TinyでPONG！（概要）

これから製作例を紹介する「TinyでPONG!」は、非常に安価な8ビットマイコンATTiny2313ひとつでこの黎明期のテレビゲームを「安価に」模倣してみようじゃないかというプロジェクトです。

Tiny2313はプログラムメモリー(ROM)が2Kバイト、RAMが128バイトしかありません。RAMといっても当然VRAMではないので、そのまま映像出力ができるような仕組みは一切ありません。

しかも画面表示解像度は水平192ドット×垂直236ラインですので、VRAMで実現しようとすると1ドットあたり1ビットとして5,664バイトが必要になってしまいます。やはりVRAM方式では無理ということになります。

PONGの映像を出力するのと同時に水平・垂直の同期信号を作ります。テレビ側はこれらの信号に合わせて画面の上端と左端のタイミングをつかみます。この同期信号のタイミングをTiny2313内蔵のタイマ／カウンタで作り出します。

プログラムでは、前述のボール左端カウンタ、右端カウンタ、上端カウンタ、下端カウンタ、左パドル上端カウンタ、下端カウンタ…が変数として使われて、ハードウェアカウンタをシミュレートしているような格好になっています。

1「行」分の映像を出力するところは一番工夫したところで、非常に高速に、かつ、安定した速度で動かなければならないので、かなりトリッキーなことをやっています。AVRの汎用レジスタの数の多さを最大限利用しています。PONGの仕組みを模倣すると言っておきながら、この部分ではちょっとずるをしているのですが…VRAMを使わないことが一番の目的なのでまあ許してもらいましょうか。

パドルは10KΩのボリュームで制御します。ボリュームの位置を検出するのに電圧を直読できるA/Dコンバータがほしいところでしたが、あいにくこのマイコンには内蔵されていません。そこで、簡易A/Dコンバータをソフトウェアで実装してあります。コンデンサを決まった電圧に充電しておいて、ボリュームの抵抗で放電させ、電圧が一定レベルまで下がったときまでの時間を測ります。抵抗が小さければ素早く放電され、抵抗が大きければゆっくり放電されます。詳しく計算すると分かるのですが、抵抗値とこの放電時間は比例します。つまり、ボリュームはBカーブ（＝直線）であればそのままBカーブとして使えるのです。

サーブをするためのボタンは電源ボタンを兼ねています。電池を入れるとすぐには映像は出てきません。サーブのボタンを押すと初期画面が現れます。映像が出ているときはいつでもサーブのボタンを5秒以上押し続けることにより電源を切ることができます。

そのほかにも音が出たり、ソフトで電源ランプ（LED）の輝度調節をしていたり、さまざまなことをやっています。

プログラムのソースコードを公開する予定ですので、詳しくはそちらをのぞいてみてください。