ブートスティック（ＳＭＳ）

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＜Super Memory Stick(SMS)とは？＞

ＳＭＳはGBAの通信ポートに接続して、ゲームのセーブデータをバックアップするための装置です。
使い方はゲームカセットをGBAに挿入して、SMSを通信ポートに接続します。電源ONと同時にSTARTとSELECTボタンを押します。このようにすると、カセットのゲームが起動せずに通信ポート経由でSMSのメニュープログラムが起動します。
このメニュー画面を操作することで、ゲームカセットのセーブデータをバックアップ・リストアすることが出来ます。SMSには4Mと8Mの2種類が発売されていて価格も安価です。ＳＭＳの中に自作ゲームを書き込んで持ち歩けたら結構便利です。

ブートスティック（ＳＭＳ）はパーツショップでも購入できます

内部構造は基板にボンディングされた謎のCPU、4/8MbitのATMEL製のシリアルフラッシュ、そして7.3728MHzのクリスタルというとてもコンパクトな作りになっています。

＜ＳＭＳの解析＞

ＳＭＳの構成から判断すると、ＳＭＳのメニュープログラムもシリアルフラッシュに書き込まれていると考えられます。この予め書き込まれているＳＭＳメニュープログラムの代わりにユーザプログラムを書き込むことが出来れば目的が達成できます。
実際にこの手のことを解析するにはロジアナを使用する以外に方法はありません。

実際にカメレオンＵＳＢロジアナを繋いで調べてみました。ＳＭＳはＧＢＡをマルチプレイモードでブートした後に、32bitシリアル転送モードを使用してフラッシュメモリーのアクセスを行っていることが判明しました。後はアクセスするためのコマンドプロトコルを調べればＯＫという段階までたどり着きました。

カメレオンＵＳＢロジアナはパラレルバスの内容を１６進数表示できるアナライズ機能はありますが、シリアル通信を１６進数表示出来る機能がありません。これが無いとプロトコルの解析は困難なので、とりあえずその部分を外付けで作ってと思っていました。ところが他にもいろいろやることが多く、ＳＭＳはそのまま放置プレイと化してしまったのです。（ほぼ半年前）

放置プレイになってしまったＳＭＳが何故ゆえに復活したかと言いますと、実はお恥ずかしい話があります。
懇意にしていただいているゲームラボ編集部からＧＢＡ関連の特集を組むので、何かねたを提供して欲しいといわれていました。手持ちにサムスンのフラッシュメモリーとCygnalの超小型マイコンがあったので、これを組み合わせてGBA-SPに組み込めるフラッシュ付きブートチップを作ろうと考えていました。ＧＢＡ−ＳＰは非常に高密度な内部設計のため、サンハヤトのフレキシブル感光基板を使用する予定でした。自分でもなかなか面白そうな企画だと自負していました。
ところが、手持ちのCygnalマイコンはI/Oの数が少ないため、フラッシュメモリの一部のピンとＧＢＡの通信ポートを共有する必要が生じました。これが問題になったのです。GBAはGBとの互換性を維持するために、GBのゲームカセットを挿入するとGBモードで動作します。このときGBAの通信ポートもGBモードとなり、5Vの電圧がかかります。Cygnalのマイコンは5V耐圧を持つのですが、フラッシュメモリーはＮＧでした。最悪ＧＢのカセットを使用するとブートチップが壊れてしまうということになりかねません。
このことが判明したのは原稿の締め切りの２日前でした。ゲーラボ編集部では既に紙面を空けて待っているので、いまさらごめんなさいは出来ません。何か替わりの原稿を書かねば、、、。と非常にあせっておりました。
そんな折、何気にインターネットを検索していると、なんと海外でＳＭＳの解析に成功したというＨＰを発見しました。ソースコードも公開されていました。私が必要としていたコマンドプロトコルが全て判明したのです。

＜Super Memory Stick Manager＞

どのような方法でＳＭＳのフラッシュを書き換えたらよいでしょうか？
F2Aなどのフラッシュカセットに書き換えるためのプログラムと実行させたいユーザプログラムを書き込んで、SMSのフラッシュを書き換える方法もあります。
しかし、この方法は手順が複雑になりますし、フラッシュカセットが無いと実現できません。そして可能ならばSMS全体のバックアップや、ユーザプログラムを書き換えた後でも元の状態に戻したりもしたいです。

そこでブートケーブルUSBを使用した専用ツール(smsman.exe)を作成することにしました。
smsman.exeを使用することで、ブートケーブルUSBとSMSがあればファームの吸出しからプログラムの書き込みまで、自由に行うことが可能になります。
ＳＭＳもブートケーブルもＧＢＡの通信ポートを使用しますので、当然ですがブートケーブルとＳＭＳの差し替えが発生します。

GBAの内部ＲＡＭは256Kbyte(2Mbit)あります。基本的に起動できるのはこの領域で実行できるプログラムに限ります。従って市販されているＧＢＡのゲームを吸い出してSMSに書き込んでも絶対に動きません。

ＳＭＳは4/8Mbitの容量がありますので、4Mで２本、8Mで４本のプログラムをＳＭＳに書き込むことが出来ます。起動するプログラムを選択するためにローダーを作成しました。SMSからはまず最初にこのローダーが起動され、起動時に押されていたボタンによってロードするプログラムを切り替えます。

ローダーを書き込んだＳＭＳを挿入して電源をＯＮするとこの画面が表示される

これがsmsman.exeのメニュー画面です。ブートケーブルUSBをＧＢＡとＰＣに接続し、ＧＢＡをＯＮして、smsman.exeを起動します。

ファームウエアの「吸出し」でSMSのファームウエアを吸い出します。
ファームウエアの「書き込み」でＳＭＳにファームウエアを書き込みます。
「データを含む」にチェックを入れることでSMS全体に対して吸出し・書き込みを行います。

（注意）SMS購入直後にファームウエアの吸出しを行ってください。
このとき吸い出したーファームウエアが無いと、後でＳＭＳを従来のセーブデータ保存用として使用することが出来なくなります。

ユーザプログラムの「ローダー書き込み」はSMSに専用ローダーを書き込みます。
ユーザプログラムの「プログラム書き込み」は選択した1-4の位置にユーザプログラムを書き込みます。
（4Mの場合は1か２、8Mの場合は1から4を選択します。）

ボタンをクリックしますと、処理が開始されます。
ブートケーブルやＳＭＳの抜き差しに関しては、ＧＢＡの画面の指示に従ってください。

＜スクリーンショット＞

パズルゲーム(game.gba)とファミコンエミュレータ(PocketNes + DigDug)

＜ダウンロード＞

smsman.exe Super Memory Stick Manager

game.gba サンプルゲーム（パズル）

glib.gba　　サンプルプログラム