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365
6502_opcodes.hpp
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365
6502_opcodes.hpp
Normal file
@ -0,0 +1,365 @@
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#pragma once
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#include <array>
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#include <cassert>
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#include <string>
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#include <cstring>
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enum AddressingMode {
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NONE,
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ABS_A,
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ABS_I_IND_X,
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ABS_I_X,
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ABS_I_Y,
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ABS_IND_A,
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ACC,
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IMMEDIATE,
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IMPLIED,
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PC_REL,
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STACK,
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ZP,
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ZP_I_IND_X,
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ZP_I_X,
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ZP_I_Y,
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ZP_IND,
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ZP_I_IND_Y,
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ADDRESSING_MODE_COUNT
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};
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constexpr std::array<const char*, ADDRESSING_MODE_COUNT> ADDRESSING_MODE_NAMES = {
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"-", // NONE
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"a", // ABS_A
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"(a,x)", // ABS_I_IND_X
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"a,x", // ABS_I_X
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"a,y", // ABS_I_Y
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"(a)", // ABS_IND_A
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"A", // ACC
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"#", // IMMEDIATE
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"i", // IMPLIED
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"r", // PC_REL
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"s", // STACK
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"zp", // ZP
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"(zp,x)", // ZP_I_IND_X
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"zp,x", // ZP_I_X
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"zp,y", // ZP_I_Y
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"(zp)", // ZP_IND
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"(zp),y" // ZP_I_IND_Y
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};
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constexpr void strncpy_constexpr(char* dest, const char* src, size_t n) {
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for (size_t i = 0; i < n; i++) {
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dest[i] = src[i];
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}
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}
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constexpr void strcpy_constexpr(char* dest, const char* src) {
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size_t i = 0;
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while (src[i] != '\0') {
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|
dest[i] = src[i];
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i++;
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}
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}
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#define NAME_LENGTH 10
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class OpCode {
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public:
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constexpr OpCode() : opName(""), mode(AddressingMode::NONE), name("") {};
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OpCode(const char* opName_, const AddressingMode mode_) : mode(mode_) {
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strncpy_constexpr(opName, opName_, 3);
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opName[3] = '\0';
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strncpy_constexpr(name, opName_, 3);
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name[3] = ' ';
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/* assert(ADDRESSING_MODE_NAMES.size() < mode); */
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/* assert(strlen(ADDRESSING_MODE_NAMES.at(mode)) <= NAME_LENGTH - 4); // Mode name too long, 3 opcode name + 1 space */
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strcpy_constexpr(&name[4], ADDRESSING_MODE_NAMES.at(mode));
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}
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constexpr const char* getOpName() const { return opName; }
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constexpr AddressingMode getMode() const { return mode; }
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constexpr const char* getName() const { return name; }
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private:
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char opName[4] = " ";
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AddressingMode mode = AddressingMode::NONE;
