⚠️ Clean-Room / Educativo

Este proyecto es educativo y Open Source. No se copia código de otros emuladores. Implementación basada únicamente en documentación técnica y tests permitidas.

Inicio de Fase 2 (v0.0.2)

Fecha: 2025-12-19 Step ID: 0100 Estado: Verified

Resumen

Se inicia oficialmente la Fase 2 (v0.0.2) del proyecto Viboy Color. Esta fase se enfoca en la migración del núcleo de emulación a C++/Cython para alcanzar precisión de timing necesaria para jugabilidad completa, y en la implementación del subsistema de Audio (APU). Se realizó limpieza del espacio de trabajo, archivando la documentación de v0.0.1 y eliminando artefactos de release que no son necesarios en desarrollo activo.

Concepto de Hardware

La Fase 2 aborda dos desafíos fundamentales de la emulación de Game Boy:

  1. Precisión de Timing: El hardware original funciona a 4.19 MHz con sincronización ciclo a ciclo precisa. La implementación en Python puro introduce latencia que rompe la lógica de juegos sensibles al timing. La migración a C++/Cython permite ejecutar el núcleo a velocidad nativa mientras mantiene la interfaz Python para frontend y tests.
  2. Audio Processing Unit (APU): El Game Boy incluye un subsistema de audio con 4 canales: dos canales de onda cuadrada (con sweep y envelope), un canal de onda arbitraria (Wave RAM), y un canal de ruido (LFSR). La APU genera audio a la frecuencia del hardware pero debe ser muestreado y mezclado para salida a 44100Hz o 48000Hz en el sistema host.

Arquitectura Híbrida: La Fase 2 implementa una arquitectura donde Python maneja la orquestación (UI, input, carga de archivos) mientras C++ maneja la emulación ciclo a ciclo. Cython actúa como puente, permitiendo llamadas eficientes desde Python a código C++ compilado.

Implementación

Se realizó una limpieza estructural del repositorio para preparar el entorno de desarrollo de la Fase 2:

Archivado de Documentación v0.0.1

  • Creada carpeta `docs/archive/`: Para almacenar documentación de versiones cerradas.
  • Movido `INFORME_COMPLETO.md`: Archivado como `docs/archive/INFORME_v0.0.1_FINAL.md` para preservar el historial completo de la Fase 1.
  • Inicializado `INFORME_FASE_2.md`: Nuevo documento de bitácora con objetivos claros de la Fase 2: migración a C++/Cython y implementación de APU.

Limpieza de Artefactos de Release

Se eliminaron de la rama de desarrollo (pero preservados en el tag v0.0.1) los siguientes artefactos que no son necesarios durante el desarrollo activo:

  • release/: Binarios compilados de v0.0.1 (Windows, Linux, macOS)
  • installers/: Scripts de instalación (Inno Setup, Debian, py2app)
  • tools/build_release.py: Script de construcción de la v0.0.1

Nota: Las carpetas build/ y dist/ no estaban en git (probablemente en .gitignore), lo cual es correcto ya que son artefactos temporales de PyInstaller.

Actualización de Documentación

  • README.md: Actualizado para reflejar el estado "v0.0.2-dev (Work in Progress)" y el roadmap de la Fase 2 con tareas específicas de migración a C++/Cython e implementación de APU.
  • Bitácora: Creada primera entrada (0100) documentando el inicio de la Fase 2.

Decisiones de Diseño

Limpieza Segura: Todos los artefactos eliminados están preservados en el tag `v0.0.1`, por lo que pueden ser recuperados en cualquier momento con `git checkout v0.0.1`. Esto permite mantener la rama de desarrollo limpia sin perder el trabajo de la versión anterior.

Separación de Fases: La documentación de v0.0.1 está archivada pero accesible, permitiendo consultar decisiones técnicas anteriores mientras se desarrolla la nueva arquitectura.

