Daniel García Pereira

ÍNDICEINTRODUCCIÓN..............................................................................................4RECORRIDO HISTÓRICO.................................................................................6

GENERACIÓN GAME & WATCH....................................................................6GENERACIÓN GAME BOY.............................................................................8GENERACIÓN DS.......................................................................................12

ARQUITECTURAS PRINCIPALES.....................................................................15Z80............................................................................................................15ARM7.........................................................................................................16ARM9 + ARM7...........................................................................................18

FUTURO........................................................................................................19REFERENCIAS...............................................................................................20

ÍNDICE DE FIGURASFigura 1: Magnavox Odyssey.........................................................................4Figura 2: Color TV Game 6.............................................................................5Figura 3: Game & Watch: Super Mario Bros...................................................7Figura 4: Game Boy........................................................................................9

Figura 5: Game Boy Pocket..........................................................................10Figura 6: Game Boy Light.............................................................................10Figura 7: Game Boy Color............................................................................11Figura 8: Game Boy Advance.......................................................................12Figura 9: Game Boy Advance SP..................................................................12Figura 10: Game Boy Micro..........................................................................12Figura 11: Nintendo DS................................................................................13Figura 12: Nintendo DS lite..........................................................................14Figura 13: Nintendo DSi...............................................................................14Figura 14: Nintendo DSi XL..........................................................................15Figura 15: Procesador Z80 para Game Boy..................................................16Figura 16: Estructura del procesador Z80....................................................17Figura 17: Procesador ARM7 para Game Boy Advance................................17Figura 18: Estructura del procesador ARM7.................................................18Figura 19: Procesador ARM9+ARM7 para Nintendo DS................................19Figura 20: Estructura del procesador ARM9+ARM7.....................................19Figura 21: Nintendo 3DS..............................................................................20

INTRODUCCIÓNEn 1972, Ralph Baer creó la primera consola de videojuegos,

Magnavox Odyssey, el primer aparato que llevaba los videojuegos al entorno doméstico. Incluía diez juegos distintos (tenis, hockey, submarino, simon, ski, etc.). Su precio era de unos 100 dólares y a finales de ese año se habían vendido más de 100.000 unidades. Fué conocida popularmente como "The Brown Box" y funcionaba simplemente con transistores. En 1968 se había presentado un prototipo a empresas como Zenith, Sylvania, Motorola o RCA, aunque ninguna de ellas vió interés comercial en fabricar una consola de videojuegos. Un ejecutivo de RCA, con distinta visión, abandonó su empresa y se unió a Baer en su apuesta por intentar lanzar el producto, la cual finalmente dio sus frutos.

Figura 1: Magnavox Odyssey

Nintendo constató el éxito que tenían los videojuegos en esta época, y comenzó a introducirse en el mercado. Su primer paso en este campo fue el de asegurarse su derecho a distribuir la Magnavox Odyssey en Japón, lo cual hicieron en 1975. En ese momento, las consolas hogareñas eran extremadamente raras, incluso la consola Atari Pong todavía no había sido producida.

Un dato bastante curioso y desconocido es el hecho de que Nintendo creó su propia versión de una consola Pong llamada Color TV Game 6 (sólo disponible en Japón) en el año de 1977, siendo extraoficialmente la primera consola de videojuegos de Nintendo. Posteriormente sacó al mercado una nueva versión de la consola bajo el nombre de Color TV Game 15.

Figura 2: Color TV Game 6

A partir de aquí Nintendo empezó a crear algunos videojuegos, llegando en 1980 a crear su primera videoconsola portátil con lo que ya se afianzaba en el mercado emergente de los videojuegos y las videoconsolas.

RECORRIDO HISTÓRICOGENERACIÓN GAME & WATCH

Las Game & Watch son las primeras consolas portátiles que sacó Nintendo al mercado, pero no piensen que tienen algo que ver con los artilugios que nos podemos encontrar actualmente en el mercado. Estas máquinas adoptaban diversas formas y controles para adaptarse del mejor modo posible al único juego que albergaban en su memoria y funcionaban con un par de pilas de botón. No había cartuchos que cambiar, simplemente se tenía una consola diferente por juego y se acabó (una auténtica aberración para la economía familiar).