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char name[10] = " ";
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};
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// TODO: make constexpr
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inline std::array<OpCode, 256> getOpCodesArray() {
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using am = AddressingMode;
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std::array<OpCode, 256> opCodes{};
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opCodes[0x00] = { "brk", am::STACK };
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opCodes[0x10] = { "bpl", am::PC_REL };
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opCodes[0x20] = { "jsr", am::ABS_IND_A };
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||||||
|
opCodes[0x30] = { "bmi", am::PC_REL };
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||||||
|
opCodes[0x40] = { "rti", am::STACK };
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|
opCodes[0x50] = { "bvc", am::PC_REL };
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|
opCodes[0x60] = { "rts", am::STACK };
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|
opCodes[0x70] = { "bvs", am::PC_REL };
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|
opCodes[0x80] = { "bra", am::PC_REL }; // WD
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|
opCodes[0x90] = { "bcc", am::PC_REL };
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|
opCodes[0xa0] = { "ldy", am::IMMEDIATE };
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|
opCodes[0xb0] = { "bcs", am::PC_REL };
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||||||
|
opCodes[0xc0] = { "cpy", am::IMMEDIATE };
|
||||||
|
opCodes[0xd0] = { "bne", am::PC_REL };
|
||||||
|
opCodes[0xe0] = { "cpx", am::IMMEDIATE };
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||||||
|
opCodes[0xf0] = { "beq", am::PC_REL };
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||||||
|
opCodes[0x01] = { "ora", am::ZP_I_IND_X };
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||||||
|
opCodes[0x11] = { "ora", am::ZP_I_IND_Y };
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||||||
|
opCodes[0x21] = { "and", am::ZP_I_IND_X };
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||||||
|
opCodes[0x31] = { "and", am::ZP_I_IND_Y };
|
||||||
|
opCodes[0x41] = { "eor", am::ZP_I_IND_X };
|
||||||
|
opCodes[0x51] = { "eor", am::ZP_I_IND_Y };
|
||||||
|
opCodes[0x61] = { "adc", am::ZP_I_IND_X };
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||||||
|
opCodes[0x71] = { "adc", am::ZP_I_IND_Y };
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||||||
|
opCodes[0x81] = { "sta", am::ZP_I_IND_X };
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||||||
|
opCodes[0x91] = { "sta", am::ZP_I_IND_Y };
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||||||
|
opCodes[0xa1] = { "lda", am::ZP_I_IND_X };
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||||||
|
opCodes[0xb1] = { "lda", am::ZP_I_IND_Y };
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||||||
|
opCodes[0xc1] = { "cmp", am::ZP_I_IND_X };
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|
opCodes[0xd1] = { "cmp", am::ZP_I_IND_Y };
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||||||
|
opCodes[0xe1] = { "sbc", am::ZP_I_IND_X };
|
||||||
|
opCodes[0xf1] = { "sbc", am::ZP_I_IND_Y };
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||||||
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|
/* opCodes[0x02] = { "", am:: }; */
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|
opCodes[0x12] = { "ora", am::ZP_IND };
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|
/* opCodes[0x22] = { "", am:: }; */
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|
opCodes[0x32] = { "and", am::ZP_IND };
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|
/* opCodes[0x42] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
opCodes[0x52] = { "eor", am::ZP_IND };
|
||||||
|
/* opCodes[0x62] = { "", am:: }; */
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||||||
|
opCodes[0x72] = { "adc", am::ZP_IND };
|
||||||
|
/* opCodes[0x82] = { "", am:: }; */
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||||||
|
opCodes[0x92] = { "sta", am::ZP_IND };
|
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|
opCodes[0xa2] = { "ldx", am::IMMEDIATE };
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|
opCodes[0xb2] = { "lda", am::ZP_IND };
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|
/* opCodes[0xc2] = { "", am:: }; */
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|
opCodes[0xd2] = { "cmp", am::ZP_IND };
|
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|
/* opCodes[0xe2] = { "brk", am:: }; */
|
||||||
|
opCodes[0xf2] = { "sbc", am::ZP_IND };
|
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|
/* opCodes[0x03] = { "", am:: }; */
|
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|
/* opCodes[0x13] = { "", am:: }; */
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||||||
|
/* opCodes[0x23] = { "", am:: }; */
|
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|
/* opCodes[0x33] = { "", am:: }; */
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|
/* opCodes[0x43] = { "", am:: }; */
|
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|
/* opCodes[0x53] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x63] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x73] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x83] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x93] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0xa3] = { "", am:: }; */
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||||||
|
/* opCodes[0xb3] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0xc3] = { "", am:: }; */
|
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|
/* opCodes[0xd3] = { "", am:: }; */
