164. Instrucción bcc

implementar el comportamiento de Branch if Carry Clear.

Lección 164 de 356 · tests/chapter_01_cpu/test_164_instruction_bcc.py

Por qué existe este paso

La lección 163 ya devuelve un desplazamiento con signo y deja PC en la siguiente instrucción. BCC solo se encarga de la decisión de Carry despejado y de la suma del destino.

En este paso, añade exactamente esta implementación a `emulator/cpu/instructions.py::bcc`:

def bcc(cpu: CPU, offset: int):
    if not cpu.flags.get_carry_flag():
        cpu.pc = (cpu.pc + offset) & 0xFFFF

La máscara preserva el espacio de direcciones de 16 bits de la CPU.

Invariantes: con Carry despejado se suma un `offset positivo, cero o negativo módulo 0x10000`; con Carry activado, PC permanece sin cambios. Los flags, los registros distintos de PC y la memoria no se tocan. Concepto erróneo: BCC significa Carry *despejado*, y no debe capturar ni convertir con signo el operando dentro de esta función de instrucción.

Fuera de alcance: BCS/BEQ/BNE/BPL/BMI/BVC/BVS son las lecciones 165-171. Importar las funciones de salto a `emulator/cpu/opcodes.py`, los manejadores relativos y las entradas de la tabla de opcodes pertenecen a las lecciones 172-179.

Ejecutar esta lección

uv run pytest tests/chapter_01_cpu/test_164_instruction_bcc.py -v

Implementación de ejemplo

Por qué existe este paso

def bcc(cpu: CPU, offset: int):
    if not cpu.flags.get_carry_flag():
        cpu.pc = (cpu.pc + offset) & 0xFFFF

Ver código del testtest_164_instruction_bcc.py

from emulator.cpu.instructions import bcc
from tests.helpers import make_cpu


def test_bcc_branches_when_carry_flag_is_clear():
    """Objective: if Carry is clear, PC is changed by the signed offset."""
    cpu = make_cpu()
    cpu.pc = 0x8002
    cpu.flags.set_carry_flag(False)

    bcc(cpu, 0x05)

    assert cpu.pc == 0x8007


def test_bcc_does_not_branch_when_carry_flag_is_set():
    """Objective: if Carry is set, PC remains unchanged."""
    cpu = make_cpu()
    cpu.pc = 0x8002
    cpu.flags.set_carry_flag(True)

    bcc(cpu, 0x05)

    assert cpu.pc == 0x8002


def test_bcc_accepts_negative_signed_offsets():
    """Objective: offsets from relative(cpu) may be negative, such as -2."""
    cpu = make_cpu()
    cpu.pc = 0x8002
    cpu.flags.set_carry_flag(False)

    bcc(cpu, -2)

    assert cpu.pc == 0x8000


def test_bcc_wraps_pc_to_16_bits_when_branch_underflows():
    """
    Objective:
    PC must stay 16-bit after adding the offset.

    Example:
    0x0001 + (-2) should become 0xFFFF, not -1.

    Hint:
    Use `& 0xFFFF` after adding the offset.
    """
    cpu = make_cpu()
    cpu.pc = 0x0001
    cpu.flags.set_carry_flag(False)

    bcc(cpu, -2)

    assert cpu.pc == 0xFFFF


def test_bcc_wraps_pc_to_16_bits_when_branch_overflows():
    """
    Objective:
    PC must also wrap when the addition goes past 0xFFFF.

    Example:
    0xFFFF + 1 should become 0x0000.

    Hint:
    This is the same `& 0xFFFF` invariant.
    """
    cpu = make_cpu()
    cpu.pc = 0xFFFF
    cpu.flags.set_carry_flag(False)

    bcc(cpu, 1)

    assert cpu.pc == 0x0000

Funciones de test (5)

test_bcc_branches_when_carry_flag_is_clear
test_bcc_does_not_branch_when_carry_flag_is_set
test_bcc_accepts_negative_signed_offsets
test_bcc_wraps_pc_to_16_bits_when_branch_underflows
test_bcc_wraps_pc_to_16_bits_when_branch_overflows