072. Inc 零页

接入 INC 零页寻址(`0xE6`)。

第 72 / 356 · tests/chapter_01_cpu/test_072_INC_zero_page.py

在本步骤中,以第 071 课的 emulator/cpu/instructions.py:inc 为前提,只在 emulator/cpu/opcodes.py 中添加零页寻址接线。

本步骤存在的原因

操作码处理函数把指令字节转换为有效地址。复用 addressing_modes.zero_page 可以保留操作数取值和 PC 移动的逻辑,同时让 instructions.inc 与寻址模式保持独立。

在 emulator/cpu/opcodes.py 中的建议实现:

from emulator.cpu.instructions import lda, sta, ldx, stx, ldy, sty, tax, txa, tay, tya, adc, sbc, inc

def inc_zero_page(cpu: CPU):
    addr = zero_page(cpu)
    inc(cpu, addr)

在现有的 OPCODE_TABLE 中添加这条完全一致的条目:

0xE6: inc_zero_page,

该处理函数被插入到 # ------ INC Opcodes 下方,对应的映射被追加到 OPCODE_TABLE 中。

不变量:zero_page(cpu) 消耗一个操作数字节,返回一个零页地址,并使 PC 前进一次;该处理函数把一次读-改-写委托给 inc;0xE6 映射到该函数对象;指令长度为两个字节;INC 仍然只改变内存和 Z/N。

常见误解:操作数字节是一个地址,而不是要递增的字节本身。不要在处理函数中读取它,也不要在其中重复 INC 的运算逻辑。

范围之外:inc_zero_page_x、inc_absolute 和 inc_absolute_x,以及它们对应的 0xF6、0xEE 和 0xFE 映射,是第 073-075 课的内容。

运行本课

uv run pytest tests/chapter_01_cpu/test_072_INC_zero_page.py -v

示例实现

本步骤存在的原因

from emulator.cpu.instructions import lda, sta, ldx, stx, ldy, sty, tax, txa, tay, tya, adc, sbc, inc

def inc_zero_page(cpu: CPU):
    addr = zero_page(cpu)
    inc(cpu, addr)

查看测试代码test_072_INC_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
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_inc_zero_page_handler_exists_and_is_in_opcode_table():
    """Objective: create inc_zero_page(cpu) and add 0xE6 to OPCODE_TABLE."""
    assert hasattr(opcodes, "inc_zero_page")
    assert callable(opcodes.inc_zero_page)
    assert list(inspect.signature(opcodes.inc_zero_page).parameters) == ["cpu"]
    assert opcodes.OPCODE_TABLE[0xE6] is opcodes.inc_zero_page


def test_opcode_E6_inc_zero_page_increments_memory():
    """Objective: E6 10 means INC $10, so RAM[$0010] is incremented."""
    cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom()
    rom.write(0x0000, 0xE6)
    rom.write(0x0001, 0x10)
    bus.write(0x0010, 0x41)

    cpu.reset()
    cpu.step()

    assert bus.read(0x0010) == 0x42
    assert cpu.pc == 0x8002


def test_opcode_E6_inc_zero_page_updates_zero_flag():
    """Objective: 0xFF + 1 becomes 0x00 and sets Zero flag."""
    cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom()
    rom.write(0x0000, 0xE6)
    rom.write(0x0001, 0x10)
    bus.write(0x0010, 0xFF)

    cpu.reset()
    cpu.step()

    assert bus.read(0x0010) == 0x00
    assert (cpu.p & ZERO_FLAG) != 0
    assert (cpu.p & NEGATIVE_FLAG) == 0


def test_opcode_E6_inc_zero_page_updates_negative_flag():
    """Objective: 0x7F + 1 becomes 0x80 and sets Negative flag."""
    cpu, bus, rom = make_cpu_with_rom()
    rom.write(0x0000, 0xE6)
    rom.write(0x0001, 0x10)
    bus.write(0x0010, 0x7F)

    cpu.reset()
    cpu.step()

    assert bus.read(0x0010) == 0x80
    assert (cpu.p & NEGATIVE_FLAG) != 0
    assert (cpu.p & ZERO_FLAG) == 0

测试函数 (4)

test_inc_zero_page_handler_exists_and_is_in_opcode_table
test_opcode_E6_inc_zero_page_increments_memory
test_opcode_E6_inc_zero_page_updates_zero_flag
test_opcode_E6_inc_zero_page_updates_negative_flag