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|
/* opCodes[0xe3] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0xf3] = { "", am:: }; */
|
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|
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|
opCodes[0x04] = { "tsb", am::ZP }; // WD
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||||||
|
opCodes[0x14] = { "trb", am::ZP }; // WD
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||||||
|
opCodes[0x24] = { "bit", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x34] = { "bit", am::ZP_I_X }; // WD
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||||||
|
/* opCodes[0x44] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x54] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
opCodes[0x64] = { "stz", am::ZP }; // WD
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||||||
|
opCodes[0x74] = { "stz", am::ZP_I_X }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x84] = { "sty", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x94] = { "sty", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xa4] = { "ldy", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0xb4] = { "ldy", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xc4] = { "cpy", am::ZP };
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||||||
|
/* opCodes[0xd4] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
opCodes[0xe4] = { "cpx", am::ZP };
|
||||||
|
/* opCodes[0xf4] = { "", am:: }; */
|
||||||
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||||||
|
opCodes[0x05] = { "ora", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x15] = { "ora", am::ZP_I_X };
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||||||
|
opCodes[0x25] = { "and", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x35] = { "and", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x45] = { "eor", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x55] = { "eor", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x65] = { "adc", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x75] = { "adc", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x85] = { "sta", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x95] = { "sta", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xa5] = { "lda", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0xb5] = { "lda", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xc5] = { "cmp", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0xd5] = { "cmp", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xe5] = { "sbc", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0xf5] = { "sbc", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
|
||||||
|
opCodes[0x06] = { "asl", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x16] = { "asl", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x26] = { "rol", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x36] = { "rol", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x46] = { "lsr", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x56] = { "lsr", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x66] = { "ror", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x76] = { "ror", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x86] = { "stx", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0x96] = { "stx", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xa6] = { "ldx", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0xb6] = { "ldx", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xc6] = { "dec", am::ZP };
|
||||||
|
opCodes[0xd6] = { "dec", am::ZP_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xe6] = { "inc", am::ZP };
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||||||
|
opCodes[0xf6] = { "inc", am::ZP_I_X };
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||||||
|
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||||||
|
opCodes[0x07] = { "rmb0", am::ZP }; // WD
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||||||
|
opCodes[0x17] = { "rmb1", am::ZP }; // WD
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||||||
|
opCodes[0x27] = { "rmb2", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x37] = { "rmb3", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x47] = { "rmb4", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x57] = { "rmb5", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x67] = { "rmb6", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x77] = { "rmb7", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x87] = { "smb0", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x97] = { "smb1", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xa7] = { "smb2", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xb7] = { "smb3", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xc7] = { "smb4", am::ZP }; // WD
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||||||
|
opCodes[0xd7] = { "smb5", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xe7] = { "smb6", am::ZP }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xf7] = { "smb7", am::ZP }; // WD
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||||||
|
|
||||||
|
opCodes[0x08] = { "php", am::STACK };
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||||||
|
opCodes[0x18] = { "clc", am::IMPLIED };
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||||||
|
opCodes[0x28] = { "plp", am::STACK };
|
||||||
|
opCodes[0x38] = { "sec", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0x48] = { "pha", am::STACK };
|
||||||
|
opCodes[0x58] = { "cli", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0x68] = { "pla", am::STACK };
|
||||||
|
