104 lines
2.7 KiB
Markdown
104 lines
2.7 KiB
Markdown
|
# Motivación
|
||
|
|
A partir de completar el juego "Turing Complete" y tener un CPU de 8bit con arquitectura LEG funcional, me dispongo a crear un compilador para mi lenguaje "J-LANG".
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
# Estructura del CPU
|
||
|
|
|
||
|
|
Arquitectura: 8bit
|
||
|
|
PROM: 256 bytes
|
||
|
|
RAM: 256 bytes
|
||
|
|
STACK: 256 bytes
|
||
|
|
|
||
|
|
## Direcciones
|
||
|
|
|
||
|
|
0x00 REG0
|
||
|
|
0x01 REG1
|
||
|
|
0x02 REG2
|
||
|
|
0x03 REG3
|
||
|
|
0x04 REG4 | RAM VALUE
|
||
|
|
0x05 REG5 | RAM ADDR PTR
|
||
|
|
0x06 PROGRAM COUNTER
|
||
|
|
0x07 INPUT/OUTPUT
|
||
|
|
|
||
|
|
### Registros basicos
|
||
|
|
|
||
|
|
Desde: 0x00
|
||
|
|
Hasta: 0x03
|
||
|
|
|
||
|
|
Son registros que almacenan 1 byte.
|
||
|
|
|
||
|
|
### Registros conectados a la RAM
|
||
|
|
|
||
|
|
Estos registros hacen de "puente" con la ram.
|
||
|
|
|
||
|
|
0x05 REG5 es el counter de la ram.
|
||
|
|
0x04 REG4 es el valor que contiene RAM[counter(0x05)]
|
||
|
|
|
||
|
|
### input/output
|
||
|
|
|
||
|
|
Son 1 byte de entrada y otro de salida para interactuar con el juego "Turing Complete"
|
||
|
|
|
||
|
|
## OPCODES
|
||
|
|
|
||
|
|
Las instrucciones de este cpu tienen que tener un tamaño de 4 bytes cada una.
|
||
|
|
Se permiten dos modos de direccionamiento, desde un registro o modo inmediato.
|
||
|
|
|
||
|
|
- Desde registro: Se usa el byte para indicar el registro que guarda el valor
|
||
|
|
- Inmediato: Se usa el byte como valor directamente
|
||
|
|
|
||
|
|
La estructura de una instrucción es:
|
||
|
|
[OPCODE] [INPUT0] [INPUT1] [TARGET]
|
||
|
|
|
||
|
|
El ultimo byte "target" indica en que registro debe guardarse el resultado de la instruccion.
|
||
|
|
|
||
|
|
En los opcodes condicionales, el ultimo byte (TARGET) indica el valor que se escribirá en el PROGRAM_COUNTER si se cumple la condicion.
|
||
|
|
|
||
|
|
======== ALU ========
|
||
|
|
0x00 ADD r0 r1 t0
|
||
|
|
0x01 SUB r0 r1 t0
|
||
|
|
0x02 AND r0 r1 t0
|
||
|
|
0x03 OR r0 r1 t0
|
||
|
|
0x04 NOT r0 r1 t0
|
||
|
|
0x05 XOR r0 r1 t0
|
||
|
|
---------------------
|
||
|
|
0x40 ADD r0 #1 t0 ; # significa inmediato
|
||
|
|
0x41 SUB r0 #1 t0
|
||
|
|
0x42 AND r0 #1 t0
|
||
|
|
0x43 OR r0 #1 t0
|
||
|
|
0x44 NOT r0 #1 t0
|
||
|
|
0x45 XOR r0 #1 t0
|
||
|
|
--------------------
|
||
|
|
0x80 ADD #0 r1 t0
|
||
|
|
0x81 SUB #0 r1 t0
|
||
|
|
0x82 AND #0 r1 t0
|
||
|
|
0x83 OR #0 r1 t0
|
||
|
|
0x84 NOT #0 r1 t0
|
||
|
|
0x85 XOR #0 r1 t0
|
||
|
|
--------------------
|
||
|
|
0xC0 ADD #0 #1 t0
|
||
|
|
0xC1 SUB #0 #1 t0
|
||
|
|
0xC2 AND #0 #1 t0
|
||
|
|
0xC3 OR #0 #1 t0
|
||
|
|
0xC4 NOT #0 #1 t0
|
||
|
|
0xC5 XOR #0 #1 t0
|
||
|
|
====== CONDITIONAL ======
|
||
|
|
0x30 EQ r0 r1 pc ; equal
|
||
|
|
0x31 NEQ r0 r1 pc ; not_equal
|
||
|
|
0x32 LS r0 r1 pc ; less
|
||
|
|
0x33 LSE r0 r1 pc ; less_or_equal
|
||
|
|
0x34 GR r0 r1 pc ; greater
|
||
|
|
0x35 GRE r0 r1 pc ; greater_or_equal
|
||
|
|
======== RAM ========
|
||
|
|
0xE0 RAM_ST ?? ?? ?? ; store value in REG4 in REG5 position RAM[REG5] = REG4
|
||
|
|
0xE1 RAM_LD ?? ?? ?? ; no es usa en realidad, la ram siempre está haciendo output en la direccion 0x04
|
||
|
|
====== STACK ======
|
||
|
|
0x22 PUSH r0 ?? t0 ; ?? no se usa pero debe estar, t0 sobrescribe dicha direccion a 0
|
||
|
|
0x23 POP ?? ?? t0
|
||
|
|
0xE2 PUSH #0 ?? t0
|
||
|
|
0xE3 POP ?? ?? t0
|
||
|
|
====== FUNCTIONS ======
|
||
|
|
0x08 CALL r0 ?? ?? ; push de pc+1 en stack y setea pc al valor que contiene r0
|
||
|
|
0x09 RET ?? ?? ?? ; pop del stack y escribe el valor en el pc
|
||
|
|
0x88 CALL #0
|
||
|
|
0x89 RET ?? ?? ??
|