fue creada inicialmente para competir contra el éxito de la Famicom en Japón. Cometido que no conseguiría por el boom de Super Mario Bros en dicho país. Eso no desanimo a Sega para lanzar su consola en occidente, repitiendo la misma falta de éxito en los EEUU que tuvo en Japón donde la NES la arrollo por completo pero con una presencia más que respetable en el mercado europeo e incluso convirtiendose en una consola altamente popular en mercados como Brasil donde la consola se convirtió en todo un éxito de masas.

#1 Hardware y Gráficos

Master System es una versión mejorada de la SG-1000, no es el mismo caso que la 7800 donde se trata de un sistema con un chip gráfico completamente nuevo sino que sería respecto a la SG-1000 lo que hoy en día es la PS4 Pro respecto a la PS4 a nivel de hardware. No obstante se lanzo como un hardware nuevo dado que el slot de cartucho es completamente diferente y por tanto los juegos de la SMS/Mark III no se pueden cargar en una SG-1000, esto es debido a los cambios en el generador de patrones/ sprites que es el Sega VDP.  Aunque al primer modelo de la consola era compatible hacía atrás con el formato My Card, unas tarjetas de unos 32KB de capacidad cuyo formato funcionaba tanto en la SG-1000 como en la SMS y se plantearon inicialmente como una alternativa más barata a los cartuchos.

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Hasta que la posibilidad de utilizar un sistema de memoria multibanco hicieron que la consola adoptará definitivamente los cartuchos como formato estándar de sus juegos. Por cierto, de la SG-1000 hable en la entrada de la Colecovision dado que el hardware de la SG-1000 y de la Colecovision es exactamente el mismo y hay que tener en cuenta que el hardware de la SMS/Mark III es una versión mejorada del SG-1000 que a su vez era un clon de la Colecovision.

Las especificaciones técnicas de la SMS/Mark III son;

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  • CPU Z80A a unos 3.58 Mhz
  • 8KB de memoria SRAM
  • Sega VDP (Versión modificada del TMS9918A/TMS9928A)
  • El sistema de Audio es el mismo que el de la Colecovision y la SG-1000.
  • La BIOS de la Mark III y de la SMS es distinta. Mark III además tiene un puerto para conectarle un teclado que la SMS carece. 
  • Pese a ser ambas la misma consola, la SMS es llamada Mark IV.

La Mark III se lanzo a un precio de 16.800 yenes en 1985 en Japón por lo que era un hardware accesible para todo, los únicos cambios destacables son los 8KB de SRAM y el Sega VDP, la SRAM se explica porque la densidad/coste se había duplicado año tras año por lo que unos 8KB de RAM en 1985 tenían el mismo coste que 4KB en 1984 (Atari 7800), 2KB en 1983 (Famicom/NES), 1KB en 1982 (Colecovision). Por lo que n realidad lo único que hay interesante es el Sega VDP, el cual al contrario de la PPU de la Famicom/NES donde el chip estuvo altamente modificado, en la SMS/Mark III con tal de mantener la compatibilidad hacía atrás el chip funciona en los Modos 1, 2 y 3 de la misma manera que el TMS9918A/TMS9928A de MSX, Colecovision, SG-1000 Creativision, hasta el punto en que se puede conectar un Sega VDP en el primer sistema de la historia en utilizar el famoso generador de sprites, el TI-99/4A y funcionar casi perfectamente y casi sin problemas, excepto en Modo 4.

El modo 4 es el modo gráfico avanzado de la SMS/Mark III

  • Cada patrón/sprite/caracter de 8×8 puede combinar hasta 16 colores por escaneo  linea de escaneo (en realidad son 16 colores por patrón/sprite/caracter) en comparación de los 2 colores del TMS9928A estandar de la Colecovision. Esto significa que los patrones son volcados a la VRAM donde cada 4 bits y no 1 bit representan un pixel.
  • Al contrario que en la Famicom/NES no hay memoria separada entre gráficos y programa en el cartucho, por lo que la unica memoria del VDP es su propia memoria local de 16KB para todo el juego.
  • Dado que todos son accedidos desde la VRAM y esta es solo de unos 16KB y ha de almacear también las Name Tables se limita a unos 448 patrones/sprites por juego en total en la SMS/Mark III.
  • Soporta hasta 8 patrones/sprites/caracteres distintos por linea de escaneo, mientras que el TMS9928A estandar soporta solo unos 4.
  • Hasta 64 patrones/sprites/caracteres distintos por pantalla, en contra de los 32 del TMS9928A. Al contrario que en la Famicom/NES dichas tablas no se almacenan en una memoria interna del generador de patrones/sprites sino que son almacenadas en la VRAM
  • Se han añadido registros adicionales para el soporte de scroll por hardware, la Colecovision y el MSX carecen de ello y tienen que calcular el scroll por software que funcionan de manera muy parecida a los añadidos por Nintendo en la PPU de la Famicom/NES
  • Dispone de 32 bytes de Color RAM (CRAM), esta es una memoria interna del VDP y es de solo lectura.
  • El VDP funciona a la misma velocidad de reloj que la PPU y el TMS9928A de la Colecovision, a unos 5.37Mhz.

