Zobrazení čísel a zpracování příznaků mikroprocesoru Zilog Z80

4. 4. 2023

Doba čtení: 35 minut

Líbí se vám článek?
Podpořte redakci

Nejprve si ukážeme, jak s využitím standardního podprogramu z ROM tisknout celá čísla. Tyto znalosti použijeme při zkoumání příznaků (flags) mikroprocesoru Zilog Z80, jejichž znalost je při programování v assembleru nedocenitelná.

Obsah

1. Zobrazení čísel a zpracování příznaků mikroprocesoru Zilog Z80

2. Podprogram pro tisk celočíselné hodnoty v rozsahu 0 až 9999

3. Ukázka použití podprogramu pro tisk celého čísla

4. Výsledek pokusu o vytištění záporných čísel

5. Tisk maximální podporované hodnoty a pokus o vytištění vyšší hodnoty

6. Vytištění číselné řady

7. Kombinace s dalšími subrutinami

8. Příznaky mikroprocesoru Zilog Z80

9. Seznam instrukcí, které modifikují příznakové bity

10. Zobrazení obsahu příznakového registru F po provedení vybrané operace

11. Příznakové bity po provedení celočíselné operace 1+2

12. Příznakové bity po provedení celočíselné operace 0+0

13. Příznakové bity po provedení operace 255+1

14. Příznakové bity po provedení operace 254+1

15. Příznakové bity po provedení operace 255+255

16. Příznakové bity po provedení operace 100+100

17. První shrnutí: význam příznaků C, V, S a Z

18. Příloha: upravený soubor Makefile pro překlad demonstračních příkladů

19. Repositář s demonstračními příklady

20. Odkazy na Internetu

1. Zobrazení čísel a zpracování příznaků mikroprocesoru Zilog Z80

V úvodní části dnešního článku si ukážeme způsob použití standardního podprogramu (subrutiny) uloženého v paměti ROM, který slouží pro výpis celých čísel na obrazovku. Tento podprogram byl sice původně určen pro specifické účely (konkrétně pro výpis čísel řádků v Sinclair BASICu), ovšem i přes jeho některá omezení bude podpora pro výpis numerických hodnot velmi užitečná v navazující části článku.

Autor: tisnik, podle licence: <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Rights_Managed">Rights Managed</a>

Obrázek 1: Výpis numerických hodnot na obrazovku podprogramem uloženým v ROM.

Navíc se podrobněji zmíníme o problematice příznaků (flags), které jsou nastavovány některými instrukcemi a které lze využít jak v podmíněných skocích, tak i v dalších typech strojových instrukcí (rotacích atd). Prozatím jsme totiž používali pouze dva příznaky, a to konkrétně carry (příznak přenosu) a zero (příznak nulovosti), ovšem mikroprocesor Zilog Z80 kromě toho nabízí i další příznaky, které lze využít jak ve výpočtech s hodnotami se znaménkem, tak i při realizaci některých optimalizací.

2. Podprogram pro tisk celočíselné hodnoty v rozsahu 0 až 9999

Jak jsme si již naznačili v úvodní kapitole, popíšeme si v dnešním článku nejdříve způsob použití standardního podprogramu uloženého v paměti ROM, který dokáže vypsat hodnotu celého čísla na obrazovku a přitom posunout pomyslný (neviditelný) kurzor takovým způsobem, aby tisk dalších znaků následoval až za nově zobrazeným číslem. Tento podprogram, jenž je i s dalšími podrobnostmi popsán například na stránce https://skoolkid.github.io/rom/asm/1A1B.html, začíná na adrese 0×1A1B a očekává na vstupu celé šestnáctibitové číslo uložené v registrovém páru BC (připomeňme si, že ROM je mapována od 0×0000 do 0×3fff). Číslo předané v registrovém páru BC je vytištěno a přitom subrutina nenávratně modifikuje obsah akumulátoru A a již zmíněného registrového páru BC (a podle očekávání i příznaků). Ostatní dva registrové páry DE a HL nejsou touto subrutinou modifikovány (jsou totiž uloženy na zásobník a před koncem subrutiny jsou obnoveny).

Obrázek 2: Tento podprogram je využíván například interpretrem Sinclair BASICu pro zobrazení čísel řádků.

Poznámka: numerická hodnota se vytiskne v decimální soustavě.

3. Ukázka použití podprogramu pro tisk celého čísla

Základní způsob použití výše zmíněného podprogramu je ve skutečnosti až triviální. Pouze nám postačuje smazat obrazovku (či alternativně otevřít kanál pro zápis na obrazovku – screen), vložit do registrového páru BC celočíselnou hodnotu, která se má vypsat a následně zavolat subrutinu pro tisk celého čísla. Vše lze realizovat čtyřmi (resp. jak uvidíme o odstavec dále, tak jen třemi) instrukcemi:

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
        ld   BC, 1234   ; numerická hodnota, kterou chceme vytisknout
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Způsob překladu tohoto programu do strojového kódu bude vypadat následovně:

ENTRY_POINT     EQU 8000
ROM_CLS         EQU 0DAF
OUT_NUM_1       EQU 1A1B
                ORG 8000
8000:           label start
8000:CDAF0D     CALL 0DAF
8003:01D204     LD BC, 04D2
8006:CD1B1A     CALL 1A1B
8009:C9         RET
800A:           END 8000
Emiting TAP basic loader
Emiting TAP from 8000 to 8009

Poznámka: úplný zdrojový kód tohoto demonstračního příkladu najdete na adrese https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/61-print-number-A.asm.

Podívejme se na výsledek tak, jak ho uvidíme na obrazovce ZX Spectra:

Obrázek 3: Hodnota 1234 vytištěná na obrazovce ZX Spectra.

Poznámka na okraj – v případě, že program končí dvojicí instrukcí CALL + RET, můžeme program o jednu instrukci zkrátit. Je tomu tak z toho důvodu, že volaná subrutina (jakákoli) končí instrukcí RET (nebo její podmíněnou variantou), takže můžeme tuto instrukci „zneužít“ pro přímý návrat do BASICu. To konkrétně znamená, že následující dvojici řádků:

call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
ret             ; návrat z programu do BASICu

je možné nahradit za jedinou instrukci:

jp OUT_NUM_1    ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla + návrat

V dnešních demonstračních příkladech ovšem ponechávám delší variantu, aby bylo možné snadno a bez většího přemýšlení za volání OUT_NUM₁ přidat další instrukce.

4. Výsledek pokusu o vytištění záporných čísel

Již v úvodním textu jsme si řekli, že standardní subrutina OUT_NUM₁ byla původně určena pro tisk čísel řádků v Sinclair BASICu. S tím do značné míry souvisí i různá omezení, které tato subrutina má. Například nedokáže korektně vytisknout záporná čísla (to ovšem dává smysl, protože čísla řádků nemohou být záporná). O tomto omezení se můžeme velmi snadno přesvědčit překladem a spuštěním nepatrně upraveného demonstračního příkladu:

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
        ld   BC, -1234  ; numerická hodnota, kterou chceme vytisknout
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Výsledek bude vypadat následovně:

Obrázek 4: Výsledek pokusu o vytištění záporného čísla standardní subrutinou OUT_NUM₁.

