feat(core): implement CHIP-8 opcode execution loop
This commit is contained in:
dualfroz committed
1 parent
b032789592
commit
40cebbe0dc
1 file changed
+340
@@ -0,0 +1,340 @@
|
|||||||
|
namespace Chip8.Core;
|
||||||
|
|
||||||
|
public sealed partial class Machine
|
||||||
|
{
|
||||||
|
void execute(ushort opcode)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int x = (opcode & 0x0F00) >> 8;
|
||||||
|
int y = (opcode & 0x00F0) >> 4;
|
||||||
|
int n = opcode & 0x000F;
|
||||||
|
byte nn = (byte)(opcode & 0x00FF);
|
||||||
|
ushort nnn = (ushort)(opcode & 0x0FFF);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (platform != Platform.Chip8 && executeExtended(opcode, x, y, n, nn, nnn))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (opcode & 0xF000)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case 0x0000:
|
||||||
|
switch (opcode)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case 0x00E0:
|
||||||
|
clearScreen();
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 0x00EE:
|
||||||
|
pc = stack[--sp];
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x1000:
|
||||||
|
pc = nnn;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x2000:
|
||||||
|
stack[sp++] = pc;
|
||||||
|
pc = nnn;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x3000:
|
||||||
|
if (v[x] == nn)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
skipNext();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x4000:
|
||||||
|
if (v[x] != nn)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
skipNext();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x5000:
|
||||||
|
if (v[x] == v[y])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
skipNext();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x6000:
|
||||||
|
v[x] = nn;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x7000:
|
||||||
|
v[x] = (byte)(v[x] + nn);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x8000:
|
||||||
|
arithmetic(x, y, n);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x9000:
|
||||||
|
if (v[x] != v[y])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
skipNext();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0xA000:
|
||||||
|
i = nnn;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0xB000:
|
||||||
|
pc = (ushort)(nnn + (quirks.jumpWithVx ? v[x] : v[0]));
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0xC000:
|
||||||
|
v[x] = (byte)(rng.Next(256) & nn);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0xD000:
|
||||||
|
drawSprite(v[x], v[y], n);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0xE000:
|
||||||
|
switch (nn)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case 0x9E:
|
||||||
|
if (keypad[v[x] & 0xF])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
skipNext();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 0xA1:
|
||||||
|
if (!keypad[v[x] & 0xF])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
skipNext();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0xF000:
|
||||||
|
misc(x, nn);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void skipNext()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (platform == Platform.XoChip && memory[pc] == 0xF0 && memory[pc + 1] == 0x00)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pc += 4;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pc += 2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void arithmetic(int x, int y, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch (n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case 0x0:
|
||||||
|
v[x] = v[y];
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x1:
|
||||||
|
v[x] = (byte)(v[x] | v[y]);
|
||||||
|
if (quirks.resetVfOnLogic)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
v[0xF] = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x2:
|
||||||
|
v[x] = (byte)(v[x] & v[y]);
|
||||||
|
if (quirks.resetVfOnLogic)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
v[0xF] = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x3:
|
||||||
|
v[x] = (byte)(v[x] ^ v[y]);
|
||||||
|
if (quirks.resetVfOnLogic)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
v[0xF] = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x4:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int sum = v[x] + v[y];
|
||||||
|
v[x] = (byte)sum;
|
||||||
|
v[0xF] = (byte)(sum > 0xFF ? 1 : 0);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x5:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
byte noBorrow = (byte)(v[x] >= v[y] ? 1 : 0);
|
||||||
|
v[x] = (byte)(v[x] - v[y]);
|
||||||
|
v[0xF] = noBorrow;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x6:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
byte source = quirks.shiftUsesVy ? v[y] : v[x];
|
||||||
|
byte lostBit = (byte)(source & 0x1);
|
||||||
|
v[x] = (byte)(source >> 1);
|
||||||
|
v[0xF] = lostBit;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x7:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
byte noBorrow = (byte)(v[y] >= v[x] ? 1 : 0);
|
||||||
|
v[x] = (byte)(v[y] - v[x]);
|
||||||
|
v[0xF] = noBorrow;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0xE:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
byte source = quirks.shiftUsesVy ? v[y] : v[x];
|
||||||
|
byte lostBit = (byte)((source & 0x80) >> 7);
|
||||||
|
v[x] = (byte)(source << 1);
|
||||||
|
v[0xF] = lostBit;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void misc(int x, byte nn)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch (nn)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case 0x07:
|
||||||
|
v[x] = delayTimer;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x0A:
|
||||||
|
awaitKey(x);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x15:
|
||||||
|
delayTimer = v[x];
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x18:
|
||||||
|
soundTimer = v[x];
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x1E:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int sum = i + v[x];
|
||||||
|
if (quirks.addToIndexSetsCarry)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
v[0xF] = (byte)(sum > 0x0FFF ? 1 : 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
i = (ushort)(sum & 0x0FFF);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x29:
|
||||||
|
i = (ushort)(fontStart + v[x] * FontSet.glyphBytes);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x33:
|
||||||
|
memory[i] = (byte)(v[x] / 100);
|
||||||
|
memory[i + 1] = (byte)(v[x] / 10 % 10);
|
||||||
|
memory[i + 2] = (byte)(v[x] % 10);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x55:
|
||||||
|
for (int r = 0; r <= x; r++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
memory[i + r] = v[r];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (quirks.loadStoreIncrementsI)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
i = (ushort)(i + x + 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 0x65:
|
||||||
|
for (int r = 0; r <= x; r++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
v[r] = memory[i + r];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (quirks.loadStoreIncrementsI)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
i = (ushort)(i + x + 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void awaitKey(int x)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (int key = 0; key < keyCount; key++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (keypadPrevious[key] && !keypad[key])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
v[x] = (byte)key;
|
||||||
|
waitingForKey = false;
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
waitingForKey = true;
|
||||||
|
pc -= 2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void clearScreen()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
System.Array.Clear(display, 0, display.Length);
|
||||||
|
drawPending = true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void drawSprite(byte originX, byte originY, int rows)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int startX = originX % displayWidth;
|
||||||
|
int startY = originY % displayHeight;
|
||||||
|
v[0xF] = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int row = 0; row < rows; row++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int py = startY + row;
|
||||||
|
if (quirks.clipSprites && py >= displayHeight)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
py %= displayHeight;
|
||||||
|
|
||||||
|
byte spriteRow = memory[i + row];
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int col = 0; col < 8; col++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if ((spriteRow & (0x80 >> col)) == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int px = startX + col;
|
||||||
|
if (quirks.clipSprites && px >= displayWidth)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
px %= displayWidth;
|
||||||
|
|
||||||
|
int pixel = py * displayWidth + px;
|
||||||
|
if (display[pixel])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
v[0xF] = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
display[pixel] ^= true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
drawPending = true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
Reference in new issue
Block a user