193. Instrucción pha

implementar el comportamiento de PHA.

Lección 193 de 356 · tests/chapter_01_cpu/test_193_instruction_pha.py

En este paso, modifica únicamente `emulator/cpu/instructions.py añadiendo pha(cpu). La página de pila comienza en STACK_BASE = 0x0100`.

Por qué existe este paso

PHA copia A en la pila de hardware del 6502. Un push escribe primero en la posición actual $0100 | S y después decrementa el puntero de pila de 8 bits.

Implementación sugerida

cpu.bus.write(0x0100 | cpu.s, cpu.a)
cpu.s = (cpu.s - 1) & 0xFF

Coloca esas sentencias en `def pha(cpu: CPU); usar STACK_BASE = 0x0100` a nivel de módulo en lugar del literal es equivalente.

Invariantes: apila exactamente A; escribe antes de decrementar; ajusta S a ocho bits; deja A y todos los flags de estado sin cambios.

Concepto erróneo: decrementar S de antemano no implementa un push del 6502; escribe en la siguiente posición libre en lugar de en la posición actual de la pila.

Fuera de alcance: importar/registrar el opcode $48 corresponde al paso 194. PLA, PHP, PLP, TXS y TSX corresponden a los pasos posteriores 195-204 y no deben añadirse aquí.

Ejecutar esta lección

uv run pytest tests/chapter_01_cpu/test_193_instruction_pha.py -v

Implementación de ejemplo

Implementación sugerida

cpu.bus.write(0x0100 | cpu.s, cpu.a)
cpu.s = (cpu.s - 1) & 0xFF

Ver código del testtest_193_instruction_pha.py

from emulator.cpu.instructions import pha
from tests.helpers import NEGATIVE_FLAG, ZERO_FLAG, make_cpu


CARRY_FLAG = 1 << 0
INTERRUPT_DISABLE_FLAG = 1 << 2
OVERFLOW_FLAG = 1 << 6
STACK_BASE = 0x0100


def test_pha_pushes_accumulator_to_current_stack_address():
    """Objective: PHA writes A to $0100 | S before changing S."""
    cpu = make_cpu()
    cpu.a = 0x42
    cpu.s = 0xFD

    pha(cpu)

    assert cpu.bus.read(STACK_BASE | 0xFD) == 0x42


def test_pha_decrements_stack_pointer_after_push():
    """Objective: after one push, S decreases by 1."""
    cpu = make_cpu()
    cpu.a = 0x42
    cpu.s = 0xFD

    pha(cpu)

    assert cpu.s == 0xFC


def test_pha_does_not_modify_accumulator():
    """Objective: PHA copies A to the stack but leaves A unchanged."""
    cpu = make_cpu()
    cpu.a = 0x99
    cpu.s = 0xFD

    pha(cpu)

    assert cpu.a == 0x99


def test_pha_stack_pointer_wraps_to_8_bits():
    """Objective: S is an 8-bit stack pointer and wraps after decrementing."""
    cpu = make_cpu()
    cpu.a = 0xAB
    cpu.s = 0x00

    pha(cpu)

    assert cpu.bus.read(STACK_BASE | 0x00) == 0xAB
    assert cpu.s == 0xFF


def test_pha_can_push_zero_value_without_setting_zero_flag():
    """
    Objective:
    PHA is a stack transfer, not an arithmetic/load instruction.

    Even if A is $00, PHA must not update the Zero flag.
    """
    cpu = make_cpu()
    cpu.a = 0x00
    cpu.s = 0xFD
    cpu.flags.set_zero_flag(False)

    pha(cpu)

    assert cpu.bus.read(STACK_BASE | 0xFD) == 0x00
    assert cpu.flags.get_zero_flag() is False


def test_pha_can_push_negative_value_without_setting_negative_flag():
    """
    Objective:
    PHA must not update Negative based on bit 7 of A.

    It only saves A to stack.
    """
    cpu = make_cpu()
    cpu.a = 0x80
    cpu.s = 0xFD
    cpu.flags.set_negative_flag(False)

    pha(cpu)

    assert cpu.bus.read(STACK_BASE | 0xFD) == 0x80
    assert cpu.flags.get_negative_flag() is False


def test_pha_preserves_status_flags():
    """Objective: PHA does not modify any processor status flags."""
    cpu = make_cpu()
    cpu.a = 0x42
    cpu.s = 0xFD
    cpu.p = CARRY_FLAG | ZERO_FLAG | INTERRUPT_DISABLE_FLAG | OVERFLOW_FLAG | NEGATIVE_FLAG

    pha(cpu)

    assert cpu.p == (CARRY_FLAG | ZERO_FLAG | INTERRUPT_DISABLE_FLAG | OVERFLOW_FLAG | NEGATIVE_FLAG)

Funciones de test (7)

test_pha_pushes_accumulator_to_current_stack_address
test_pha_decrements_stack_pointer_after_push
test_pha_does_not_modify_accumulator
test_pha_stack_pointer_wraps_to_8_bits
test_pha_can_push_zero_value_without_setting_zero_flag
test_pha_can_push_negative_value_without_setting_negative_flag
test_pha_preserves_status_flags