Poznámka: úplný zdrojový kód tohoto demonstračního příkladu najdete na adrese https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/62-print-number-B.asm.

5. Tisk maximální podporované hodnoty a pokus o vytištění vyšší hodnoty

V Sinclair BASICu platí ještě další omezení na rozsah čísel řádků. Nejvyšší číslo řádku může mít hodnotu 9999 (což je zvláštní, protože další BASICy pro osmibitové mikropočítače mají méně umělé omezení na 32767 řádků nebo na 65535 řádků):

Obrázek 5: Program v BASICu s číslem řádku 9999.

Obrázek 6: Program v BASICu s číslem řádku 10000 je již nekorektní.

A rutina OUT_NUM₁ toto omezení skutečně bere v úvahu, protože maximální celočíselná hodnota, kterou lze bez problémů vytisknout, je rovna právě 9999. Opět se o tom snadno přesvědčíme, a to překladem a spuštěním následujících dvou demonstračních příkladů. První příklad by měl vytisknout hodnotu 9999, druhý pak „pokaženou“ hodnotu 10000 (která již není podporována).

Obrázek 7: Vytištění maximální hodnoty podporované subrutinou OUT_NUM₁.

Obrázek 8: Pokus o vytištění hodnoty 10000 subrutinou OUT_NUM₁.

Zdrojový kód příkladu, jenž vytiskne hodnotu 9999:

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
        ld   BC, 9999   ; numerická hodnota, kterou chceme vytisknout
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Poznámka: úplný zdrojový kód tohoto demonstračního příkladu najdete na adrese https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/63-print-number-C.asm.

Program, který se pokusí o vytištění hodnoty 10000:

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
        ld   BC, 10000  ; numerická hodnota, kterou chceme vytisknout
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Poznámka: úplný zdrojový kód tohoto demonstračního příkladu najdete na adrese https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/64-print-number-D.asm.

6. Vytištění číselné řady

Vyzkoušejme si nyní tisk číselné řady, v níž jednotlivé hodnoty od sebe nebudou nijak odděleny. Nejprve vytiskneme číslici 1, potom ihned za ní číslici 2 atd. až do hodnoty 10. Výsledek zobrazený na obrazovce ZX Spectra by tedy měl vypadat následovně:

Obrázek 9: Celočíselné hodnoty 1, 2, … až 10 zobrazené za sebou, bez použití oddělovače.

Samozřejmě nám nic nebrání ve vložení volání subrutiny OUT_NUM₁ do programové smyčky, která může mít následující strukturu:

        ld   BC, 1      ; numerická hodnota, kterou chceme vytisknout
next_number:
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
        inc  C          ; a zvýšit o jedničku
        ld   A, C
        cp   11         ; kontrola na konec smyčky
        jr   nz, next_number

Problém ovšem spočívá v tom, že hodnota uložená v registrovém páru BC je v subrutině OUT_NUM₁ poškozena a tudíž takto navržená smyčka nebude zcela funkční. Musíme tedy před voláním subrutiny obsah BC uschovat (například na zásobník nebo do druhé sady registrů) a po návratu ze subrutiny ji obnovit:

        ld   BC, 1      ; numerická hodnota, kterou chceme vytisknout
next_number:
        push BC         ; uchovat počitadlo
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
        pop  BC         ; obnovit počitadlo
        inc  C          ; a zvýšit o jedničku
        ld   A, C
        cp   11         ; kontrola na konec smyčky
        jr   nz, next_number

Takto navržená programová smyčka již bude plně funkční a můžeme ji tedy použít v demonstračním příkladu, jenž bude mít tvar:

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
        ld   BC, 1      ; numerická hodnota, kterou chceme vytisknout
next_number:
        push BC         ; uchovat počitadlo
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
        pop  BC         ; obnovit počitadlo
        inc  C          ; a zvýšit o jedničku
        ld   A, C
        cp   11         ; kontrola na konec smyčky
        jr   nz, next_number
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Pro úplnost se podívejme, jak je tento příklad přeložen do strojového kódu. Jeho délka je rovna sedmnácti bajtům:

ENTRY_POINT     EQU 8000
ROM_CLS         EQU 0DAF
OUT_NUM_1       EQU 1A1B
                ORG 8000
8000:           label start
8000:CDAF0D     CALL 0DAF
8003:010100     LD BC, 0001
8006:           label next_number
8006:C5         PUSH BC
8007:CD1B1A     CALL 1A1B
800A:C1         POP BC
800B:0C         INC C
800C:79         LD A, C
800D:FE0B       CP 0B
800F:20F5       JR NZ, 8006
8011:C9         RET
8012:           END 8000
Emiting TAP basic loader
Emiting TAP from 8000 to 8011

Poznámka: úplný zdrojový kód tohoto demonstračního příkladu najdete na adrese https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/65-more-numbers-A.asm.

7. Kombinace s dalšími subrutinami

V úvodním textu jsme si řekli, že subrutina OUT_NUM₁ byla navržena tak, aby ji mohl využívat přímo interpret Sinclair BASICu. Lze ji tedy zkombinovat s dalšími podprogramy určenými pro tisk textů a dalších hodnot na obrazovku ZX Spectra. Díky tomu je například možné po zobrazení celočíselné hodnoty vytisknout znak pro nový řádek subrutinou na adrese 0×10 (tu již dobře známe) a tím pádem provést odřádkování:

Obrázek 10: Hodnoty 1 až 10 vytištěné po sobě, ovšem s odřádkováním.

Aby se provedlo odřádkování, musíme programovou smyčku z předchozí kapitoly pouze rozšířit o vytištění řídicího znaku 0×0d. Podívejme se, jak úprava programu vypadá:

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
        ld   BC, 1      ; numerická hodnota, kterou chceme vytisknout
next_number:
        push BC         ; uchovat počitadlo
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
        ld   A, 0x0d    ; kód znaku pro odřádkování
        rst  0x10       ; zavolání rutiny v ROM
        pop  BC         ; obnovit počitadlo
        inc  C          ; a zvýšit o jedničku
        ld   A, C
        cp   11         ; kontrola na konec smyčky
        jr   nz, next_number
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Poznámka: samozřejmě si můžete namísto znaku pro konec řádku vytisknout čárku, mezeru atd.

Způsob překladu tohoto demonstračního příkladu do strojového kódu:

ENTRY_POINT     EQU 8000
ROM_CLS         EQU 0DAF
OUT_NUM_1       EQU 1A1B
                ORG 8000
8000:           label start
8000:CDAF0D     CALL 0DAF
8003:010100     LD BC, 0001
8006:           label next_number
8006:C5         PUSH BC
8007:CD1B1A     CALL 1A1B
800A:3E0D       LD A, 0D
800C:D7         RST 10
800D:C1         POP BC
800E:0C         INC C
800F:79         LD A, C
8010:FE0B       CP 0B
8012:20F2       JR NZ, 8006
8014:C9         RET
8015:           END 8000
Emiting TAP basic loader
Emiting TAP from 8000 to 8014

Poznámka: úplný zdrojový kód tohoto demonstračního příkladu najdete na adrese https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/66-more-numbers-B.asm.

