Приложение №1. Система команд 6502.

Рассмотрим систему команд архитектуры 6502. В Денди используется именно эта модель, за исключением блока десятичной арифметики.

Процессор оперирует целыми восьмиразрядными числами. Содержит всего 6 программно-доступных регистров. Из них 5 – восьмиразрядных, и 1 – шестнадцатиразрядный программный счетчик.

A – регистр - аккумулятор. Как и большинство «простых» архитектур – 6502 является «аккумуляторной», то есть во всех, или почти во всех, операциях явно или неявно участвует аккумулятор.

PC – программный счетчик. Единственный 16-ти разрядный регистр – указатель выполняемой команды (классически).

S – регистр - указатель вершины стека (первой свободной ячейки). Стек находится в пространстве адресов 0100h – 01FFh и «растёт» от старшего к младшему.

P – регистр флагов.

P[0] - “C” – “Carry” – флаг переноса из старшего разряда (классически).

P[1] - “Z” – “Zero” – признак нулевого результата (классически).

P[2] - “I” –  “Interrupt” – флаг маскирования прерывания аппаратного прерывания на линии IRQ – варьируется командами SEI/CLI.

P[3] - “D” – “Decimal” – флаг режима десятичной арифметики. Так как в Денди этот режим отсутствует, то этот флаг не используется процессором, может использоваться программистом. Варьируется командами SED/CLD.

P[4] - “B” – “Break” – флаг программного прерывания (команда BRK).

P[5] - “ 1”

P[6] - “V” – “” – флаг переноса в знаковый разряд (из 6-ого в 7-ой - классически).

P[7] - “N” – “” – флаг знака результата операции – дублирует седьмой разряд (классически).

X, Y – регистры индексной адресации (или просто "общего назначения").

В общем итоге получается регистров для "юзания" всего навсего 3 (A,X,Y) - да и то, многие команды жестко привязаны именно к одному из них, очень часто неудобно бывает, что рождает лишние мнемоники и обращения в память.

Напомним, что система команд процессора оперирует или с перечисленными выше регистрами, или с адресным пространством памяти (64кб) – все устройства, управляемые процессором, должны отображаться своими регистрами на память.

И так – о способах адресации памяти.

ABS - прямая, в команде указывается полный 16-разрядный адрес операнда:

ABS, X (ABX)- индексированная по X, указывается базовый 16-разрядный адрес, к которому прибавляется смещение из регистра X;

ABS, Y (ABY) - индексированная по Y, указывается базовый 16-разрядный адрес, к которому прибавляется смещение из регистра Y.

АСС - аккумуляторная, подразумевает наличие операнда в регистре A процессора (что требуется указать в мнемонике).

IMM - непосредственная, 8-разрядный операнд расположен сразу за кодом команды (в мнемонической записи перед непосредственным операндом ставится символ «#»).

IMPL - неявная (указывается лишь мнемоника), операнды не указываются – жесткая логика работы инструкции.

IND - косвенная, задается адрес ячейки памяти, в которой хранится адрес операнда - бывает следующих видов:

IND, X (NDX) - индексно-косвенная, указывается 8-разрядный адрес в нулевой странице (в квадратных скобках), к которому прибавляется содержимое регистра X, после чего из ячейки памяти с вычисленным адресом и следующей за ней извлекается полный 16-разрядный адрес операнда (в мнемонике после адреса через запятую ставится и "X"). Другими словами - в области нулевой страницы создается таблица адресов, а при помощи переменной в регистре "X" можно по ним "бегать";

IND, Y (NDY) - косвенно-индексная, указывается 8-разрядный адрес в нулевой странице (в квадратных скобках), после чего из заданной ячейки памяти и следующей за ней считывается 16-разрядный базовый адрес, к которому прибавляется содержимое регистра Y, и из ячейки с вычисленным адресом извлекается операнд (в мнемонике после адреса через запятую ставится и "Y"). В данном случае переменная в регистре "Y" играет роль смещения относительно адреса базы, хранящегося в нулевой странице;

REL - относительная, в команде указывается 8-разрядное смещение относительно содержимого счетчи­ка команд PC;

ZP - адресация нулевой страницы, в команде задается 8-разрядный адрес, определяющий ячейку памя­ти нулевой страницы, где хранится операнд;

ZP, X (ZPX) - индексированная по X адресация нулевой страницы, указывается 8-разрядный базовый адрес в нулевой странице, к которому прибавляется содержимое регистра X, и из ячейки памяти с вычисленным адресом извлекается операнд;

ZP, Y (ZPY) - индексированная по Y адресация нулевой страницы, в нулевой странице указывается 8-разряд­ный базовый адрес, к которому прибавляется содержимое регистра Y, и из ячейки памяти с вычисленным адресом извлекается операнд.

