Расширенный набор инструкций Z80

Это общий список инструкций Z80 и Z80N с описаниями. Инструкции, специфичные для Z80N, имеют описания кодов операций в первую очередь.

Для просмотра таблицы с краткими сведениями без дополнительных описаний, см. Таблица инструкций Z80. Также есть специальный поиск кодов операций в той же таблице и внешняя матрица значений кодов операций Z80N на specnext.dev.

Содержание

• Коды операций инструкций Z80N
• Обозначения
• Манипуляции с регистрами и данными
• Блочное копирование
• Блочный поиск
• Арифметика
• Управление потоком
• Замечание о некоторых особенностях Z80-N
• Ошибки

Коды операций инструкций Z80N

Это таблица инструкций и кодов операций всех специфичных для Next инструкций Z80:

Ниже приведены дополнительные сведения и пояснения всех инструкций Z80, реализованных в ЦП Next Z80.

Примечания:

• Кодировка операнда PUSH $im16 уникальна: это единственный операнд, закодированный как big-endian.
• Значения времени (T-состояния) основаны на ограниченном тестировании и могут быть неточными.
• Более короткие псевдонимы официальных мнемоник (колонка с 4 буквами) предлагаются в инициативе, возглавляемой Мэттом Дэвисом, автором ассемблера, редактора и отладчика Odin для ZX Next.
• Соответствующим ранним источником для этой таблицы может быть редакция комментария к Christmas 2018 в обсуждении issue 312 z88dk.

Обозначения

• В описаниях любой 8-битный регистр означает A, B, C, D, E, H и L. Регистры с именами F, I и R не входят в этот набор, даже если технически это 8-битные регистры. Кроме того, IXH, IXL, IYH, IYL, которые являются старшей и младшей частями байта IX и IY, могут использоваться в некоторых инструкциях в качестве 8-битных регистров, хотя это не было задокументировано для оригинального Z80.
• IXY означает IX или IY.
• Для поля состояния:
  • S означает Стандарт. Это есть в руководстве Z80. Все должно это поддерживать.
  • U означает Незадокументированное. Он работает на чипах Z80, но отсутствует в руководстве. Они известны годами и были признаны Zilog, поэтому они должны работать на всем, но некоторые ассемблеры могут изменять синтаксис.
  • E означает Расширение. Он работает только на ядре Z80 на Next. Вероятно, он будет принят только ассемблерами, которые были обновлены специально для Next.
• Каждый из эффектов флага задокументирован следующим образом:
  • - означает, что флаг не изменен.
  • 1 или 0 означает, что флаг установлен или сброшен соответственно.
  •  ? означает, что мы не знаем, какое влияние инструкция оказывает на флаг.
  •  ! означает, что инструкция оказывает необычное влияние на флаг, который задокументирован в описании.
  • S означает, что эффект на флаг является “стандартным”. C устанавливается, если произошел перенос/заем за пределы MSB; Z устанавливается, если результат операции равен нулю; H устанавливается, если произошел перенос/заем за пределы бита 3.
  • P, V и L используются для флага P/V, который имеет несколько стандартных эффектов. P означает, что это четность. V означает, что это переполнение. L означает, что он проверяет BC в качестве счетчика циклов для некоторых инструкций блочного копирования и поиска: P/V = (BC != 0)

Манипуляции с регистрами и данными

LD (Загрузка)

Основная инструкция загрузки/передачи данных. Передает данные из места, указанного вторым аргументом, в место, указанное первым. Доступны следующие комбинации:

• Любой 8-битный регистр может быть:
  • загружен непосредственным значением;
  • загружен содержимым любого другого 8-битного регистра, кроме I и R;
  • загружен содержимым или сохранен в памяти, на которую указывает HL;
  • загружен содержимым или сохранен в памяти, индексированной со смещением по IX или IY.
• Кроме того, аккумулятор A (только) может быть:
  • загружен содержимым или сохранен в памяти, на которую указывает BC или DE;
  • загружен содержимым или сохранен в памяти, на которую указывает непосредственный адрес;
  • загружен содержимым I или R.
• Любая 16-битная пара регистров может быть:
  • загружена непосредственным значением;
  • загружена содержимым или сохранена в памяти, на которую указывает непосредственный адрес.
• Кроме того, SP (только) может быть:
  • загружен содержимым HL, IX или IY.
  • Запланированная ld hl, sp еще не добралась до Next, одним из возможных обходных путей является: ld hl,0; add hl,sp;
• Памяти, на которую ссылается HL или через IX, можно присваивать непосредственные значения.

Хотя 16-битные пары регистров нельзя напрямую перемещать между собой, их можно перемещать, перемещая два 8-битных регистра. (SP получает особый случай, потому что к нему нельзя обратиться через 8-битные регистры.) Некоторые ассемблеры предоставят встроенные макро-инструкции, позволяющие, например, ld bc, de.

