039. Stx 绝对寻址

添加 STX 绝对寻址（$8E）。

第 39 / 356 · tests/chapter_01_cpu/test_039_STX_absolute.py

要更新的文件

emulator/cpu/opcodes.py

位置

opcodes.stx_absolute
opcodes.OPCODE_TABLE[$8E]

为什么需要这一步

本课添加 STX 的完整 16 位目标形式。既有的 absolute 辅助函数解码小端序地址，而 stx 仍只负责写入 X。

完整示例实现

# emulator/cpu/opcodes.py
def stx_absolute(cpu: CPU):
    addr = absolute(cpu)
    stx(cpu, addr)


OPCODE_TABLE = {
    # Preserve existing entries.
    0x8E: stx_absolute,
}

重要不变式

$8E 映射到 stx_absolute
absolute 先消耗低位字节，再消耗高位字节，并返回目标地址
地址本身被传给 stx，由它通过总线写入 X
整条指令使 PC 前进 3 字节，且不修改标志

常见误区

8E 00 02 将 X 存储到 $0200；该操作数是一个小端序的目标地址，不是要加载到 X 的值，也不是大端序地址。

超出范围

带变址的绝对寻址 STX 编码，它们不属于受支持的 STX 集合
对 absolute 或 stx 的改动
周期时序

运行本课

uv run pytest tests/chapter_01_cpu/test_039_STX_absolute.py -v

示例实现

完整示例实现

# emulator/cpu/opcodes.py
def stx_absolute(cpu: CPU):
    addr = absolute(cpu)
    stx(cpu, addr)


OPCODE_TABLE = {
    # Preserve existing entries.
    0x8E: stx_absolute,
}

查看测试代码test_039_STX_absolute.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
from tests.helpers import NEGATIVE_FLAG, ZERO_FLAG


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_stx_absolute_handler_exists_and_is_in_opcode_table():
    """
    Objective:
    Create in opcodes.py:
        def stx_absolute(cpu):
            addr = absolute(cpu)
            stx(cpu, addr)

    Then add:
        0x8E: stx_absolute
    """
    assert hasattr(opcodes, "stx_absolute")
    assert callable(opcodes.stx_absolute)
    assert list(inspect.signature(opcodes.stx_absolute).parameters) == ["cpu"]
    assert opcodes.OPCODE_TABLE[0x8E] is opcodes.stx_absolute


def test_opcode_8E_stx_absolute_stores_register_x():
    """
    Objective:
    8E 00 02 means STX $0200.
    Store register X into RAM $0200.
    """
    cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom()
    rom.write(0x0000, 0x8E)
    rom.write(0x0001, 0x00)
    rom.write(0x0002, 0x02)

    cpu.reset()
    cpu.x = 0x42
    cpu.step()

    assert bus.read(0x0200) == 0x42
    assert cpu.pc == 0x8003


def test_opcode_8E_stx_absolute_does_not_change_flags():
    """
    Objective:
    STX Absolute stores X but does not update flags.
    """
    cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom()
    rom.write(0x0000, 0x8E)
    rom.write(0x0001, 0x00)
    rom.write(0x0002, 0x02)

    cpu.reset()
    cpu.x = 0x00
    cpu.p = NEGATIVE_FLAG
    cpu.step()

    assert bus.read(0x0200) == 0x00
    assert (cpu.p & ZERO_FLAG) == 0
    assert (cpu.p & NEGATIVE_FLAG) != 0

测试函数 (3)

test_stx_absolute_handler_exists_and_is_in_opcode_table
test_opcode_8E_stx_absolute_stores_register_x
test_opcode_8E_stx_absolute_does_not_change_flags