Ниже приведем саму систему команд (Всего 56 мнемоник инструкций).

Мнемоника

Краткое описание

Методы адресации

Запись на языке ассемблера

Код команды

Число байтов

Изменяемые флаги

ADC

Сложение с учетом флага переноса: А + d8 + С. Результат в аккумуляторе А и флаге переноса C

IMM

ADC #d8

69 d8

2

V, N, Z, С

ZP

ADC 08

65 a8

2

ZP, X

ADC а8, X

75 a8

2

ABS

ADC а16

6D a16l a16h

3

ABS, X

ADC а16, Х

7D a16l a16h

3

ABS, Y

ADC a16, Y

79 a16l a16h

3

IND, X

ADC (a8, X)

61 a8

2

IND, Y

ADC (a8), Y

71 a8

2

AND

Поразрядное логическое И аккумулятора и операнда

IMM

AND #d8

29 d8

2

N, Z

ZP

AND a8

25 a8

2

ZP, X

AND a8, X

35 a8

2

ABS

AND a16

2D a16l a16h

3

ABS, X

AND a16, X

3D a16l a16h

3

ABS, Y

AND a16, Y

39 a16l a16h

3

IND, X

AND (a8, X)

21 a8

2

IND, Y

AND (a8), Y

31 a8

2

ASL

Арифметический сдвиг операнда влево, без начального учета флага C (умножение на 2)

ACC

ASL A

0A

1

N, Z, C

ZP

ASL a8

06 a8

2

 

ZP, X

ASL a8, X

16 a8

2

 

ABS

ASL a16

0E a16l a16h

3

 

ABS, X

ASL a16, X

1E a16l a16h

3

 

BCC

Переход, если флаг C = 0

REL

BCC i8

90 18

2

 

BCS

Переход, если флаг C = 1

REL

BCS 18

B0 18

2

 

BEQ

Переход, если флаг Z = 1

REL

BEQ 18

F018

2

 

BIT

Установка флагов в соответствии с результатом выполнения поразрядного логического И над содержимым аккумулятора и операнда. Бит 6 результата копируется во флаг V, а бит 7 - во флаг N

ZP

BIT a8

24 a8

2

N, V, Z

ABS

BIT a16

2C a16l a16h

3

       

BMI

Переход, если флаг N = 1

REL

BMI 18

3018

2

 

BNE

Переход, если флаг Z = 0

REL

BNE 18

D0 18

2

 

BPL

Переход, если флаг N = 0

REL

BPL 18

1018

2

 

BRK

Программное прерывание

IMPL

BRK

00

1

I

BVC

Переход, если флаг V = 0

REL

BVC 18

5018

2

 

BVS

Переход, если флаг V = 1

REL

BVS 18

7018

2

 

CLC

Сброс флага C

IMPL

CLC

18

1

С

CLD

Сброс флага D

IMPL

CLD

D8

1

D

CLI

Сброс флага I (разрешение прерываний)

IMPL

CLI

58

1

I

CLV

Сброс флага V

IMPL

CLV

B8

1

V

CMP

Установка флагов в соответствии с результатом вычитания операнда из содержимого аккумулятора

IMM

CMP #d8

C9 d8

2

N, Z, C

ZP

CMP a8

C5 a8

2

ZP, X

CMP a8, X

D5 a8

2

ABS

CMP a16

CD a16l a16h

3

ABS, X

CMP a16, X

DD a16l a16h

3

ABS, Y

CMP a16, Y

D9 a16l a16h

3

IND, X

CMP (a8, X)

C1 a8

2

IND, Y

CMP (a8), Y

D1 a8

2

CPX

Установка флагов в соответствии с результатом вычитания операнда из содержимого регистра X

IMM

CPX #d8

E0 d8

2

N, Z, C

ZP

CPX a8

E4d8

2

ABS

CPX a16

EC a16l a16h

3

CPY

Установка флагов в соответствии с результатом вычитания операнда из содержимого аккумулятора