Por otra parte, en la pantalla de las Game & Watch no había ningún tipo de color (sólo los que estaban dibujados en el fondo del cristal líquido) y los “gráficos” consistían en simples sprites monocromos predefinidos (como los números de los antiguos relojes Casio, vaya).

Claramente, su arquitectura a nivel físico era muy simple para la tecnología de hoy en día y además, era específica para su única funcionalidad, que era la de ejecutar su único juego y en algunos casos tenía la opción de usarse como reloj con alarma, por lo que su complejidad se puede comparar con la de una calculadora simple de hoy en día.

Figura 3: Game & Watch: Super Mario Bros

Finalmente, se muestra un catálogo de los diferentes modelos que salieron al mercado con sus correspondientes juegos, su precio en libras, la fecha de lanzamiento y las zonas de lanzamiento y venta.

GENERACIÓN GAME BOYEn abril de 1989 Nintendo hace historia al sacar al mercado japonés

esta consola portátil. Sus creadores, (el mismo equipo que desarrolló las Game & Watch) apostaron fuerte por ella, pero no imaginaban que años después el éxito de la máquina superaría todas las expectativas y se convertiría en un fenómeno a escala planetaria.

La primera Game Boy contaba con un microprocesador Z80 de 8 bits a 4,16 MHz, 8 KB de memoria RAM, pantalla con cuatro niveles de verde sin ningún tipo de iluminación, regulación de contraste y 160 x 144 píxeles de resolución. También contaba con puerto de comunicación para jugar en multijugador con otras Game Boy, conector para auriculares y regulación de volumen. De la alimentación se encargaban cuatro pilas AA que nos permitían jugar más de 20 horas seguidas con la consola.

Los cartuchos de los juegos (con una capacidad máxima de 8 Mb) se insertaban en una ranura que la máquina tenía en su parte superior y para controlarlos disponíamos de una cruceta digital de cuatro direcciones, dos botones A y B así como los habituales pulsadores de Select y Start, controles que estarían presentes en toda la gama, pero a los que se añadirían en modelos más avanzados un par de pulsadores más.

Figura 4: Game Boy

Este modelo llegó a vender entorno a 87 millones de ejemplares, dominando el mercado casi con totalidad a pesar de tener peores prestaciones que otras rivales como la SEGA Game Gear o la ATARI Lynx.

A partir de este modelo, aparecieron años después diversas variantes que se muestran a continuación.

Game Boy Pocket (1996): cambió los colores de la pantalla por una escala de grises, en vez de la desagradable escala de verdes, y redujo su peso y tamaño.

Figura 5: Game Boy Pocket

Game Boy Light (1997 sólo en Japón): añadía retroiluminación a la pantalla, pero debido al poco éxito en el mercado, nunca salió a la venta fuera del país asiático.

Figura 6: Game Boy Light

Game Boy Color (1998): con ésta, Nintendo dio un pasito más allá, añadiendo el color a su videoconsola, concretamente, 32768 colores, aunque sólo podían verse 56 diferentes al mismo tiempo en pantalla.

Figura 7: Game Boy Color

En 2001 aparece una Game Boy superior, mucho más potente que las anteriores en gráficos, sonidos y velocidad del microprocesador, que corre a 32 bits. Era 17 veces más rápida que la Game Boy Color. Permite jugar a todos los cartuchos de las anteriores versiones de GameBoy, y permite jugar en red, se podían conectar hasta 4 consolas Game Boy Advance para jugar el mismo juego en línea.

Esta vez se rompió en gran parte con los esquemas del pasado y se empleó una configuración horizontal para los botones, a los que se incorporaron dos gatillos denominados “L” y “R” en la parte superior de la consola y una gran pantalla a color de 2.9 pulgadas en el centro de la misma.