Esto que voy a contar se aplica para el resto de sistemas con el TMS9918A/TMS9928A y derivados (PPU de NES) y es la correlación entre la velocidad de reloj, la resolución y el tiempo para construir la Name Table. Aprovecho esta entrada para explicarlo porque pienso que no lo he explicado de manera suficientemente clara en las entradas anteriores, si para algunosos parece un Deja Vu de lo explicado en otras entradas lo siento.

La velocidad estandar es de 5.37 Mhz que es 3/2 el Colorburst del NTSC y es un múltiple de 1.79 Mhz que es la velocidad a la que va el 6502 en los sistemas con dicha CPU y 1/2 de la velocidad de los Z80 que es la misma que la del Colorburst, ahora bien…

(5.37*10^6)/(262 lineas de escaneo en entrelazado*60 fotogramas por segundo)= 341 ciclos de reloj del generador de sprites por linea

En el caso de tener un Z80 esto equivalen a unos 511 ciclos de reloj por linea… Si es un sistema con un 6502 esto son unos 1012 ciclos por linea.

Tenemos las siguiente resoluciones posibles en un TMS9918A/TMS9928A.

  • 240P, dejando 12 lineas de escaneo libres para que la CPU genere la Name Table de la siguiente escena.
  • 224P, dejando 38 lineas de escaneo libres para que la CPU genere la Name Table de la siguiente escena.
  • 192P, dejando 70 lineas de escaneo libres para que la CPU genere la Name Table de la siguiente escena.

Los datos se envían de manera secuencial por la CPU al TMS9918A/TMS9928A pero no hacía su memoria sino utilizando un puerto que tiene el propio generador de patrones/sprites que es un doble puerto de 16 bits. Los datos se transmiten de la siguiente manera:

  • Parte Alta de la Dirección de Memoria.
  • Parte Baja de la Dirección de Memoria
  • Dato a transmitir

El problema de los Z80 es que necesitan de 4 ciclos de reloj para transmitir un solo byte, en este caso tenemos que transmitir 3 datos por lo que por byte de la Name Table vamos a necesitar unos 12 ciclos en total. Por lo que es la velocidad de generación de la Name Table no hay mejoras respecto al SG-1000 o a la Colecovision ya que se utiliza la misma CPU por lo que las limitaciones son las mismas.

NametableBytesNº NTBSlinesCiclos Z80Ciclos/BB Z80
32×309602192012613212511
32×28896217923819418121618
32×24768215367035770122981

Esto limita la resolución a 256×192 pixeles, no obstante y tomando como punto de partida la Colecovision sus mejoras son muy parecidas a las de la Famicom/NES. Aunque en Famicom/NES esto se aplica en los 3 modos disponibles y derivados del TMS9918A, en el caso del Sega VDP esto solo se aplica en el Modo 4 que es el modo con gráficos mejorados de la consola.

Pero la mejora más importante de la SMS/Mark III respecto al resto de consols de la época fue en la representación del color. Pese a la compatibilidad con el TMS9928A la luminosidad y representación de los colores es única de la consola. Como conte en la entrada de la Famicom/NES Nintendo llego a crear su propia paleta de colores, la diferencia es que Sega quiso mantener la compatibilidad hacía atrás con la SG-1000 en el diseño y tenía que conservar los colores originales. Curiosamente estos no se muestran en pantalla de la misma manera:

Esto explica porque los colores son tan vivos en la SMS/Mark III, aunque la consola tiene una paleta de 64 colores propia en el Modo 4 que es el que utilizan los juegos de SMS/Mark III.

PaletaMasterSystem

En pantalla se pueden mostrar hasta 32 colores divididos en dos paletas de 16 colores cada uno, el primer plano puede mostrar una sola de las paletas, pero el segundo plano puede mostrar ambas paletas. La trampa de tener la CRAM dentro del VDP es que esto le permite a la CPU acceder a ella y cambiar la paleta durante el periodo HBlank dando la posibilidad a la SMS a mostrar los 64 colores de la paleta en una misma pantalla.

La cual fue la principal baza técnica de Sega con esta consola respecto a la Famicom/NES.

#3 La Gran Olvidada de los 8 bits

Años después éxito de la Genesis/Mega Drive en occidente le dio a Sega la posibilidad de aprovechar el crecimiento de su nombre y vender su consola de 8 bits durante unos pocos años, esto combinado con el hecho de que Genesis/Mega Drive se diseño para ser compatible hacía atrás con su antecesora le dieron una especie de segunda vida a la SMS de la que los usuarios de la misma especialmente en occidente disfrutaron enormemente.

¿Y por qué es la gran olvidada? La gente se imagina una guerra entre Sega y Nintendo a iguales en esa época, en realidad Sega perdió en Japón de tal manera que en solo 3 años lanzo otra consola en forma de Genesis/Mega Drive. Sega carecia del musculo suficiente en Japón como para convencer a los grandes desarrolladores. Nintendo tras el éxito de Super Mario Bros se aseguro la exclusiva de los grandes japoneses con contratos de exclusividad de contenido durante dos años y atandoles en corto a su Famicom/NES. Sega que tenía unas ventas muy bajas con la Mark III poco o nada pudo hacer en dicho mercado, Famicom era un fenómeno de masas y para colmo en 1987 NEC lanzo su propia consola con capacidad muy superiores, la NEC PC-Engine lo que forzo a Sega al diseño deprisa y corriendo de lo que sería su consola más exitosa de la historia.

Pero Genesis/Mega Drive ya tendrá su propia entrada.