8. Příznaky mikroprocesoru Zilog Z80

Ve druhé části dnešního článku se budeme zabývat popisem příznaků (flags) osmibitového mikroprocesoru Zilog Z80. Jedná se o sadu šesti bitů, které jsou nastavovány mnoha strojovými instrukcemi (typicky instrukcemi aritmetickými, ale i mnoha dalšími, jak uvidíme dále) a mohou být testovány v podmíněných skocích, podmíněných skocích do podprogramů či podmíněných výskoků (návratů) z podprogramů. Všech šest příznaků je uloženo v příznakovém registru nazvaném příznačně F (od slova flags). Struktura tohoto registru vypadá následovně:

Bit	7	6	5	4	3	2	1	0
Příznak	S	Z	x	H	y	P/V	N	C

Jednotlivé příznakové bity mají následující význam:

Příznak	Jméno	Stručný popis
C	carry	příznak přenosu nebo výpůjčky, taktéž první nebo poslední bit u bitových posunů
N	add/subtract	nulovaný instrukcí ADD, nastavovaný instrukcí SUB
P/V	parity/overflow	lichá či sudá parita u logických operací, přetečení do znaménkového bitu u aritmetických operací
y	×
H	half carry	přetečení ze čtvrtého do pátého bitu při provádění aritmetických operací
x	×
Z	zero	příznak nulovosti výsledku
S	sign	nejvyšší (osmý) bit výsledku, který nese informace o znaménku

Mezi aritmetické operace pro zjednodušení počítáme i instrukci CP pro porovnání. Ta skutečně provede výpočet rozdílu, ovšem výsledek se zahodí; nastaví se pouze příznakové bity.

Poznámka: podrobnější informace o jednotlivých příznacích budou postupně uvedeny v navazujících kapitolách.

9. Seznam instrukcí, které modifikují příznakové bity

Na mikroprocesoru Zilog Z80 modifikuje příznakové bity mnoho strojových instrukcí. Tyto instrukce jsou vypsány v následující tabulce, přičemž je u každého příznaku uvedeno, jak se daný příznak instrukcí modifikuje. Význam symbolů použitých v této tabulce byl převzat ze stránky 80 MICROPROCESSOR Instruction Set Summary:

Symbol	Význam
–	příznak zůstane nezměněn
*	příznak je instrukcí změněn (na základě provedené operace)
0	příznak se vynuluje
1	příznak se nastaví na jedničku
?	hodnota příznaku není oficiálně specifikována

Následuje slíbená tabulka s instrukcemi, z nichž každá nějakým způsobem modifikuje příznak či několik příznaků:

Instrukce	S	Z	H	P	N	C
ADC A,s	*	*	*	V	0	*
ADC HL,ss	*	*	?	V	0	*
ADD A,s	*	*	*	V	0	*
ADD HL,ss	–	–	?	–	0	*
ADD IX,pp	–	–	?	–	0	*
ADD IY,rr	–	–	?	–	0	*
AND s	*	*	*	P	0	0
BIT b,m	?	*	1	?	0	–
CCF	–	–	?	–	0	*
CP s	*	*	*	V	1	*
CPD	*	*	*	*	1	–
CPDR	*	*	*	*	1	–
CPI	*	*	*	*	1	–
CPIR	*	*	*	*	1	–
CPL	–	–	1	–	1	–
DAA	*	*	*	P	–	*
DEC s	*	*	*	V	1	–
IN r,[C]	*	*	*	P	0	–
INC r	*	*	*	V	0	–
INC [HL]	*	*	*	V	0	–
INC [xx+d]	*	*	*	V	0	–
IND	?	*	?	?	1	–
INDR	?	1	?	?	1	–
INI	?	*	?	?	1	–
INIR	?	1	?	?	1	–
LD A,i	*	*	0	*	0	–
LDD	–	–	0	*	0	–
LDDR	–	–	0	0	0	–
LDI	–	–	0	*	0	–
LDIR	–	–	0	0	0	–
NEG	*	*	*	V	1	*
OR s	*	*	*	P	0	0
OTDR	?	1	?	?	1	–
OTIR	?	1	?	?	1	–
OUTD	?	*	?	?	1	–
OUTI	?	*	?	?	1	–
RL m	*	*	0	P	0	*
RLA	–	–	0	–	0	*
RLC m	*	*	0	P	0	*
RLCA	–	–	0	–	0	*
RLD	*	*	0	P	0	–
RR m	*	*	0	P	0	*
RRA	–	–	0	–	0	*
RRC m	*	*	0	P	0	*
RRCA	–	–	0	–	0	*
RRD	*	*	0	P	0	–
SBC A,s	*	*	*	V	1	*
SBC HL,ss	*	*	?	V	1	*
SCF	–	–	0	–	0	1
SLA m	*	*	0	P	0	*
SRA m	*	*	0	P	0	*
SRL m	*	*	0	P	0	*
SUB s	*	*	*	V	1	*
XOR s	*	*	*	P	0	0

10. Zobrazení obsahu příznakového registru F po provedení vybrané operace

V dalších kapitolách si na několika příkladech ukážeme, jakým způsobem jsou jednotlivé příznaky ovlivněny aritmetickými a jinými operacemi. Musíme být tedy schopni nějakým způsobem vytisknout hodnoty příznaků. Pro jednoduchost – protože pro vytištění příznaků sofistikovanějším způsobem je nutné vědět, jak příznaky používat :-) – se spokojíme s tím, že vytiskneme obsah celého osmibitového registru F. Jak to však můžeme provést? Prozatím umíme vytisknout numerickou hodnotu uloženou v registrovém páru BC, takže pouze musíme vynulovat obsah B a naopak přenést obsah registru F do registru C.

To ovšem nelze provést přímo instrukcí ld C, B, takže si musíme pomoci trikem – přesunem hodnot přes zásobník:

push AF         ; uložíme pár AF na zásobník
pop  BC         ; obnovíme původní obsah AF ze zásobníku, ovšem nyní do BC
ld   B, 0       ; vymažeme B (což byl obsah A), ponecháme jen C (což byl obsah F)

Nyní již registrový pár BC obsahuje původní hodnotu registru F v rozsahu 0 až 255, kterou lze snadno vytisknout na obrazovku:

call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla

Přesně tento postup použijeme v navazujících kapitolách.

11. Příznakové bity po provedení celočíselné operace 1+2

Nyní si vyzkoušejme, jaké příznakové bity budou nastaveny (či naopak nenastaveny) po provedení celočíselné operace 1+2 realizované instrukcí add, tedy konkrétně tímto způsobem:

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
 
        ld   A, 1       ; první sčítanec
        add  A, 2       ; druhý sčítance + výsledek operace
 
        push AF         ; uložíme pár AF na zásobník
        pop  BC         ; obnovíme původní obsah AF ze zásobníku, ovšem nyní do BC
        ld   B, 0       ; vymažeme B (což byl obsah A), ponecháme jen C (což byl obsah F)
 
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
 
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Po překladu a spuštění tohoto příkladu zjistíme, že jsou všechny bity příznakového registru nulové:

Obrázek 11: Všechny bity příznakového registru F jsou nulové.