Archivos Afectados

  • docs/archive/INFORME_v0.0.1_FINAL.md - Documentación archivada de v0.0.1 (movido desde raíz)
  • INFORME_FASE_2.md - Inicializado con objetivos y estructura de la Fase 2
  • README.md - Actualizado con estado v0.0.2-dev y roadmap
  • docs/bitacora/entries/2025-12-19__0100__inicio-fase-2.html - Nueva entrada de bitácora
  • docs/bitacora/index.html - Actualizado con nueva entrada (pendiente)
  • release/ - Eliminado de git (preservado en tag v0.0.1)
  • installers/ - Eliminado de git (preservado en tag v0.0.1)
  • tools/build_release.py - Eliminado de git (preservado en tag v0.0.1)

Tests y Verificación

Esta entrada es de naturaleza administrativa y no requiere tests funcionales. Sin embargo, se verificó:

  • Git: Confirmado que los archivos eliminados están preservados en el tag v0.0.1 mediante verificación del historial de git.
  • Estructura de archivos: Verificada la creación de `docs/archive/` y el movimiento correcto de `INFORME_COMPLETO.md`.
  • Documentación: Verificada la actualización de `README.md` y `INFORME_FASE_2.md` con información correcta de la Fase 2.

Fuentes Consultadas

  • Git Documentation: Tagging y branching strategies
  • Proyecto Viboy Color: `.cursorrules` - Especificación de arquitectura híbrida Python/C++
  • Pan Docs: Referencia para implementación futura de APU (Fase 2)

Nota: Esta entrada es principalmente administrativa. Las fuentes técnicas para la migración a C++/Cython y la implementación de APU se consultarán en entradas futuras.

Integridad Educativa

Lo que Entiendo Ahora

  • Gestión de Ciclo de Vida: La separación de fases mediante tags de git permite mantener un historial limpio mientras se preserva el trabajo anterior. Los artefactos de release no son necesarios en desarrollo activo pero deben estar disponibles en la versión finalizada.
  • Arquitectura Híbrida: La migración a C++/Cython requiere una arquitectura cuidadosa donde Python mantiene el control de alto nivel (UI, eventos) mientras C++ maneja el bucle crítico de emulación. Cython es el puente que permite esta integración eficiente.
  • Preparación del Entorno: Un espacio de trabajo limpio es esencial para enfocarse en el desarrollo nuevo sin distracciones de artefactos de versiones anteriores.

Lo que Falta Confirmar

  • Estructura de C++/Cython: Cómo organizar los archivos `.pyx`, `.pxd`, `.cpp` y `.hpp` para mantener una arquitectura clara y escalable.
  • Gestión de Memoria: Cómo manejar la transferencia de datos entre Python y C++ sin copias innecesarias, especialmente para buffers de video y audio.
  • Compilación y Build: Cómo configurar `setup.py` para compilar extensiones Cython de manera cross-platform (Windows, Linux, macOS).
  • APU: Los detalles específicos de implementación de cada canal de audio y la sincronización con el bucle principal de emulación.

Hipótesis y Suposiciones

Rendimiento: Asumo que la migración a C++/Cython resolverá los problemas de timing observados en v0.0.1, pero esto debe ser validado mediante pruebas con juegos sensibles al timing (Tetris, Pokémon) una vez completada la migración.

Compatibilidad: Asumo que la arquitectura híbrida mantendrá la portabilidad del proyecto (Windows, Linux, macOS) mediante compilación condicional en `setup.py`, pero esto debe ser verificado en cada plataforma.

Próximos Pasos

  • [ ] Configurar infraestructura de compilación Cython (`setup.py`, estructura de directorios)
  • [ ] Crear estructura base de módulos C++/Cython (CPU, MMU, PPU)
  • [ ] Migrar CPU (LR35902) a C++ con wrapper Cython
  • [ ] Migrar MMU a código compilado
  • [ ] Migrar PPU a código compilado
  • [ ] Implementar APU (Canal 1: Onda cuadrada con Sweep)
  • [ ] Implementar APU (Canal 2: Onda cuadrada)
  • [ ] Implementar APU (Canal 3: Wave RAM)
  • [ ] Implementar APU (Canal 4: Ruido LFSR)
  • [ ] Integración de audio con bucle principal
  • [ ] Validación con juegos sensibles al timing