Los cartuchos de GBA eran de un tamaño mucho más reducido y compatibles únicamente con esta máquina, pues el hardware de las anteriores Game Boy nada tenía que ver con el de la Advance (aunque la GBA sí que aceptaba cartuchos de Game Boy), comenzando por su microprocesador, que ahora pasó a ser un ARM7 de 32 bits funcionando a 16.8 MHz. La alimentación corría a cargo de dos pilas AA que duraban unas 15 horas según los datos de la propia Nintendo.

La pantalla pasó a tener 240 x 160 píxeles y podía mostrar 32768 colores en pantalla al mismo tiempo (prácticamente un píxel de cada color). La ausencia de retroiluminación hacía que tuviéramos el mismo problema con la luz que sucedía con la Game Boy Color, y es que sin una iluminación ambiental intensa, muchos juegos eran prácticamente imposibles de visualizar.

Figura 8: Game Boy Advance

Al igual que con el modelo clásico, a partir de ésta también aparecieron varios modelos que intentaban adaptarse a las peticiones de los usuarios.

Game Boy Advance SP (2003): su única diferencia era estética, se modificó el modelo para que la pantalla quedara protegida por sí misma al cerrar la consola.

Figura 9: Game Boy Advance SP

Game Boy Micro (2005): este modelo apenas duró en el mercado debido a que Nintendo ya había sacado al mercado su nueva portátil, la cual superaba en prestaciones y jugabilidad a ésta.

Figura 10: Game Boy Micro

GENERACIÓN DSDebido a la reducción vertiginosa de ventas de las últimas Game Boy

y a la próxima aparición de la PSP de Sony, Nintendo tuvo que reinventar su portátil.

En noviembre de 2004 apareció la Nintendo DS (dual screen) con doble pantalla, una de ellas táctil, reconocedor de voz, conexión wifi, etc. Además tenía un doble puerto para cartuchos, con el que uno de ellos podías reutilizar los juegos de la advance.

Esta máquina utilizaba un ARM9 como procesador principal y un ARM7 como DSP con el que conseguía la compatibilidad con los juegos antiguos. El ARM9 era de 32 bits y funcionaba a 66MHz y el ARM7 era de 32 bits a 33MHz con una memoria RAM de 4MB.

Con esta videoconsola, Nintendo volvió a dar un golpe de efecto en el mercado de los videojuegos, sobre todo en el de las videoconsolas portátiles, parte del trabajo que le hizo recuperar su fuerza que continuaría con la Wii. Eso fue debido al cambio de jugabilidad, añadiendo el reconocedor de voz y la pantalla táctil, y a un enfoque más general a la hora de venderla, abriéndose camino entre la gente de mediana y larga edad.

Figura 11: Nintendo DS

Al igual que la generación anterior, ésta también tuvo varios modelos con modificaciones.

Nintendo DS lite (2006): la única diferencia de éste modelo fue estético, ya que el primer modelo tenía una forma un tanto agresiva y con ello consiguieron darle un punto de vista más elegante.

Figura 12: Nintendo DS lite

Nintendo DSi (2008): con este modelo añadieron un extra al cual le han ido sacando partido en los juegos nuevos, que son dos cámaras, una interna y otra externa como se aprecia en la foto. Eso sí, a partir de este modelo se perdió la compatibilidad con los juegos de la advance al eliminar el puerto inferior para los cartuchos.

Figura 13: Nintendo DSi

Nintendo DSi XL (2009): con este modelo se quiso aumentar el tamaño de la videoconsola, sobre todo orientado a incrementar algo el mercado de la gente de mediana o larga edad ya que su pantalla es considerablemente mayor y aunque su peso y tamaño se incrementó un poco, para un adulto no es una diferencia muy significativa. Haciendo mayor hasta el propio lápiz táctil, dándole una forma de pluma estilográfica.