To konkrétně znamená následující:

Příznak	Význam	Vysvětlení
C	carry	bez přenosu do devátého bitu
N	add/subtract	operace ADD
V	overflow	bez přetečení do znaménkového bitu
H	half carry	bez přenosu ze čtvrtého do pátého bitu
Z	zero	výsledek je nenulový
S	sign	výsledek je kladný

Dnes již naposledy si ještě pro úplnost ukážeme, jak vypadá překlad do strojového kódu:

ENTRY_POINT     EQU 8000
ROM_CLS         EQU 0DAF
OUT_NUM_1       EQU 1A1B
                ORG 8000
8000:           label start
8000:CDAF0D     CALL 0DAF
8003:3E01       LD A, 01
8005:C602       ADD A, 02
8007:F5         PUSH AF
8008:C1         POP BC
8009:0600       LD B, 00
800B:CD1B1A     CALL 1A1B
800E:C9         RET
800F:           END 8000
Emiting TAP basic loader
Emiting TAP from 8000 to 800E

12. Příznakové bity po provedení celočíselné operace 0+0

Nyní předchozí demonstrační příklad nepatrně upravíme, a to takovým způsobem, že budeme provádět součet 0+0 (s nulovým výsledkem). Zdrojový kód příkladu se změní jen nepatrně – viz zvýrazněnou část kódu:

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
 
        ld   A, 0       ; první sčítanec
        add  A, 0       ; druhý sčítance + výsledek operace
 
        push AF         ; uložíme pár AF na zásobník
        pop  BC         ; obnovíme původní obsah AF ze zásobníku, ovšem nyní do BC
        ld   B, 0       ; vymažeme B (což byl obsah A), ponecháme jen C (což byl obsah F)
 
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
 
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Výsledná hodnota uložená do příznakového bitu bude nyní odlišná:

Obrázek 12: Nastaven je pouze sedmý bit příznakového registru F.

Nastaven je tedy pouze příznak/bit zero znamenající nulový výsledek poslední aritmetické nebo logické operace. To konkrétně znamená následující:

Příznak	Význam	Hodnota	Vysvětlení
C	carry	0	bez přenosu do devátého bitu
N	add/subtract	0	operace ADD
V	overflow	0	bez přetečení do znaménkového bitu
H	half carry	0	bez přenosu ze čtvrtého do pátého bitu
Z	zero	1	výsledek je nulový
S	sign	0	výsledek je kladný

13. Příznakové bity po provedení operace 255+1

Nyní sečteme hodnoty 255+1. Výsledkem tedy bude nula (osmibitová hodnota přeteče přes 255), stejně jako tomu bylo v předchozím demonstračním příkladu. Ovšem budou stejně nastaveny i příznakové bity?

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
 
        ld   A, 255     ; první sčítanec
        add  A, 1       ; druhý sčítance + výsledek operace
 
        push AF         ; uložíme pár AF na zásobník
        pop  BC         ; obnovíme původní obsah AF ze zásobníku, ovšem nyní do BC
        ld   B, 0       ; vymažeme B (což byl obsah A), ponecháme jen C (což byl obsah F)
 
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
 
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Výsledná dekadická hodnota 81 odpovídá binární hodnotě 01010001:

Obrázek 13: Příznakový registr obsahuje bity s hodnotami 01010001.

Výsledek součtu je tedy nulový, ovšem příznaky nám mohou napovědět, že se k výsledné nule došlo jiným způsobem:

Příznak	Význam	Hodnota	Vysvětlení
C	carry	1	s přenosem do devátého bitu (výsledek je větší než 255)
N	add/subtract	0	operace ADD
V	overflow	0	bez přetečení do znaménkového bitu
H	half carry	1	s přenosem ze čtvrtého do pátého bitu
Z	zero	1	výsledek je nulový
S	sign	0	výsledek je kladný

14. Příznakové bity po provedení operace 254+1

Zkusme nyní první sčítanec o jedničku snížit a provést aritmetickou operaci 254+1. Výsledkem bude 255, což je hodnota, která se vejde do osmibitového výsledného registru. Ovšem hodnoty příznaků budou opět odlišné:

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
 
        ld   A, 254     ; první sčítanec
        add  A, 1       ; druhý sčítance + výsledek operace
 
        push AF         ; uložíme pár AF na zásobník
        pop  BC         ; obnovíme původní obsah AF ze zásobníku, ovšem nyní do BC
        ld   B, 0       ; vymažeme B (což byl obsah A), ponecháme jen C (což byl obsah F)
 
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
 
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Výsledná dekadická hodnota 168 odpovídá binární hodnotě 10101000:

Obrázek 14: Příznakový registr obsahuje bity s hodnotami 10101000.

Příznakové bity jsou opět prakticky zcela odlišné od předchozích výsledků:

Příznak	Význam	Hodnota	Vysvětlení
C	carry	0	bez přenosu do devátého bitu (výsledek je menší nebo roven 255)
N	add/subtract	0	operace ADD
V	overflow	0	bez přetečení do znaménkového bitu
H	half carry	0	bez přenosu ze čtvrtého do pátého bitu
Z	zero	0	výsledek je nenulový
S	sign	1	výsledek je záporný

Poznámka: změnily se i bity x a y, ty ovšem prozatím můžeme bez problémů ignorovat.

15. Příznakové bity po provedení operace 255+255

Pokračujme dále. Zajímavé bude zjistit, jak se bude chovat operace 255+255. Na tuto operaci se můžeme dívat jako na součet dvou celých kladných čísel nebo naopak jako na součet dvou celých čísel záporných, protože hodnota 255 je binárně uložena jako 11111111, což ovšem je současně i hodnota –1 v případě, že budeme operace provádět ve dvojkovém doplňku (samotné operace budou stejné, pouze interpretace operandů a výsledku je jiná):

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
 
        ld   A, 255     ; první sčítanec
        add  A, 255     ; druhý sčítance + výsledek operace
 
        push AF         ; uložíme pár AF na zásobník
        pop  BC         ; obnovíme původní obsah AF ze zásobníku, ovšem nyní do BC
        ld   B, 0       ; vymažeme B (což byl obsah A), ponecháme jen C (což byl obsah F)
 
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
 
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Příznakový registr bude obsahovat dekadickou hodnotu 185, což binárně odpovídá 10111001.

Obrázek 15: Příznakový registr obsahuje bity s hodnotami 10111001.

Příznakové bity jsou opět odlišné od předchozích výsledků:

Příznak	Význam	Hodnota	Vysvětlení
C	carry	1	s přenosem do devátého bitu (výsledek je větší než 255)
N	add/subtract	0	operace ADD
V	overflow	0	bez přetečení do znaménkového bitu
H	half carry	1	s přenosem ze čtvrtého do pátého bitu
Z	zero	0	výsledek je nenulový
S	sign	1	výsledek je záporný

16. Příznakové bity po provedení operace 100+100

V dnešním posledním demonstračním příkladu se pokusíme sečíst dvě hodnoty 100. Výsledkem je pochopitelně hodnota 200. Ovšem nyní dochází k zajímavé situaci, pokud budeme oba operandy i výsledek považovat za hodnoty se znaménkem reprezentované s dvojkovým doplňkem. Oba sčítance jsou stále kladnými hodnotami, ovšem 200 je bitově 11001000, což ve dvojkovém doplňku znamená –56 (a to ani nedošlo k přenosu!):

ENTRY_POINT   equ $8000
ROM_CLS       equ $0DAF
OUT_NUM_1     equ $1A1B
 
 
        org ENTRY_POINT
 
start:
        call ROM_CLS    ; smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen)
 
        ld   A, 100     ; první sčítanec
        add  A, 100     ; druhý sčítance + výsledek operace
 
        push AF         ; uložíme pár AF na zásobník
        pop  BC         ; obnovíme původní obsah AF ze zásobníku, ovšem nyní do BC
        ld   B, 0       ; vymažeme B (což byl obsah A), ponecháme jen C (což byl obsah F)
 
        call OUT_NUM_1  ; zavolání rutiny pro výpis celého čísla
 
        ret             ; návrat z programu do BASICu
 
end ENTRY_POINT

Na obrazovce ZX Spectra se zobrazí hodnota 140:

Obrázek 16: Příznakový registr obsahuje bity s hodnotami 10001100.