IMM

CPY #d8

C0 d8

2

N, Z, C

ZP

CPY a8

C4 a8

2

ABS

CPY a16

CC a16l a16h

3

DEC

Уменьшение операнда на 1

ZP

DEC a8

C6 a8

2

N, Z

ZP, X

DEC a8, X

D6 a8

2

ABS

DEC а16

CE a16l a16h

3

ABS, X

DEC a16, X

DE a16l a16h

 

DEX

Х = Х-1

IMPL

DEX

CA

1

N, Z

DEY

Y = Y-1

IMPL

DEY

88

1

N, Z

EOR

Поразрядное Исключающее ИЛИ содержимого аккумулятора и операнда

IMM

EOR #d8

49 d8

2

N, Z

ZP

EOR a8

45 a8

2

ZP, X

EOR a8, X

55 a8

2

ABS

EOR a16

4D a16l a16h

3

ABS, X

EOR a16, X

5D a16l a16h

3

ABS, Y

EOR a16, Y

59 a16l a16h

3

IND, X

EOR (a8, X)

41 a8

2

IND, Y

EOR (a8), Y

51 a8

2

INC

Увеличение операнда на 1

ZP

INC a8

E6 a8

2

N, Z

ZP, X

INC a8, X

F6 a8

2

ABS

INC a16

EE a16l a16h

3

ABS, X

INC a16, X

FE a16l a16h

3

INX

Х = X+1

IMPL

INX

E8

1

N, Z

INY

Y = Y+1

IMPL

INY

C8

1

N, Z

JMP

Переход по указанному адресу

ABS

JMP a16

4C a16l a16h

2

 

IND

JMP (a 16)

6C a16l a16h

2

JSR

Вызов подпрограммы с указанным адресом. В стеке сохраняется только адрес возврата

ABS

JSR a16

20 a16l a16h

3

 

LDA

Загрузка операнда в аккумулятор

IMM

LDA #d8

A9d8

2

N, Z

ZP

LDA a8

A5a8

2

ZP, X

LDA a8, X

B5a8

2

ABS

LDA a16

AD a16l a16h

3

ABS, X

LDA a16, X

BD a16l a16h

3

ABS, Y

LDA a16, Y

B9 a16l a16h

3

IND, X

LDA (a8, X)

A1 a8

2

IND, Y

LDA (a8), Y

B1 a8

2

LDX

Загрузка операнда в регистр X

IMM

LDX #d8

A2 d8

2

H, Z

ZP

LDX a8

A6a8

2

ZP, Y

LDX a8, Y

B6a8

2

ABS

LDX a16

AE a16l a16h

3

ABS, Y

LDX a16, Y

BE a16l a16h

3

LDY

Загрузка операнда в регистр Y

IMM

LDY #d8

A0 d8

2

N, Z

ZP

LDY a8

A4 a8

2

ZP, Y

LDY a8, Y

B4 a8

2

ABS

LDY a16

AC a16l a16h

3

ABS, Y

LDY a16, Y

BC a16l a16h

3

LSR

Логический сдвиг операнда вправо (деление на 2)

ACC

LSR A

4A

1

N, Z, C

ZP

LSR a8

46 a8

2

ZP, X

LSR a8, X

56 a8

2

ABS

LSR a16

4E a16l a16h

3

ABS, X

LSR a16, X

5E a16l a16h

3

NOP

Нет операции

IMPL

NOP

EA

1

 

ORA

Поразрядное логическое ИЛИ содержимого аккумулятора и операнда

IMM

ORA #d8

09 d8

2

N, Z

ZP

ORA a8

05 a8

2

ZP, X

ORA a8, X

15 a8

2

ABS

ORA a16

0D a16l a16h

3

ABS, X

ORA a16, X

1D a16l a16h

3

ABS, Y

ORA a16, Y

19 a16l a16h

3

IND, X

ORA (a8, X)

01 a8

2

IND, Y

ORA (a8), Y

11 a8

2

PHA

Помещение содержимого аккумулятора в стек

IMPL

PHA

48

1

 

PHP

Помещение регистра состояния в стек

IMPL

PHP

08

1

 

PLA

Помещение байта с вершины стека в аккумулятор

IMPL

PLA

68

1

 