opCodes[0x78] = { "sei", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0x88] = { "dey", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0x98] = { "tya", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xa8] = { "tay", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xb8] = { "clv", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xc8] = { "iny", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xd8] = { "cld", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xe8] = { "inx", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xf8] = { "sed", am::IMPLIED };
|
||||||
|
|
||||||
|
opCodes[0x09] = { "ora", am::IMMEDIATE };
|
||||||
|
opCodes[0x19] = { "ora", am::ABS_I_Y };
|
||||||
|
opCodes[0x29] = { "and", am::IMMEDIATE };
|
||||||
|
opCodes[0x39] = { "and", am::ABS_I_Y };
|
||||||
|
opCodes[0x49] = { "eor", am::IMMEDIATE };
|
||||||
|
opCodes[0x59] = { "eor", am::ABS_I_Y };
|
||||||
|
opCodes[0x69] = { "adc", am::IMMEDIATE };
|
||||||
|
opCodes[0x79] = { "adc", am::ABS_I_Y };
|
||||||
|
opCodes[0x89] = { "bit", am::IMMEDIATE }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x99] = { "sta", am::ABS_I_Y };
|
||||||
|
opCodes[0xa9] = { "lda", am::IMMEDIATE};
|
||||||
|
opCodes[0xb9] = { "lda", am::ABS_I_Y }; // TODO datasheet says A,y not a,y
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||||||
|
opCodes[0xc9] = { "cmp", am::IMMEDIATE };
|
||||||
|
opCodes[0xd9] = { "cmp", am::ABS_I_Y };
|
||||||
|
opCodes[0xe9] = { "sbc", am::IMMEDIATE };
|
||||||
|
opCodes[0xf9] = { "sbc", am::ABS_I_Y };
|
||||||
|
|
||||||
|
opCodes[0x0a] = { "asl", am::ACC };
|
||||||
|
opCodes[0x1a] = { "inc", am::ACC }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x2a] = { "rol", am::ACC };
|
||||||
|
opCodes[0x3a] = { "dec", am::ACC }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x4a] = { "lsr", am::ACC };
|
||||||
|
opCodes[0x5a] = { "phy", am::STACK }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x6a] = { "ror", am::ACC };
|
||||||
|
opCodes[0x7a] = { "ply", am::STACK }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x8a] = { "txa", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0x9a] = { "txs", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xaa] = { "tax", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xba] = { "tsx", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xca] = { "dex", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xda] = { "phx", am::IMPLIED }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xea] = { "nop", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xfa] = { "plx", am::IMPLIED }; // WD
|
||||||
|
|
||||||
|
/* opCodes[0x0b] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x1b] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x2b] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x3b] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x4b] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x5b] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x6b] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x7b] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x8b] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0x9b] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0xab] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0xbb] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
opCodes[0xcb] = { "wai", am::IMPLIED };
|
||||||
|
opCodes[0xdb] = { "stp", am::IMPLIED };
|
||||||
|
/* opCodes[0xeb] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
/* opCodes[0xfb] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
|
||||||
|
opCodes[0x0c] = { "tsb", am::ABS_A }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x1c] = { "trb", am::ABS_A }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x2c] = { "bit", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x3c] = { "bit", am::ABS_I_X }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x4c] = { "jmp", am::ABS_A };
|
||||||
|
/* opCodes[0x5c] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
opCodes[0x6c] = { "jmp", am::ABS_IND_A };
|
||||||
|
opCodes[0x7c] = { "jmp", am::ABS_I_IND_X }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x8c] = { "sty", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x9c] = { "stz", am::ABS_A }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xac] = { "ldy", am::ACC };
|
||||||
|
opCodes[0xbc] = { "ldy", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xcc] = { "cpy", am::ABS_A };
|
||||||
|
/* opCodes[0xdc] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
opCodes[0xec] = { "cpx", am::ABS_A };
|
||||||
|
/* opCodes[0xfc] = { "", am:: }; */
|
||||||
|
|
||||||
|
opCodes[0x0d] = { "ora", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x1d] = { "ora", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x2d] = { "and", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x3d] = { "and", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x4d] = { "eor", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x5d] = { "eor", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x6d] = { "adc", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x7d] = { "adc", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x8d] = { "sta", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x9d] = { "sta", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xad] = { "lda", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0xbd] = { "lda", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xcd] = { "cmp", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0xdd] = { "cmp", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xed] = { "sbc", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0xfd] = { "sbc", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
|
||||||
|