Příznakové bity jsou opět odlišné od předchozích výsledků:

Příznak	Význam	Hodnota	Vysvětlení
C	carry	0	bez přenosu do devátého bitu (výsledek je menší nebo roven 255)
N	add/subtract	0	operace ADD
V	overflow	1	s přetečením do znaménkového bitu
H	half carry	0	bez přenosu ze čtvrtého do pátého bitu
Z	zero	0	výsledek je nenulový
S	sign	1	výsledek je záporný

17. První shrnutí: význam příznaků C, V, S a Z

Nyní si již můžeme shrnout význam čtyř příznakových bitů při provádění aritmetických operací:

Příznak	S	Z	V	C	Poznámka
1+2	0	0	0	0	kladný výsledek
0+0	0	1	0	0	nulový výsledek
255+1	0	1	0	1	nulový výsledek, ovšem vzniklý přenosem (0=256)
254+1	1	0	0	0	nenulový výsledek větší než 127 (a tedy záporný ve dvojkovém doplňku)
255+255	1	0	0	1	nenulový výsledek větší než 127, který ovšem vznikl přenosem
100+100	1	0	1	0	záporný výsledek vzniklý součtem dvou kladných čísel
128+128	0	1	1	1	nulový nezáporný výsledek, došlo ovšem jak k přetečení, tak i přenosu (toto je specifický případ)

Poznámka: povšimněte si, že ne všechny kombinace příznaků mohou v praxi nastat. Příkladem je výsledek typu „záporná nula“ (tedy S=1 a současně Z=1) atd. Ovšem z tabulky je současně zřejmé, že Zilog Z80 lze použít jak pro výpočty s hodnotami bez znaménka (unsigned), tak i s hodnotami se znaménkem (signed). A dokonce jsou tyto výpočty jednodušší, než například na MOS 6502 atd.

Zbývá nám popis dvou dalších příznaků N a především příznaku H. Tyto příznaky jsou použity například v instrukci DAA, což je pravděpodobně nejkomplikovanější a nejhůře (oficiálně) popsaná instrukce Z80 vůbec.

Obrázek 17: Příznakový registr po provedení operace 128+128.

18. Příloha: upravený soubor Makefile pro překlad demonstračních příkladů

Výše uvedené demonstrační příklady i příklady, které již byly popsány v předchozích sedmi článcích [1] [2], [3], [4], [5], [6], [7], je možné přeložit s využitím souboru Makefile, jehož aktuální verze vypadá následovně (pro překlad a slinkování je použit assembler Pasmo):

ASSEMBLER := pasmo
 
all: 01.tap 02.tap 03.tap 04.tap 05.tap 06.tap 07.tap 08.tap 09.tap 10.tap \
    11.tap 12.tap 13.tap 14.tap 15.tap 16.tap 17.tap 18.tap 19.tap 20.tap \
    21.tap 22.tap 23.tap 24.tap 25.tap 26.tap 27.tap 28.tap 29.tap 30.tap \
    31.tap 32.tap 33.tap 34.tap 35.tap 36.tap 37.tap 38.tap 39.tap 40.tap \
    41.tap 42.tap 43.tap 44.tap 45.tap 46.tap 47.tap 48.tap 49.tap 50.tap \
    51.tap 52.tap 53.tap 54.tap 55.tap 56.tap 57.tap 58.tap 59.tap 60.tap \
    61.tap 62.tap 63.tap 64.tap 65.tap 66.tap 67.tap 68.tap 69.tap 70.tap \
    71.tap 72.tap
 
clean:
        rm -f *.tap
 
.PHONY: all clean
 
 
01.tap: 01-color-attribute.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tap $< $@ > 01-color-attribute.lst
 
02.tap: 02-blinking-attribute.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tap $< $@ > 02-blinking-attribute.lst
 
03.tap: 03-symbolic-names.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tap $< $@ > 03-symbolic-names.lst
 
04.tap: 04-operators.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tap $< $@ > 04-operators.lst
 
05.tap: 05-better-symbols.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tap $< $@ > 05-better-symbols.lst
 
06.tap: 06-tapbas-v1.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 06-tapbas-v1.lst
 
07.tap: 07-tapbas-v2.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 07-tapbas-v2.lst
 
08.tap: 08-loop.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 08-loop.lst
 
09.tap: 09-loop.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 09-loop.lst
 
10.tap: 10-loop.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 10-loop.lst
 
11.tap: 11-loop.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 11-loop.lst
 
12.tap: 12-loop.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 12-loop.lst
 
13.tap: 13-loop.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 13-loop.lst
 
14.tap: 14-loop.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 14-loop.lst
 
15.tap: 15-loop.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 15-loop.lst
 
16.tap: 16-loop.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 16-loop.lst
 
17.tap: 17-loop.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 17-loop.lst
 
18.tap: 18-cls.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 18-cls.lst
 
19.tap: 19-print-char-call.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 19-print-char-call.lst
 
20.tap: 20-print-char-rst.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 20-print-char-rst.lst
 
21.tap: 21-print-char.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 21-print-char.lst
 
22.tap: 22-print-all-chars.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 22-print-all-chars.lst
 
23.tap: 23-print-all-chars.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 23-print-all-chars.lst
 
24.tap: 24-change-color.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 24-change-color.lst
 
25.tap: 25-change-flash.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 25-change-flash.lst
 
26.tap: 26-print-at.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 26-print-at.lst
 
27.tap: 27-print-string.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 27-print-string.lst
 
28.tap: 28-print-string.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 28-print-string.lst
 
29.tap: 29-print-colorized-string.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 29-print-colorized-string.lst
 
30.tap: 30-print-string-ROM.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 30-print-string-ROM.lst
 
31.tap: 31-attributes.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 31-attributes.lst
 
32.tap: 32-fill-in-vram.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 32-fill-in-vram.lst
 
33.tap: 33-fill-in-vram-no-ret.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 33-fill-in-vram-no-ret.lst
 
34.tap: 34-fill-in-vram-pattern.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 34-fill-in-vram-pattern.lst
 
35.tap: 35-slow-fill-in-vram.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 35-slow-fill-in-vram.lst
 
36.tap: 36-slow-fill-in-vram-no-ret.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 36-slow-fill-in-vram-no-ret.lst
 
37.tap: 37-fill-block.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 37-fill-block.lst
 
38.tap: 38-fill-block-with-pattern.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 38-fill-block-with-pattern.lst
 
