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nono 1.7.0

//
// nono
// Copyright (C) 2022 nono project
// Licensed under nono-license.txt
//

//
// HD64180 CPU コア
//

#pragma once

#include "header.h"

// 定数定義など
struct HD64180
{
	// 動作モード
	enum OpMode {
		Reset = 0,
		Normal,
		Halt,
		Sleep,

		// I/O ストップモードは IOSTP ビットを立てたもの。
		// 特にモードとして持たなくてもいいかも。
		//IOStop,

		// システムストップモードは Sleep + IOStop の状態。
		// スリープモードでいい。
		//SystemStop,
	};

	// フラグレジスタ
	static const uint8 FlagS	= 0x80;
	static const uint8 FlagZ	= 0x40;
	static const uint8 FlagH	= 0x10;
	static const uint8 FlagPV	= 0x04;
	static const uint8 FlagN	= 0x02;
	static const uint8 FlagC	= 0x01;
};

enum ixiy_t {
	USE_HL = 0,
	USE_IX = 1,
	USE_IY = 2,
};

// フラグレジスタ。
//
//   7   6   5   4   3   2   1   0
// +---+---+---+---+---+---+---+---+
// | S | Z | - | H | - |P/V| N | C |
// +---+---+---+---+---+---+---+---+
//
// '-' のところも値は保持できる
struct hd64180flag
{
 protected:
	// S フラグは S の S_BIT が立っていれば 1
	// Z フラグは Z == 0 なら 1
	// H フラグは H の H_BIT が立っていれば 1
	// N フラグは N が true なら 1
	// C フラグは C の C_BIT が立っていれば 1
	//
	// P/V フラグは PV の PV_BIT が立っていれば 1 で、
	// PVisP が true なら P、false なら V とする。
	static const uint32 S_BIT  = 0x00000080;
	static const uint32 H_BIT  = 0x00000010;
	static const uint32 PV_BIT = 0x00000080;
	static const uint32 C_BIT  = 0x00000001;

	union {
		uint16 CZ;
		struct {
#if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
			uint8 Z;
			uint8 C;
#else
			uint8 C;
			uint8 Z;
#endif
		} __packed;
	};
	uint8 S {};		// b7: Sign
	uint8 H {};		// b4: Half Carry
	bool N {};		// b1: Add/Sub
	bool b5 {};
	bool b3 {};

	uint8 PV {};	// b2: Parity/Overflow
	bool PVisP {};	// true なら P/V は P

 public:
	// フラグをセットする
	void SetS(bool value)	{ S  = (value) ? S_BIT : 0; }
	void SetZ(bool value)	{ Z  = (value) ? 0 : 1; }
	void SetH(bool value)	{ H  = (value) ? H_BIT : 0; }
	void SetN(bool value)	{ N  = value; }
	void SetC(bool value)	{ C  = (value) ? C_BIT : 0; }
	// P/V フラグを今のモードのまま値だけ変える
	void SetPV(bool value)	{ PV = (value) ? PV_BIT : 0; }
	// P か V フラグをセットする
	void SetP(bool value)	{ SetPV(value); PVisP = true; }
	void SetV(bool value)	{ SetPV(value); PVisP = false; }

	// フラグを取得する
	bool IsS() const		{ return (S & S_BIT); }
	bool IsZ() const		{ return (Z == 0); }
	bool IsH() const		{ return (H & H_BIT); }
	bool IsPV() const		{ return (PV & PV_BIT); }
	bool IsN() const		{ return N; }
	bool IsC() const		{ return (C & C_BIT); }

	// P か V 指定のほうが立っているか (モニタ用)
	bool IsP() const		{ return (IsPV() && PVisP == true); }
	bool IsV() const		{ return (IsPV() && PVisP == false); }

	// F レジスタの値として取得する
	uint8 Get() const;

	// F レジスタに代入する
	void Set(uint8 val);

	// fff (0..7) の条件が成立すれば true を返す
	bool IsCond(uint fff) const;

 protected:
	// パリティを計算し P フラグを更新する。
	// P フラグは結果のビット数が偶数ならセット (合計で奇数になるパリティ)。
	void LetP(uint8 src) {
		SetPV((__builtin_popcount(src) & 1) == 0);
		PVisP = true;
	}

	// V フラグを更新する。引数は bool ではないので注意。
	void LetV(uint32 data) {
		PV = data;
		PVisP = false;
	}
};

// レジスタ。
// I レジスタと R レジスタは MPU64180Device クラス内で管理している。
struct hd64180reg
{
	uint16 pc {};
	uint16 sp {};

	union {
		uint8 r[8] {};
		struct {
			uint8 b;
			uint8 c;
			uint8 d;
			uint8 e;
			uint8 h;
			uint8 l;
			uint8 padding;
			uint8 a;
		};
	};
	hd64180flag f {};

	uint16 GetBC() const {
		return (b << 8) | c;
	}
	uint16 GetDE() const {
		return (d << 8) | e;
	}
	uint16 GetHL() const {
		return (h << 8) | l;
	}

	void SetBC(uint16 src) {
		b = src >> 8;
		c = src & 0xff;
	}
	void SetDE(uint16 src) {
		d = src >> 8;
		e = src & 0xff;
	}
	void SetHL(uint16 src) {
		h = src >> 8;
		l = src & 0xff;
	}

	// 裏レジスタ
	struct {
		uint8 b;
		uint8 c;
		uint8 d;
		uint8 e;
		uint8 h;
		uint8 l;
		hd64180flag f;
		uint8 a;
	} ex {};

	uint16 ix {};
	uint16 iy {};
};

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