Инструкции LD не изменяют никаких флагов, если I или R не загружены в A.

EX (EXchange - Обмен)

Обменивает содержимое двух источников. Единственными разрешенными комбинациями являются

• Обмен DE и HL;
• Обмен AF и AF’;
• Обмен HL, IX или IY с содержимым памяти, на которую указывает SP.

EXX (EXchange all - Обменять все)

Обменивает BC, DE и HL с их теневыми регистрами. AF и AF’ не обмениваются.

PUSH

Помещает данный аргумент в стек. Это может быть любая 16-битная пара регистров, кроме SP. SP уменьшается на 2, а затем аргумент записывается в новое место, на которое указывает SP.

POP

Удаляет данный аргумент из стека. Это может быть любая 16-битная пара регистров, кроме SP. Текущее значение в SP копируется в пару регистров, а затем SP увеличивается на 2.

При извлечении в AF значение регистра флагов F устанавливается непосредственно в младшие 8 бит значения из стека.

Блочное копирование

LDI (Загрузка и инкремент)

Копирует байт, на который указывает HL, по адресу, на который указывает DE, затем добавляет 1 к DE и HL и вычитает 1 из BC. P/V устанавливается в (BC!=0), то есть устанавливается, когда не равно нулю.

LDIR (Загрузка и инкремент повторно)

Автоматически зацикливает LDI, пока BC не достигнет нуля. Обратите внимание, что последняя итерация начинается, когда BC=1, и заканчивается с BC=0 (запуск LDIR с BC=0 запустит передачу 64 киБ, скорее всего, перезаписав важные части системной памяти и/или самого кода).

Эффекты флагов такие же, как и у LDI, за исключением того, что P/V всегда будет сброшен, потому что BC по определению достигает 0 до того, как эта инструкция завершится (обычно - если что-то не перезаписывает код операции LDIR, пока BC>0).

Прерывания могут прервать инструкцию LDIR во время цикла (после завершения каждой отдельной части LDI), и LDIR возобновится после этого и правильно завершит цикл.

LDD (Загрузка и декремент)

То же, что и LDI, но вычитает 1 из DE и HL вместо добавления.

LDDR (Загрузка и декремент повторно)

| Мнемоника | Режим адресации 1 | Режим адресации 2 | Статус | C | N | PV | H | Z | S | T-состояния | shortfx | | -------- | ----------------- | ----------------- | ------ | --- | --- | 0 | 0 | - | - | 21x+16 | do LDD while(BC>0) |

То же, что и LDIR, но зацикливает LDD вместо LDI.

LDWS

Расширенный код операции, только для Next. Копирует байт, на который указывает HL, по адресу, на который указывает DE, и увеличивает только L и D. Это используется для вертикального копирования байтов на дисплей Layer 2.

Флаги идентичны тем, которые были бы произведены инструкцией INC D.

Обратите внимание, что данные источника считываются только из одного 256-байтового (выровненного) блока памяти, поскольку увеличивается только L, а не HL.

LDIX, LDIRX, LDDX, LDDRX

Расширенные коды операций только для Next. Ведут себя аналогично своим не-X эквивалентам, за исключением того, что байт не копируется, если он равен A, и LDDX/LDDRX продвигают DE, увеличивая его (как LDI), в то время как HL уменьшается (как LDD).

Второе отличие от не-X инструкций (как обычно, только с кодами операций следующего поколения из-за реализации), расширенные не изменяют какие-либо флаги.

LDPIRX

Аналогично LDIRX, за исключением того, что адрес байта источника не просто HL, а получается с использованием 13 старших битов HL и 3 младших битов DE, и HL не увеличивается в течение всего цикла (HL работает как базовый адрес выровненной таблицы поиска из 8 байтов, DE работает как назначение, а также оберточный индекс 0..7 в таблицу). Это предназначено для функциональности “заполнения шаблоном”.

Блочный поиск

CPI (Сравнить и инкрементировать)

Сравнивает байт, на который указывает HL, с содержимым A и устанавливает Z, если он совпадает, или устанавливает S, если сравнение становится отрицательным. Затем добавляет 1 к HL и вычитает 1 из BC. P/V устанавливается в (BC!=0), то есть устанавливается, когда не равно нулю.

CPIR (Сравнить и инкрементировать повторно)

Автоматически зацикливает CPI, пока либо не будет установлен Z (A будет найдено в байте, на который указывает HL), либо P/V не будет сброшен (BC достигнет 0).

Эффекты флага такие же, как и у CPI, за исключением того, что одно из двух завершающих условий флага всегда будет истинным.

CPD (Сравнить и декрементировать)

То же, что и CPI, но вычитает 1 из HL вместо добавления.

CPDR (Сравнить и декрементировать повторно)

То же, что и CPIR, но зацикливает CPD вместо CPI.

Арифметика

ADD

Этот документ неполный и вскоре будет пересоздан