39.tap: 39-fill-block-optimized.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 39-fill-block-optimized.lst
 
40.tap: 40-draw-char.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 40-draw-char.lst
 
41.tap: 41-draw-any-char.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 41-draw-any-char.lst
 
42.tap: 42-block-anywhere.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 42-block-anywhere.lst
 
43.tap: 43-block-anywhere-rrca.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 43-block-anywhere-rrca.lst
 
44.tap: 44-better-draw-char.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 44-better-draw-char.lst
 
45.tap: 45-even-better-draw-char.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 45-even-better-draw-char.lst
 
46.tap: 46-draw-char-at.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 46-draw-char-at.lst
 
47.tap: 47-draw-char-at-unrolled.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 47-draw-char-at-unrolled.lst
 
48.tap: 48-incorrect-print-string.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 48-incorrect-print-string.lst
 
49.tap: 49-correct-print-string.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 49-correct-print-string.lst
 
50.tap: 50-ascii-table.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 50-ascii-table.lst
 
51.tap: 51-plot-block.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 51-plot-block.lst
 
52.tap: 52-plot-pixel.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 52-plot-pixel.lst
 
53.tap: 53-plot-pixel.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 53-plot-pixel.lst
 
54.tap: 54-plot-pixel-on-background.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 54-plot-pixel-on-background.lst
 
55.tap: 55-plot-pixel-on-background.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 55-plot-pixel-on-background.lst
 
56.tap: 56-inverse-ascii-table.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 56-inverse-ascii-table.lst
 
57.tap: 57-plot-pixel-on-inverse-background.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 57-plot-pixel-on-inverse-background.lst
 
58.tap: 58-plot-inverse-pixel-on-inverse-background.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 58-plot-inverse-pixel-on-inverse-background.lst
 
59.tap: 59-configurable-ascii-table.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 59-configurable-ascii-table.lst
 
60.tap: 60-plot-over.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 60-plot-over.lst
 
61.tap: 61-print-number-A.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 61-print-number-A.lst
 
62.tap: 62-print-number-B.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 62-print-number-B.lst
 
63.tap: 63-print-number-C.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 63-print-number-C.lst
 
64.tap: 64-print-number-D.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 64-print-number-D.lst
 
65.tap: 65-more-numbers-A.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 65-more-numbers-A.lst
 
66.tap: 66-more-numbers-B.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 66-more-numbers-B.lst
 
67.tap: 67-print-flags-1.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 67-print-flags-1.lst
 
68.tap: 68-print-flags-2.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 68-print-flags-2.lst
 
69.tap: 69-print-flags-3.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 69-print-flags-3.lst
 
70.tap: 70-print-flags-4.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 70-print-flags-4.lst
 
71.tap: 71-print-flags-5.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 71-print-flags-5.lst
 
72.tap: 72-print-flags-6.asm
        $(ASSEMBLER) -v -d --tapbas $< $@ > 72-print-flags-6.lst

19. Repositář s demonstračními příklady

V tabulce zobrazené pod tímto odstavcem jsou uvedeny odkazy na všechny prozatím popsané demonstrační příklady určené pro překlad a spuštění na osmibitovém domácím mikropočítači ZX Spectrum (libovolný model či jeho klon), které jsou psány v assembleru mikroprocesoru Zilog Z80. Pro překlad těchto demonstračních příkladů je možné použít například assembler Pasmo (viz též úvodní článek):

#	Soubor	Stručný popis	Adresa
1	01-color-attribute.asm	modifikace jednoho barvového atributu	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/01-color-attribute.asm
2	02-blinking-attribute.asm	barvový atribut s nastavením bitů pro blikání a vyšší intenzitu	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/02-blinking-attribute.asm
3	03-symbolic-names.asm	symbolická jména v assembleru	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/03-symbolic-names.asm
4	04-operators.asm	operátory a operace se symbolickými hodnotami	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/04-operators.asm
5	05-better-symbols.asm	tradičnější symbolická jména	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/05-better-symbols.asm
6	06-tapbas-v1.asm	vygenerování BASICovského loaderu (neúplný příklad)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/06-tapbas-v1.asm
7	07-tapbas-v2.asm	vygenerování BASICovského loaderu (úplný příklad)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/07-tapbas-v2.asm
8	08-loop.asm	jednoduchá počítaná programová smyčka: naivní varianta	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/08-loop.asm
9	09-loop.asm	programová smyčka: zkrácení kódu pro vynulování použitých pracovních registrů	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/09-loop.asm
10	10-loop.asm	programová smyčka: optimalizace skoku na konci smyčky (instrukce DJNZ)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/10-loop.asm
11	11-loop.asm	programová smyčka: optimalizace využití pracovních registrů	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/11-loop.asm
12	12-loop.asm	programová smyčka: použití pracovního registru IX	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/12-loop.asm
13	13-loop.asm	programová smyčka: použití pracovního registru IY	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/13-loop.asm
14	14-loop.asm	programová smyčka se šestnáctibitovým počitadlem, základní varianta	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/14-loop.asm
15	15-loop.asm	programová smyčka se šestnáctibitovým počitadlem, vylepšená varianta	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/15-loop.asm
16	16-loop.asm	použití relativního skoku a nikoli skoku absolutního	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/16-loop.asm
17	17-loop.asm	programová smyčka: inc l namísto inc hl	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/17-loop.asm

18	18-cls.asm	smazání obrazovky a otevření kanálu číslo 2 (screen) přes funkci v ROM	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/18-cls.asm
19	19-print-char-call.asm	smazání obrazovky a výpis jednoho znaku na obrazovku přes funkci v ROM (použití instrukce CALL)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/19-print-char-call.asm
20	20-print-char-rst.asm	smazání obrazovky a výpis jednoho znaku na obrazovku přes funkci v ROM (použití instrukce RST)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/20-print-char-rst.asm
21	21-print-char.asm	pouze výpis jednoho znaku na obrazovku bez jejího smazání	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/21-print-char.asm
22	22-print-all-chars.asm	výpis znakové sady znak po znaku (nekorektní verze příkladu)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/22-print-all-chars.asm
23	23-print-all-chars.asm	výpis znakové sady znak po znaku (korektní verze příkladu)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/23-print-all-chars.asm
24	24-change-color.asm	změna barvových atributů (popředí a pozadí) vypisovaných znaků	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/24-change-color.asm
25	25-change-flash.asm	povolení či zákaz blikání vypisovaných znaků	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/25-change-flash.asm
26	26-print-at.asm	výpis znaku či znaků na určené místo na obrazovce	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/26-print-at.asm
27	27-print-string.asm	výpis celého řetězce explicitně zapsanou programovou smyčkou (základní varianta)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/27-print-string.asm
28	28-print-string.asm	výpis celého řetězce explicitně zapsanou programovou smyčkou (vylepšená varianta)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/28-print-string.asm
29	29-print-colorized-string.asm	výpis řetězce, který obsahuje i řídicí znaky pro změnu barvy atd.	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/29-print-colorized-string.asm
30	30-print-string-ROM.asm	výpis řetězce s využitím služby/subrutiny uložené v ROM ZX Spectra	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/30-print-string-ROM.asm