opCodes[0x0e] = { "asl", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x1e] = { "asl", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x2e] = { "rol", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x3e] = { "rol", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x4e] = { "lsr", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x5e] = { "lsr", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x6e] = { "ror", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x7e] = { "ror", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0x8e] = { "stx", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0x9e] = { "stz", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xae] = { "ldx", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0xbe] = { "ldx", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xce] = { "dec", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0xde] = { "dec", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
opCodes[0xee] = { "inc", am::ABS_A };
|
||||||
|
opCodes[0xfe] = { "inc", am::ABS_I_X };
|
||||||
|
|
||||||
|
opCodes[0x0f] = { "bbr0", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x1f] = { "bbr1", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x2f] = { "bbr2", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x3f] = { "bbr3", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x4f] = { "bbr4", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x5f] = { "bbr5", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x6f] = { "bbr6", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x7f] = { "bbr7", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x8f] = { "bbs0", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0x9f] = { "bbs1", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xaf] = { "bbs2", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xbf] = { "bbs3", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xcf] = { "bbs4", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xdf] = { "bbs5", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xef] = { "bbs6", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
opCodes[0xff] = { "bbs7", am::PC_REL }; // WD
|
||||||
|
|
||||||
|
return opCodes;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// TODO fix constexpr
|
||||||
|
const std::array<OpCode, 256> opCodes = getOpCodesArray();
|
||||||
15
Makefile
Normal file
15
Makefile
Normal file
@ -0,0 +1,15 @@
|
|||||||
|
CFLAGS = -std=c++20 -O2
|
||||||
|
LFLAGS = -lbcm2835
|
||||||
|
|
||||||
|
TOOLS = eeprom_sim #test/test_out test/test_in test/test_edge
|
||||||
|
|
||||||
|
default: $(TOOLS)
|
||||||
|
|
||||||
|
.PHONY = test clean
|
||||||
|
test: test.cpp
|
||||||
|
|
||||||
|
%: %.cpp
|
||||||
|
g++ $< -o $@ $(CFLAGS) $(LFLAGS)
|
||||||
|
|
||||||
|
clean:
|
||||||
|
rm $(TOOLS)
|
||||||
120
eeprom.cpp
Normal file
120
eeprom.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,120 @@
|
|||||||
|
#include <ranges>
|
||||||
|
#include <bcm2835.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "util.hpp"
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ADDRESS SETUP TIME
|
||||||
|
* depends on clock frequency, see datasheet. max 150@2MHz
|
||||||
|
* address is set after setup time (tADS) and is being hold for address hold time (tAH)
|
||||||
|
*
|
||||||
|
*
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
constexpr uint64_t addressSetupTimeUS = 1; // 300e-9 s
|
||||||
|
|
||||||
|
class EEPROM {
|
||||||
|
EEPROM(const IOPins& ioPins, const AddressPins& addressPins, const Pin& pinCEb, const Pin& pinWEb, const Pin& pinOEb) {
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void initPins() {
|
||||||
|
// set to input and pullup
|
||||||
|
auto setPinsInput = []<std::ranges::forward_range T>(const T& t) {
|
||||||
|
for (auto it = t.begin(); it != t.end(); it++) {
|
||||||
|
bcm2835_gpio_fsel(*it, BCM2835_GPIO_FSEL_INPT);
|
||||||
|
/* bcm2835_gpio_set_pud(*it, BCM2835_GPIO_PUD_UP); */
|
||||||
|
bcm2835_gpio_set_pud(*it, BCM2835_GPIO_PUD_OFF);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
setPinsInput(addressPins);
|
||||||
|
setPinsInput(dataPins);
|
||||||
|
setPinsInput(controlPins);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
void setIODirection(uint8_t direction) {
|
||||||
|
for (int i = 0; i < dataPins.size(); i++) {
|
||||||
|
bcm2835_gpio_fsel(dataPins.at(i), direction);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
bool isChipEnabled() {
|
||||||
|
return !bcm2835_gpio_lev(CEb);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline bool isRead() {
|
||||||
|
return bcm2835_gpio_lev(RWb);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
uint16_t readAddress() {
|
||||||
|
uint16_t address = 0;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < addressPins.size(); i++) {
|
||||||
|
address |= (bcm2835_gpio_lev(addressPins.at(i)) << i);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return address;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8_t readData() {
|
||||||
|
uint8_t address = 0;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < dataPins.size(); i++) {
|
||||||
|
address |= (bcm2835_gpio_lev(dataPins.at(i)) << i);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return address;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline void waitForFallingEdge(uint8_t pin) {
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == LOW);
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == HIGH);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
inline void waitForRisingEdge(uint8_t pin) {
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == HIGH);
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == LOW);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
inline void waitForEdge(uint8_t pin) {
|
||||||
|
if (bcm2835_gpio_lev(pin) == HIGH) {
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == HIGH);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else {
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == LOW);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief Simulate an AT28C256 EEPROM
|
||||||
|
* @details
|
||||||
|
* While the CEb is low, constantly read the address and put the corresponding data on the bus.
|
||||||
|
