模拟器的历史很长几乎伴随着计算机发展史，很多模拟器的出现，实际上是为了保存很多年前原始的游戏（程序），不过是在不同的设备上运行。

当机器A的硬件和速度超过机器B时，在理论上可以用机器A的指令模拟机器B的指令，那么在应用上，可以将性能较低的机器B中的软件重新利用。“仿真器（emulator）”特指这类软件。一些CPU中也集成有模拟其他架构的CPU的微指令集。这也算是一种仿真器。

以上两者，在游戏模拟器的历史中，有里程碑的意义。尤其是后者，发展成开放的团队维护源代码，有不同的开放源代码版本。在后来的十年中，MAME将多种不同的街机模拟器合并在一起。相比起其它的模拟器，可以说是能模拟最多硬件和游戏的模拟器软件。

计算器在出厂时，需要为其编写用户说明书。其中的截图，都是有计算器模拟器获得而来。在计算机上，计算器模拟器作为一个应用程序，运行快，优点多，也算是一种实用的工具。

驾驶模拟器是模拟驾驶体验的机械装置，用于在室内训练驾驶员。驾驶员不会因模拟驾驶中的事故而受伤。

这不是一个很复杂的项目。我们不会一开始就编写代码，而是先了解一下需要掌握的基础知识，包括十六进制记数法（hexadecimal notation）、二进制技巧（binary tricks）、位字段（bit field）和嵌套的整体架构（architeture）。

你可能在想，为什么不直接使用十进制，原因很简单，因为硬件需要用最简单的方式运算，而它所用的方式跟我们在编程中习惯使用的方式不同。例如在C++中，我们用的char是一个8位的数据类型（01101011），一个字节这么大，你和我可能会把它当成一个数值，但计算机硬件可能会有不同的看法。

CPU通常需要一些内存，而NES有高达2KB的内存。从根本上讲，CPU是一个8位的设备，它的内部存储器只能存储8位的数据，但它可以寻址（address）16位的地址范围，所以理论上（potentially）它可以与64KB的内存进行交互（interface）。在这个总线上，该内存映射到位置$0000~$07FF（即2KB的十六进制数据）。因此，当CPU把地址放在总线上的这个区间内时，这个特定的对象（particular object）将会进行响应（respond）。因此即使CPU可以寻址64KB的内存，大部分的地址都将解析为空（nothing），我们稍后会讨论这个问题。

还有一个连接到总线的附属设备，当然也是最重要最复杂的一个，就是PPU（图像处理器，picture processing unit），有时我会口误称其为像素处理器（pixel）。相比于它跟CPU的重要关系，却只有非常小的内存地址映射，范围是$2000~$2007。你看到我写的是7，可能以为我错用了十进制来写，实际上它就是十六进制。PPU是一个完全独立的设备，它的官方设计名称（official deisgnation）是2CO2。

CPU根本不负责把任何东西绘制在屏幕上，而是把数据送入PPU，然后PPU会合成为显示在屏幕上的图片，因此我们可以把PPU视为一个并行处理单元，它是一个复杂的小设备，它有自己的总线。虽然CPU有64KB的寻址范围，但PPU也有16KB的寻址范围。而PPU的总线的工作方式跟CPU的总线一样，它也连接了不同的设备。