Figura 14: Nintendo DSi XL

ARQUITECTURAS PRINCIPALESA continuación se van a mostrar las principales arquitecturas de las

distintas generaciones nombradas de videoconsolas portátiles de Nintendo. Inicialmente aparecieron las Game & Watch, las cuales llevaban una arquitectura muy simple y específica para el juego que iban a ejecutar. A continuación apareció la Game Boy la cual amplió mucho su arquitectura que estaba basada en un procesador Z80. Con la gama Advance el procesador y la arquitectura se cambió por un ARM7 con el que se consiguieron mayores prestaciones con un bajo consumo. Finalmente, la generación DS subió otro escalón más, usando como procesador principal

un ARM9 y como coprocesador o DSP un ARM7 que además, le daba compatibilidad con los juegos anteriores en las primeras gamas.

Z80

Figura 15: Procesador Z80 para Game Boy

El Zilog Z80 es un microprocesador de 8 bits cuya arquitectura se encuentra a medio camino entre la organización de acumulador y de registros de propósito general. Si consideramos al Z80 como procesador de arquitectura de registros generales, se sitúa dentro del tipo de registro-memoria.

Fue lanzado al mercado en julio de 1976 por la compañía Zilog, y se popularizó en los años 80 a través de ordenadores como el Sinclair ZX Spectrum, Amstrad CPC o los ordenadores de sistema MSX. Es uno de los procesadores de más éxito del mercado, del cual se han producido infinidad de versiones clónicas, y sigue siendo usado de forma extensiva en la actualidad en multitud de sistemas embebidos.

A pesar de ser un microprocesador de 8 bits, el Z80 puede manejar instrucciones de 16 bits y puede direccionar hasta 64 Kb de RAM. Una de las características más reseñables es que tiene las instrucciones del Intel 8080 como subconjunto, de modo que algunos ordenadores basados en Z80 podían ejecutar programas diseñados para el CP/Modelo 8080. Esto ha hecho que los formatos de instrucción del Z80 sean bastante complejos, ya que tienen que mantener su compatibilidad con el 8080. Sin embargo el Z80 ha conseguido mejorar al microprocesador de Intel en velocidad, ha añadido nuevos modos de direccionamiento y contiene un juego de instrucciones más amplio.

Figura 16: Estructura del procesador Z80

ARM7

Figura 17: Procesador ARM7 para Game Boy Advance

En concreto, dentro de la familia de los ARM7, el que usa la Game Boy Advance y que es el mismo que años más tarde integró como coprocesador la Nintendo DS es el ARM7TDMI donde algunas de sus características son que es un procesador de 32 bits perteneciente a la familia RISC, tiene segmentación en tres etapas y dos repertorios de instrucciones: ARM (32 bits) y THUMB (16 bits).

A continuación se muestra el diagrama de bloques del ARM7. Su estructura es similar a la de otras máquinas RISC. Si conoces el procesador MIPS, te resultará bastante familiar.

Figura 18: Estructura del procesador ARM7

ARM9 + ARM7

Figura 19: Procesador ARM9+ARM7 para Nintendo DS

En este caso, el procesador ARM9 que usa la Nintendo DS es el ARM946E-S, que es un procesador pensado para sistemas empotrados, además tiene varios repertorios de instrucciones, incluyendo los ya nombrados en el ARM7 y además, se añade uno de funciones de DSP y de punto flotante. Además, posee segmentación en cinco etapas y dos buses AMBA de comunicación interna.

A continuación se muestra el esquema de los procesadores de la Nintendo DS con el ARM9 y el ARM7 en paralelo.

Figura 20: Estructura del procesador ARM9+ARM7

FUTURONintendo ya ha anunciado que a finales de febrero de 2011 aparecerá

su nueva portátil, que dará otro gran salto en el mercado, ya que se tratará de la primera videoconsola con pantalla 3D.

Su arquitectura se basará en dos ARM11 a 266MHz y un chip de GPU Pica200 de DMP (Digital Media Professionals) a 133MHz con 64MB de RAM, 4MB de VRAM y 1.5GB de flash interna.

Figura 21: Nintendo 3DS

REFERENCIAS http://www.nintendo.es

http://es.wikipedia.org

http://indicelatino.com/juegos/historia

http://luipermom.wordpress.com

http://www.dmprof.com/english/e_products/e_pica_200