0324-Chip8-实现指令 8

环境

• Time 2023-07-27
• Zig 0.11.0-dev.4191+1bf16b172
• SLD2 2.28.1

前言

说明

参考资料：

1. https://en.wikipedia.org/wiki/CHIP-8
2. https://austinmorlan.com/posts/chip8_emulator/
3. https://rsj217.github.io/chip8-py/
4. https://github.com/Timendus/chip8-test-suite

其中最后一个提供了测试的套件，实现的过程中，可以检测哪些指令有问题，帮助很大。

目标

实现 0x8nnn 指令。

execute

cpu 文件中其它不相关代码已省略，增加一条 0x8 指令的分支，单独进行实现。

fn execute(self: *CPU, memory: *Memory) void {
    const ins = &self.instruct;
    var reg = &self.register;
    switch (ins.code) {
        0x0 => {
            if (ins.opcode == 0x00E0) memory.clearScreen();
            if (ins.opcode == 0x00EE) self.pc = memory.pop();
        },
        0x1 => self.pc = ins.nnn,
        0x2 => {
            memory.push(self.pc);
            self.pc = ins.nnn;
        },
        0x3 => if (reg[ins.x] == ins.nn) self.next(),
        0x4 => if (reg[ins.x] != ins.nn) self.next(),
        0x5 => if (reg[ins.x] == reg[ins.y]) self.next(),
        0x6 => reg[ins.x] = ins.nn,
        0x7 => reg[ins.x] +%= ins.nn,
        0x8 => self.code8(reg, ins),
        0x9 => if (reg[ins.x] != reg[ins.y]) self.next(),
        0xA => self.index = ins.nnn,
        0xB => self.pc = reg[0] + ins.nnn,
        0xD => self.draw(memory),
        else => std.log.info("unknown opcode: 0x{X:0>4}", .{ins.opcode}),
    }
}

code8

1. 前四条指令都是寄存器 x 和 y 操作，然后赋值给寄存器 y。
2. 第五条是两个数加，溢出标志影响 F 寄存器，结果存 x 寄存器。
3. 第六条和第八条是相减，溢出影响 F，结果存 x。
4. 第七和第九条是移位操作。

fn code8(self: *CPU, reg: *[16]u8, ins: *Instruct) void {
    switch (ins.n) {
        0x0 => reg[ins.x] = reg[ins.y],
        0x1 => reg[ins.x] |= reg[ins.y],
        0x2 => reg[ins.x] &= reg[ins.y],
        0x3 => reg[ins.x] ^= reg[ins.y],
        0x4 => {
            const sum = @addWithOverflow(reg[ins.x], reg[ins.y]);
            reg[ins.x] = sum.@"0";
            reg[0xF] = sum.@"1";
        },
        0x5 => self.subWithFlag(reg[ins.x], reg[ins.y]),
        0x6 => {
            reg[0xF] = reg[ins.x] & 0x1;
            reg[ins.x] = reg[ins.x] >> 1;
        },
        0x7 => self.subWithFlag(reg[ins.y], reg[ins.x]),
        0xE => {
            reg[0xF] = (reg[ins.x] >> 7) & 0x1;
            reg[ins.x] = reg[ins.x] << 1;
        },
        else => std.log.info("unknow opcode: 0x{X:0>4}", .{ins.opcode}),
    }
}

启动

zig build run

效果

总结

实现了 code8，并进行验证。对于测试 rom 还有 F 指令没有实现。

附录