157. CPX 零页寻址

添加 CPX 零页操作码 ``0xE4``。

第 157 / 356 · tests/chapter_01_cpu/test_157_CPX_zero_page.py

此步骤存在的原因

零页寻址的 CPX 区分了紧凑的内存地址与立即数值,并将取到的字节传给现有的比较原语。

在此步骤中,`cpx 和立即数寻址方式已经存在,向 emulator/cpu/opcodes.py` 添加:

def cpx_zero_page(cpu: CPU):
    addr = zero_page(cpu)
    value = cpu.bus.read(addr)
    cpx(cpu, value)

OPCODE_TABLE = {
    ...
    0xE4: cpx_zero_page,
}

`emulator/cpu/addressing_modes.py::zero_page 读取单字节地址;处理函数必须在调用 instructions.cpx` 之前读取该地址处的内容。只有 C/Z/N 会改变;X 和内存保持不变,操作码加操作数使 PC 前进两个字节。

常见误解:与立即数寻址的 CPX 不同,这里的操作数字节指的是一个内存位置,而不是被比较的值本身。超出范围:CPX 绝对寻址(158)以及所有 CPY 相关工作(159-162)。

运行本课

uv run pytest tests/chapter_01_cpu/test_157_CPX_zero_page.py -v

示例实现

此步骤存在的原因

def cpx_zero_page(cpu: CPU):
    addr = zero_page(cpu)
    value = cpu.bus.read(addr)
    cpx(cpu, value)

OPCODE_TABLE = {
    ...
    0xE4: cpx_zero_page,
}

查看测试代码test_157_CPX_zero_page.py

import inspect

from emulator.bus.cpu_bus import CpuBus
from emulator.cpu import opcodes
from emulator.cpu.cpu import CPU
from emulator.memory.fake_rom import FakeROM


CARRY_FLAG = 1 << 0


def make_cpu_with_rom():
    rom = FakeROM()
    rom.write(0x7FFC, 0x00)
    rom.write(0x7FFD, 0x80)
    bus = CpuBus(program_rom=rom)
    return CPU(bus), bus, rom


def test_cpx_zero_page_handler_exists_and_is_in_opcode_table():
    """Objective: create cpx_zero_page(cpu) and add 0xE4 to OPCODE_TABLE."""
    assert hasattr(opcodes, "cpx_zero_page")
    assert callable(opcodes.cpx_zero_page)
    assert list(inspect.signature(opcodes.cpx_zero_page).parameters) == ["cpu"]
    assert opcodes.OPCODE_TABLE[0xE4] is opcodes.cpx_zero_page


def test_opcode_E4_cpx_zero_page_reads_memory_value_and_compares():
    """Objective: E4 10 means compare X with RAM[$0010]."""
    cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom()
    rom.write(0x0000, 0xE4)
    rom.write(0x0001, 0x10)
    bus.write(0x0010, 0x10)

    cpu.reset()
    cpu.x = 0x20
    cpu.step()

    assert cpu.x == 0x20
    assert (cpu.p & CARRY_FLAG) != 0
    assert cpu.pc == 0x8002

测试函数 (2)

test_cpx_zero_page_handler_exists_and_is_in_opcode_table
test_opcode_E4_cpx_zero_page_reads_memory_value_and_compares