* While CEb is high, set data pins to input.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void simulateEEPROM(std::stop_token token, std::array<char, UINT16_MAX> data) {
|
||||||
|
initPins();
|
||||||
|
printf("Begin EEPROM simulation\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
uint16_t lastAddress = 0;
|
||||||
|
bool outputActive = false;
|
||||||
|
|
||||||
|
while (!token.stop_requested()) {
|
||||||
|
uint16_t currentAddress = readAddress();
|
||||||
|
bool chipEnabled = isChipEnabled();
|
||||||
|
if (chipEnabled && (!outputActive || (currentAddress != lastAddress))) {
|
||||||
|
setIODirection(BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP);
|
||||||
|
outputActive = true;
|
||||||
|
|
||||||
|
uint32_t valueMask = byteToMask(data.at(currentAddress), dataPins);
|
||||||
|
bcm2835_gpio_write_mask(valueMask, ioMask);
|
||||||
|
/* std::cout << ">-" << gz::toBinString(currentAddress) << "[" << gz::toHexString(currentAddress) << "]-" << gz::toBinString(data.at(currentAddress)) << "[" << gz::toHexString(static_cast<uint16_t>(data.at(currentAddress)), 2) << "]"; */
|
||||||
|
/* std::cout << std::endl; */
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!chipEnabled && outputActive) {
|
||||||
|
setIODirection(BCM2835_GPIO_FSEL_INPT);
|
||||||
|
outputActive = false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
lastAddress = currentAddress;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
printf("End EEPROM simulation\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
253
main.cpp
Normal file
253
main.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,253 @@
|
|||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <bcm2835.h>
|
||||||
|
#include <signal.h>
|
||||||
|
#include <array>
|
||||||
|
#include <fstream>
|
||||||
|
#include <iostream>
|
||||||
|
#include <stdexcept>
|
||||||
|
#include <gz-util/string/conversion.hpp>
|
||||||
|
#include <cassert>
|
||||||
|
#include <thread>
|
||||||
|
#include <functional>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "6502_opcodes.hpp"
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ADDRESS SETUP TIME
|
||||||
|
* depends on clock frequency, see datasheet. max 150@2MHz
|
||||||
|
* address is set after setup time (tADS) and is being hold for address hold time (tAH)
|
||||||
|
*
|
||||||
|
*
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
constexpr uint64_t addressSetupTimeUS = 1; // 300e-9 s
|
||||||
|
|
||||||
|
constexpr std::array<uint8_t, 15> addressPins {
|
||||||
|
27, 22, 10, 9, 11, 5, 6, 13, // A0-A7
|
||||||
|
4, 2, 15, 3, // A8-A11
|
||||||
|
18, 17, 23 // A12-A14
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
constexpr std::array<uint8_t, 8> dataPins { 24, 25, 8, 7, 12, 16, 20, 21 };
|
||||||
|
constexpr uint8_t RWb = 19; // Read/Write
|
||||||
|
constexpr uint8_t CEb = 14; // Chip Enable
|
||||||
|
constexpr uint8_t PHI2 = 26; // clock
|
||||||
|
constexpr std::array<uint8_t, 3> controlPins { CEb, RWb, PHI2 };
|
||||||
|
|
||||||
|
template<size_t N>
|
||||||
|
constexpr uint32_t getMask(const std::array<uint8_t, N>& pins) {
|
||||||
|
uint32_t mask = 0;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < pins.size(); i++) {
|
||||||
|
/* const uint8_t bit = pins.at(i) - 1; */
|
||||||
|
mask |= (1 << pins.at(i));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return mask;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
constexpr uint32_t ioMask = getMask(dataPins);
|
||||||
|
constexpr uint32_t addressMask = getMask(addressPins);
|
||||||
|
|
||||||
|
struct CurrentState {
|
||||||
|
uint16_t addressBus = 0;
|
||||||
|
uint8_t dataBus = 0;
|
||||||
|
bool RWb = true;
|
||||||
|
std::string toString() const {
|
||||||
|
std::string s;
|
||||||
|
if (RWb) { s = "R-"; }
|
||||||
|
else { s = "W-"; }
|
||||||
|
s += gz::toBinString(addressBus) + "[" + gz::toHexString(addressBus, 4) + "]-"
|
||||||
|
+ gz::toBinString(dataBus) + "[" + gz::toHexString(static_cast<uint16_t>(dataBus), 2) + "]";
|
||||||
|
return s;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
uint32_t byteToMask(char byte, const std::array<uint8_t, 8>& pins) {
|
||||||
|
uint32_t mask = 0;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 8; i++) {
|
||||||
|
if ((1 << i) & byte) { // if ith bit is set, set bit of corresponding pin
|
||||||
|
mask |= (1 << pins.at(i));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return mask;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void initPins() {
|
||||||
|
// set to input and pullup
|
||||||
|
auto setPinsInput = []<std::ranges::forward_range T>(const T& t) {
|
||||||
|
for (auto it = t.begin(); it != t.end(); it++) {
|
||||||
|
bcm2835_gpio_fsel(*it, BCM2835_GPIO_FSEL_INPT);
|
||||||
|
/* bcm2835_gpio_set_pud(*it, BCM2835_GPIO_PUD_UP); */
|
||||||
|
bcm2835_gpio_set_pud(*it, BCM2835_GPIO_PUD_OFF);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
setPinsInput(addressPins);
|
||||||
|
setPinsInput(dataPins);
|
||||||
|
setPinsInput(controlPins);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
void setIODirection(uint8_t direction) {
|
||||||
|
for (int i = 0; i < dataPins.size(); i++) {
|
||||||
|
bcm2835_gpio_fsel(dataPins.at(i), direction);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
bool isChipEnabled() {
|
||||||
|
return !bcm2835_gpio_lev(CEb);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline bool isRead() {
|
||||||
|
return bcm2835_gpio_lev(RWb);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
uint16_t readAddress() {
|
||||||
|
uint16_t address = 0;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < addressPins.size(); i++) {
|
||||||
|
address |= (bcm2835_gpio_lev(addressPins.at(i)) << i);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return address;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8_t readData() {
|
||||||
|
