¿Cómo funcionaron los videojuegos portátiles de los años 70 y 80?

Tengo curiosidad por saber cómo funcionaron los primeros videojuegos portátiles de los años 70 y 80. Ya sabes, esos pequeños juegos con una pantalla LCD con "elementos fijos", lo que significa que fueron cableados para uno (o un pequeño número de) juegos específicos. Por ejemplo,

este :

o esto :

Específicamente, ¿qué tipo de microcontroladores usaron estos juegos? Según recuerdo, generalmente había una gran "gota" de epoxi en el centro del tablero que probablemente controlaba todo. Entonces mi pregunta es, ¿qué había dentro de esta burbuja? ¿Era un pequeño microcontrolador estándar con una ROM que ejecutaba el juego real, o era una CPU / controlador personalizado para cada diseño? ¿O tal vez ni siquiera era una CPU sino más bien una simple máquina de estado conectada al juego en cuestión? Me doy cuenta de que la respuesta puede depender del juego en particular.

¿Se ha publicado el diseño / esquemas de alguno de estos juegos o hay buenos libros / referencias sobre cómo se hicieron? Finalmente, ¿qué herramientas se usaron para diseñar microcontroladores como este? ¿Se basó en algo como la síntesis de VHDL / Verilog, o fue un enfoque de más bajo nivel con el cableado de los elementos individuales?

Si bien el 4004 y el Z80 estaban disponibles, era poco probable que ambos se usaran en dispositivos portátiles donde el recuento bajo de piezas, el costo y la duración de la batería eran importantes.

Hubo familias de microcontroladores de 4 y 8 bits de la década de 1970 que se han olvidado en su mayoría, estos generalmente tenían ROM en el chip, por lo que después de desarrollar su programa en un sistema de emulación relativamente costoso, siempre en lenguaje ensamblador, pagó su dinero y el fabricante de silicio hizo una máscara e imprimió SU contenido específico de ROM en una oblea de chips en blanco, luego los probó, cortó y empaquetó *: seis semanas más tarde recibió una entrega de 25000 micros con contenido de ROM permanente y rezó para que el programa funcionara ...

(* O el dado suministrado para que se ajuste a su propia gota de epoxi)

• Texas Instruments tenía el TMS-1000 y vendió probablemente millones con el mismo conjunto de 20 melodías ligeramente desafinadas para timbres.

• National Semi tenía el SC / MP ... no sé mucho al respecto, excepto que creo que se usó en la primera computadora Sinclair, la "Ciencia de Cambridge MK14", uno o dos años antes que la ZX80, ZX81 y Spectrum.

• Intel tenía el 8048 eight-bitter que todavía se puede usar en los teclados de PC, que yo sepa ... incluso tenían una versión EPROM (8748) que atraía a la compañía más pequeña (¡sin costos de máscara! ¡YAY!) Me mordieron cuando La versión CMOS prometida del 8748 se dejó caer silenciosamente ...

• Zilog tenía (todavía tengo, creo) el Z8.

• Motorola, por extraño que parezca, perdió este barco a pesar del 6800: el 6802 puede haber sido un intento, pero el 6811 fue (para mi recuerdo) bastante tarde en el juego.

• RCA tenía el CMOS (baja potencia !!!!) 1802 con la instrucción más extraña establecida en el planeta.

• Y una compañía olvidada desde hace mucho tiempo llamada General Instruments tenía otra oferta, que mi hoja de datos "Preliminar" de 1983 llama PIC1652 o PIC1654 (con 256 o 512 palabras de ROM de programa) y un conjunto de instrucciones bastante extraño. Espero que se haya hundido sin dejar rastro ...

El 'blob negro' es tecnología chip-on-board (COB). La técnica todavía se utiliza hoy en día y los troqueles de semiconductores se colocan directamente en el tablero y se interconectan. La sustancia negra se usa para proteger los alambres finos del daño. Ahora que conoce el término, puede encontrar muchos recursos a su alrededor, por ejemplo, lo siguiente parece una buena introducción:

http://www.siliconfareast.com/cob.htm

El Intel 4004 fue lanzado en 1971 y ampliamente considerado como el primer microprocesador generalmente disponible. A mediados de los años 70, los microprocesadores como el Zilog Z80 estaban disponibles y eran más que capaces de ejecutar juegos tan simples.

Entonces, aunque no soy un experto en la industria de los juegos, la realidad es que probablemente no eran muy diferentes de cómo harías las cosas hoy en día, un microprocesador combinado con una ROM y un controlador LCD simple. Recuerde que la mayoría de los juegos de esa época tenían elementos cableados en la pantalla LCD en lugar de estar mapeados en bits, lo que habría simplificado la potencia de procesamiento.