PLP

Помещение байта с вершины стека в регистр состояния

IMPL

PLP

28

1

Все флаги

ROL

Циклический сдвиг операнда влево

АСС

ROL A

2A

1

N, Z, C

ZP

ROL a8

26 a8

2

ZP, X

ROL a8, X

36 a8

2

ABS

ROL a16

2E a16l a16h

3

ABS, X

ROL a16, X

3E a16l a16h

3

ROR

Циклический сдвиг операнда вправо

АСС

ROR A

6A

1

N, Z, C

ZP

ROR a8

66 a8

2

ZP, X

ROR a8, X

76 a8

2

ABS

ROR a16

6E a16l a16h

3

ABS, X

ROR a16, X

7E a16l a16h

3

RTI

Возврат из прерывания

IMPL

RTI

40

1

Все флаги

RTS

Возврат из подпрограммы

IMPL

RTS

60

1

 

SBC

Вычитание операнда из содержимого аккумулятора с учетом флага переноса

IMM

SBC #d8

E9 d8

2

N, V, Z, C

ZP

SBC a8

E5 a8

2

ZP, X

SBC a8, X

F5 a8

2

ABS

SBC a16

ED a16l a16h

3

ABS, X

SBC a16, X

FD a16l a16h

3

ABS, Y

SBC a16, Y

F9 a16l a16h

3

IND, X

SBC (a8, X)

E1 a8

2

IND, Y

SBC (a8), Y

F1 a8

2

SEC

Установка флага C

IMPL

SEC

38

1

С

SED

Установка флага D

IMPL

SED

F8

1

D

SEI

Установка флага I (запрещение прерываний)

IMPL

SEI

78

1

I

STA

Запись содержимого аккумулятора в память

ZP

STA a8

85 a8

2

 

ZP, X

STA a8, X

95 a8

2

ABS

STA a16

8D a16l a16h

3

ABS, X

STA a16, X

9D a16l a16h

3

ABS, Y

STA a16; Y

99 a16l a16h

3

IND, X

STA (a8, X)

81 a8

2

IND, Y

STA (a8)

91 a8

2

STX

Запись содержимого регистра X в память

ZP

STX a8

86 a8

2

 

ZP, Y

STX a8, Y

96 a8

2

ABS

STX a16

8E a16l a16h

3

STY

Запись содержимого регистра Y в память

ZP

STY a8

84 a8

2

 

ZP, X

STY a8, X

94 a8

2

ABS

STY a16

8C a16l a16h

3

TAX

Пересылка содержимого аккумулятора в регистр X

IMPL

TAX

AA

1

N, Z

TAY

Пересылка содержимого аккумулятора в регистр Y

IMPL

TAY

A8

1

N, Z

TSX

Пересылка содержимого указателя стека в регистр X

IMPL

TSX

BA

1

N, Z

TXA

Пересылка содержимого регистра X в аккумулятор

IMPL

TXA

8A

1

N, Z

TXS

Пересылка содержимого регистра X в указатель стека

IMPL

TXS

9A

1

 

TYA

Пересылка содержимого регистра Y в аккумулятор

IMPL

TYA

98

1

N, Z

Условные обозначения:

а16 - 16-разрядный адрес

a16h - старший байт 16-разрядного адреса

а16l - младший байт 16-разрядного адреса

а8 - 8-разрядный адрес в нулевой странице

d8 - непосредственный 8-разрядный операнд

i8 - 8-разрядное смещение в диапазоне от -128 до 127

Также приведем матрицу системы команд (красным цветом отмечены недокументированные инструкции – в базовой архитектуре 6502 они отсутствуют, но контроллером 6561, вероятно, поддерживаются).