31	31-attributes.asm	modifikace atributů pro tisk řetězce subrutinou uloženou v ROM	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/31-attributes.asm
32	32-fill-in-vram.asm	vyplnění celé bitmapy barvou popředí, návrat do systému	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/32-fill-in-vram.asm
33	33-fill-in-vram-no-ret.asm	vyplnění celé bitmapy barvou popředí, bez návratu do systému	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/33-fill-in-vram-no-ret.asm
34	34-fill-in-vram-pattern.asm	vyplnění celé bitmapy zvoleným vzorkem	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/34-fill-in-vram-pattern.asm
35	35-slow-fill-in-vram.asm	pomalé vyplnění celé bitmapy, vizualizace struktury bitmapy	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/35-slow-fill-in-vram.asm
36	36-slow-fill-in-vram-no-ret.asm	pomalé vyplnění celé bitmapy, vizualizace struktury bitmapy, bez návratu do systému	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/36-slow-fill-in-vram-no-ret.asm
37	37-fill-block.asm	vykreslení bloku 8×8 pixelů	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/37-fill-block.asm
38	38-fill-block-with-pattern.asm	vykreslení bloku 8×8 pixelů zvoleným vzorkem	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/38-fill-block-with-pattern.asm
39	39-fill-block-optimized.asm	optimalizace předchozího příkladu	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/39-fill-block-optimized.asm
40	40-draw-char.asm	vykreslení znaku do levého horního rohu	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/40-draw-char.asm
41	41-draw-any-char.asm	podprogram pro vykreslení libovolně zvoleného znaku do levého horního rohu	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/41-draw-any-char.asm
42	42-block-anywhere.asm	podprogramy pro vykreslení bloku 8×8 pixelů kamkoli na obrazovku	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/42-block-anywhere.asm

43	43-block-anywhere-rrca.asm	podprogramy pro vykreslení bloku 8×8 pixelů kamkoli na obrazovku, vylepšená varianta	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/43-block-anywhere-rrca.asm
44	44-better-draw-char.asm	vykreslení znaku v masce 8×8 pixelů, vylepšená varianta	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/44-better-draw-char.asm
45	45-even-better-draw-char.asm	posun offsetu pro vykreslení dalšího znaku	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/45-even-better-draw-char.asm
46	46-draw-char-at.asm	vykreslení znaku v masce 8×8 pixelů kamkoli na obrazovku	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/46-draw-char-at.asm
47	47-draw-char-at-unrolled.asm	vykreslení znaku v masce 8×8 pixelů kamkoli na obrazovku	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/47-draw-char-at-unrolled.asm
48	48-incorrect-print-string.asm	tisk řetězce, nekorektní varianta	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/48-incorrect-print-string.asm
49	49-correct-print-string.asm	tisk řetězce, korektní varianta	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/49-correct-print-string.asm

50	50-ascii-table.asm	tisk několika bloků ASCII tabulky	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/50-ascii-table.asm
51	51-plot-block.asm	vykreslení pixelu verze 1: zápis celého bajtu na pozici pixelu	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/51-plot-block.asm
52	52-plot-pixel.asm	vykreslení pixelu verze 2: korektní vykreslení jednoho pixelu, ovšem překreslení celého bajtu	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/52-plot-pixel.asm
53	53-plot-pixel.asm	vykreslení pixelu verze 3: vylepšená verze předchozího demonstračního příkladu	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/53-plot-pixel.asm
54	54-plot-pixel-on-background.asm	vykreslení pixelu vůči pozadí (nekorektní varianta)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/54-plot-pixel-on-background.asm
55	55-plot-pixel-on-background.asm	vykreslení pixelu vůči pozadí (korektní varianta)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/55-plot-pixel-on-background.asm

56	56-inverse-ascii-table.asm	vykreslení ASCII tabulky inverzní barvou (inkoust vs. papír)	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/56-inverse-ascii-table.asm
57	57-plot-pixel-on-inverse-background.asm	vykreslení pixelů barvou papíru proti inverzní ASCII tabulce	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/57-plot-pixel-on-inverse-background.asm
58	58-plot-inverse-pixel-on-inverse-background.asm	vykreslení pixelů inverzní barvou proti inverzní ASCII tabulce	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm58-plot-inverse-pixel-on-inverse-background.asm/
59	59-configurable-ascii-table.asm	vykreslení ASCII tabulky buď přímo inkoustem nebo inverzně	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/59-configurable-ascii-table.asm
60	60-plot-over.asm	přibližná implementace příkazu PLOT OVER	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/60-plot-over.asm

61	61-print-number-A.asm	ukázka použití podprogramu pro tisk celého čísla	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/61-print-number-A.asm
62	62-print-number-B.asm	pokus o vytištění záporných čísel	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/62-print-number-B.asm
63	63-print-number-C.asm	tisk maximální podporované hodnoty 9999	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/63-print-number-C.asm
64	64-print-number-D.asm	tisk vyšší než podporované hodnoty 10000	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/64-print-number-D.asm
65	65-more-numbers-A.asm	vytištění číselné řady	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/65-more-numbers-A.asm
66	66-more-numbers-B.asm	kombinace tisku celočíselných hodnot s dalšími subrutinami	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/66-more-numbers-B.asm
67	67-print-flags-1.asm	příznakové bity po provedení celočíselné operace 1+2	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/67-print-flags-1.asm
68	68-print-flags-2.asm	příznakové bity po provedení celočíselné operace 0+0	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/68-print-flags-2.asm
69	69-print-flags-3.asm	příznakové bity po provedení operace 255+1	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/69-print-flags-3.asm
70	70-print-flags-4.asm	příznakové bity po provedení operace 254+1	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/70-print-flags-4.asm
71	71-print-flags-5.asm	příznakové bity po provedení operace 255+255	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/71-print-flags-5.asm
72	72-print-flags-6.asm	výsledek operace 100+100, nastavení příznakových bitů	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/72-print-flags-6.asm
73	73-print-flags-7.asm	výsledek operace 128+128, nastavení příznakových bitů	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/73-print-flags-7.asm

7×	Makefile	Makefile pro překlad a slinkování všech demonstračních příkladů do podoby obrazu magnetické pásky	https://github.com/tisnik/8bit-fame/blob/master/Speccy-asm/Makefile