76543210

xxx000xx

xxx010xx

xxx100xx

xxx110xx

xxx001xx

xxx011xx

xxx101xx

xxx111xx

000xxx00

BRK IMM

PHP    

BPL REL

CLC    

DOP ZP 

TOP ABS

DOP ZPX

TOP ABX

001xxx00

JSR ABS

PLP    

BMI REL

SEC    

BIT ZP 

BIT ABS

DOP ZPX

TOP ABX

010xxx00

RTI    

PHA    

BVC REL

CLI    

DOP ZP 

JMP ABS

DOP ZPX

TOP ABX

011xxx00

RTS    

PLA    

BVS REL

SEI    

DOP ZP 

JMP IND

DOP ZPX

TOP ABX

100xxx00

DOP IMM

DEY    

BCC REL

TYA    

STY ZP 

STY ABS

STY ZPX

SYA ABX

101xxx00

LDY IMM

TAY    

BCS REL

CLV    

LDY ZP 

LDY ABS

LDY ZPX

LDY ABX

110xxx00

CPY IMM

INY    

BNE REL

CLD    

CPY ZP 

CPY ABS

DOP ZPX

TOP ABX

111xxx00

CPX IMM

INX    

BEQ REL

SED    

CPX ZP 

CPX ABS

DOP ZPX

TOP ABX

000xxx01

ORA NDX

ORA IMM

ORA NDY

ORA ABY

ORA ZP 

ORA ABS

ORA ZPX

ORA ABX

001xxx01

AND NDX

AND IMM

AND NDY

AND ABY

AND ZP 

AND ABS

AND ZPX

AND ABX

010xxx01

EOR NDX

EOR IMM

EOR NDY

EOR ABY

EOR ZP 

EOR ABS

EOR ZPX

EOR ABX

011xxx01

ADC NDX

ADC IMM

ADC NDY

ADC ABY

ADC ZP 

ADC ABS

ADC ZPX

ADC ABX

100xxx01

STA NDX

DOP IMM

STA NDY

STA ABY

STA ZP 

STA ABS

STA ZPX

STA ABX

101xxx01

LDA NDX

LDA IMM

LDA NDY

LDA ABY

LDA ZP 

LDA ABS

LDA ZPX

LDA ABX

110xxx01

CMP NDX

CMP IMM

CMP NDY

CMP ABY

CMP ZP 

CMP ABS

CMP ZPX

CMP ABX

111xxx01

SBC NDX

SBC IMM

SBC NDY

SBC ABY

SBC ZP 

SBC ABS

SBC ZPX

SBC ABX

000xxx10

KIL    

ASL A  

KIL    

NOP    

ASL ZP 

ASL ABS

ASL ZPX

ASL ABX

001xxx10

KIL    

ROL A  

KIL    

NOP    

ROL ZP 

ROL ABS

ROL ZPX

ROL ABX

010xxx10

KIL    

LSR A  

KIL    

NOP    

LSR ZP 

LSR ABS

LSR ZPX

LSR ABX

011xxx10

KIL    

ROR A  

KIL    

NOP    

ROR ZP 

ROR ABS

ROR ZPX

ROR ABX

100xxx10

DOP IMM

TXA    

KIL    

TXS    

STX ZP 

STX ABS

STX ZPY

SXA ABY

101xxx10

LDX IMM

TAX    

KIL    

TSX    

LDX ZP 

LDX ABS

LDX ZPY

LDX ABY

110xxx10

DOP IMM

DEX    

KIL    

NOP    

DEC ZP 

DEC ABS

DEC ZPX

DEC ABX

111xxx10

DOP IMM

NOP    

KIL    

NOP    

INC ZP 

INC ABS

INC ZPX

INC ABX

000xxx11

SLO NDX

AAC IMM

SLO NDY

SLO ABY

SLO ZP 

SLO ABS

SLO ZPX

SLO ABX

001xxx11

RLA NDX

AAC IMM

RLA NDY

RLA ABY

RLA ZP 

RLA ABS

RLA ZPX

RLA ABX

010xxx11

SRE NDX

ASR IMM

SRE NDY

SRE ABY

SRE ZP 

SRE ABS

SRE ZPX

SRE ABX

011xxx11

RRA NDX

ARR IMM

RRA NDY

RRA ABY

RRA ZP 

RRA ABS

RRA ZPX

RRA ABX

100xxx11

AAX NDX

XAA IMM

AXA NDY

XAS ABY

AAX ZP 

AAX ABS

AAX ZPY

AXA ABY

101xxx11

LAX NDX

ATX IMM

LAX NDY

LAR ABY

LAX ZP 

LAX ABS

LAX ZPY

LAX ABY

110xxx11

DCP NDX

AXS IMM

DCP NDY

DCP ABY

DCP ZP 

DCP ABS

DCP ZPX

DCP ABX

111xxx11

ISC NDX

SBC IMM

ISC NDY

ISC ABY

ISC ZP 

ISC ABS

ISC ZPX

ISC ABX

 


Введение
Глава 1
Глава 2
Глава 3
Глава 4
Глава 5
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Приложение 6

Яндекс.Метрика