20. Odkazy na Internetu

z80 standalone assembler
https://www.asm80.com/onepage/asmz80.html
The ZX BASIC Compiler
https://www.boriel.com/pages/the-zx-basic-compiler.html
Z80 Assembly programming for the ZX Spectrum
https://www.chibiakumas.com/z80/ZXSpectrum.php
8-BIT SMACKDOWN! 65C02 vs. Z80: slithy VLOGS #6
https://www.youtube.com/watch?v=P1paVoFEvyc
Instrukce mikroprocesoru Z80
https://clrhome.org/table/
Z80 instructions: adresní režimy atd.
https://jnz.dk/z80/instructions.html
Z80 Instruction Groups
https://jnz.dk/z80/instgroups.html
Elena, New programming language for the ZX Spectrum Next
https://vintageisthenewold.com/elena-new-programming-language-for-the-zx-spectrum-next/
Sinclair BASIC
https://worldofspectrum.net/legacy-info/sinclair-basic/
Grafika na osmibitových počítačích firmy Sinclair
https://www.root.cz/clanky/grafika-na-osmibitovych-pocitacich-firmy-sinclair/
Grafika na osmibitových počítačích firmy Sinclair II
https://www.root.cz/clanky/grafika-na-osmibitovych-pocitacich-firmy-sinclair-ii/
HiSoft BASIC
https://worldofspectrum.net/infoseekid.cgi?id=0008249
YS MegaBasic
https://worldofspectrum.net/infoseekid.cgi?id=0008997
Beta Basic
https://worldofspectrum.net/infoseekid.cgi?id=0007956
BASIC+
https://worldofspectrum.net/infoseekid.php?id=0014277
Spectrum ROM Memory Map
https://skoolkit.ca/disassemblies/rom/maps/all.html
Goto subroutine
https://skoolkit.ca/disassemblies/rom/asm/7783.html
Spectrum Next: The Evolution of the Speccy
https://www.specnext.com/about/
Sedmdesátiny assemblerů: lidsky čitelný strojový kód
https://www.root.cz/clanky/sedmdesatiny-assembleru-lidsky-citelny-strojovy-kod/
Programovací jazyk BASIC na osmibitových mikropočítačích
https://www.root.cz/clanky/programovaci-jazyk-basic-na-osmibitovych-mikropocitacich/
Programovací jazyk BASIC na osmibitových mikropočítačích (2)
https://www.root.cz/clanky/programovaci-jazyk-basic-na-osmibitovych-mikropocitacich-2/#k06
Programovací jazyk BASIC na osmibitových mikropočítačích (3)
https://www.root.cz/clanky/programovaci-jazyk-basic-na-osmibitovych-mikropocitacich-3/
Sinclair BASIC (Wikipedia CZ)
http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinclair_BASIC
Assembly Language: Still Relevant Today
http://wilsonminesco.com/AssyDefense/
Programovani v assembleru na OS Linux
http://www.cs.vsb.cz/grygarek/asm/asmlinux.html
Why Assembly Language Programming? (Why Learning Assembly Language Is Still a Good Idea)
https://wdc65×x.com/markets/education/why-assembly-language-programming/
Low Fat Computing
http://www.ultratechnology.com/lowfat.htm
Assembly Language
https://www.cleverism.com/skills-and-tools/assembly-language/
Why do we need assembly language?
https://cs.stackexchange.com/questions/13287/why-do-we-need-assembly-language
Assembly language (Wikipedia)
https://en.wikipedia.org/wiki/Assembly_language#Historical_perspective
Assembly languages
https://curlie.org/Computers/Programming/Languages/Assembly/
vasm
http://sun.hasenbraten.de/vasm/
B-ELITE
https://jsj.itch.io/b-elite
ZX-Spectrum Child
http://www.dotkam.com/2008/11/19/zx-spectrum-child/
Speccy.cz
http://www.speccy.cz/
Planet Sinclair
http://www.nvg.ntnu.no/sinclair/
World of Spectrum
http://www.worldofspectrum.org/
The system variables
https://worldofspectrum.org/ZXBasicManual/zxmanchap25.html
ZX Spectrum manual: chapter #17 Graphics
https://worldofspectrum.org/ZXBasicManual/zxmanchap17.html
Why does Sinclair BASIC have two formats for storing numbers in the same structure?
https://retrocomputing.stackexchange.com/questions/8834/why-does-sinclair-basic-have-two-formats-for-storing-numbers-in-the-same-structu
Plovoucí řádová čárka na ZX Spectru
https://www.root.cz/clanky/norma-ieee-754-a-pribuzni-formaty-plovouci-radove-tecky/#k05
Norma IEEE 754 a příbuzní: formáty plovoucí řádové tečky
https://www.root.cz/clanky/norma-ieee-754-a-pribuzni-formaty-plovouci-radove-tecky/#k05
1A1B: THE ‚REPORT AND LINE NUMBER PRINTING‘ SUBROUTINE
https://skoolkid.github.io/rom/asm/1A1B.html
2DE3: THE ‚PRINT A FLOATING-POINT NUMBER‘ SUBROUTINE
https://skoolkid.github.io/rom/asm/2DE3.html
5C63: STKBOT – Address of bottom of calculator stack
https://skoolkid.github.io/rom/asm/5C63.html
5C65: STKEND – Address of start of spare space
https://skoolkid.github.io/rom/asm/5C65.html
Why does Sinclair BASIC have two formats for storing numbers in the same structure?
https://retrocomputing.stackexchange.com/questions/8834/why-does-sinclair-basic-have-two-formats-for-storing-numbers-in-the-same-structu
Chapter 24: The memory
https://worldofspectrum.org/ZXBasicManual/zxmanchap24.html
Survey of Floating-Point Formats
https://mrob.com/pub/math/floatformats.html
Convert an 8bit number to hex in z80 assembler
https://stackoverflow.com/questions/22838444/convert-an-8bit-number-to-hex-in-z80-assembler
80 MICROPROCESSOR Instruction Set Summary
http://www.textfiles.com/programming/CARDS/z80

Seriál: Vývoj pro slavné ZX Spectrum

Vývoj pro ZX Spectrum: dokončení realizace příkazu PLOT
Zobrazení čísel a zpracování příznaků mikroprocesoru Zilog Z80
Aritmetické operace s hodnotami uloženými binárně i ve formátu BCD

Přečtěte si všechny díly seriálu Vývoj pro slavné ZX Spectrum nebo sledujte jeho RSS

Vstoupit do diskuse (18 názorů)

Pavel Tišnovský

Vystudoval VUT FIT a v současné době pracuje na projektech vytvářených v jazycích Python a Go.

Témata:

Assembler

neni to pres bitovy posuny a sub nasobne rychlejsi? Aspon na MOSu to nakonec nebyl nejak dlouhej algoritmus, pokud si pamatuju a pokud se jednalo o unsigned (ale stejne se tomu vsichni vyhybali, ono to deleni zas tak casto potreba neni).

atarist

Sdílet

Obsah

1. Zobrazení čísel a zpracování příznaků mikroprocesoru Zilog Z80

2. Podprogram pro tisk celočíselné hodnoty v rozsahu 0 až 9999

3. Ukázka použití podprogramu pro tisk celého čísla

4. Výsledek pokusu o vytištění záporných čísel

5. Tisk maximální podporované hodnoty a pokus o vytištění vyšší hodnoty

6. Vytištění číselné řady

7. Kombinace s dalšími subrutinami

8. Příznaky mikroprocesoru Zilog Z80

9. Seznam instrukcí, které modifikují příznakové bity

10. Zobrazení obsahu příznakového registru F po provedení vybrané operace

11. Příznakové bity po provedení celočíselné operace 1+2

12. Příznakové bity po provedení celočíselné operace 0+0

13. Příznakové bity po provedení operace 255+1

14. Příznakové bity po provedení operace 254+1

15. Příznakové bity po provedení operace 255+255

16. Příznakové bity po provedení operace 100+100

17. První shrnutí: význam příznaků C, V, S a Z

18. Příloha: upravený soubor Makefile pro překlad demonstračních příkladů

19. Repositář s demonstračními příklady

20. Odkazy na Internetu

Vývoj pro ZX Spectrum: dokončení realizace příkazu PLOT