uint8_t address = 0;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < dataPins.size(); i++) {
|
||||||
|
address |= (bcm2835_gpio_lev(dataPins.at(i)) << i);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return address;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
constexpr std::array<const char*, 256> asciiChars {
|
||||||
|
"␀", "␁", "␂", "␃", "␄", "␅", "␆", "␇", "␈", "␉", "␊", "␋", "␌", "␍", "␎", "␏", "␐", "␑", "␒", "␓", "␔", "␕", "␖", "␗", "␘", "␙", "␚", "␛", "␜", "␝", "␞", "␟", "␠", "!", "\"", "#", "$", "%", "&", "'", "(", ")", "*", "+", ",", "-", ".", "/", "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", ":", ";", "<", "=", ">", "?", "@", "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R", "S", "T", "U", "V", "W", "X", "Y", "Z", "[", "\"", "]", "^", "_", "`", "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r", "s", "t", "u", "v", "w", "x", "y", "z", "{", "|", "}", "~", "␡"
|
||||||
|
};
|
||||||
|
inline void printData(const char& data) {
|
||||||
|
std::cout << '\'' << data << asciiChars.at(data) << "' "<< opCodes.at(data).getName();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline void waitForFallingEdge(uint8_t pin) {
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == LOW);
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == HIGH);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
inline void waitForRisingEdge(uint8_t pin) {
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == HIGH);
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == LOW);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
inline void waitForEdge(uint8_t pin) {
|
||||||
|
if (bcm2835_gpio_lev(pin) == HIGH) {
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == HIGH);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else {
|
||||||
|
while (bcm2835_gpio_lev(pin) == LOW);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief Simulate an AT28C256 EEPROM
|
||||||
|
* @details
|
||||||
|
* While the CEb is low, constantly read the address and put the corresponding data on the bus.
|
||||||
|
* While CEb is high, set data pins to input.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void simulateEEPROM(std::stop_token token, std::array<char, UINT16_MAX> data) {
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initPins();
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printf("Begin EEPROM simulation\n");
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uint16_t lastAddress = 0;
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bool outputActive = false;
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while (!token.stop_requested()) {
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||||||
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uint16_t currentAddress = readAddress();
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bool chipEnabled = isChipEnabled();
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||||||
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if (chipEnabled && (!outputActive || (currentAddress != lastAddress))) {
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||||||
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setIODirection(BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP);
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outputActive = true;
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||||||
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uint32_t valueMask = byteToMask(data.at(currentAddress), dataPins);
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||||||
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bcm2835_gpio_write_mask(valueMask, ioMask);
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||||||
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/* std::cout << ">-" << gz::toBinString(currentAddress) << "[" << gz::toHexString(currentAddress) << "]-" << gz::toBinString(data.at(currentAddress)) << "[" << gz::toHexString(static_cast<uint16_t>(data.at(currentAddress)), 2) << "]"; */
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||||||
|
/* std::cout << std::endl; */
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||||||
|
}
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if (!chipEnabled && outputActive) {
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setIODirection(BCM2835_GPIO_FSEL_INPT);
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outputActive = false;
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}
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lastAddress = currentAddress;
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}
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printf("End EEPROM simulation\n");
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}
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void printBusWithClock(std::stop_token token, uint8_t clockPin, const std::atomic<CurrentState>& currentState) {
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printf("Begin bus printing\n");
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auto state = currentState.load();
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while (!token.stop_requested()) {
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waitForRisingEdge(clockPin);
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uint8_t chipEnabled = !bcm2835_gpio_lev(CEb);
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uint8_t clock = bcm2835_gpio_lev(PHI2);
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state.RWb = isRead();
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state.addressBus = readAddress();
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state.addressBus |= (chipEnabled << 15);
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state.dataBus = readData();
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if (clock == 0) { std::cout << "L-"; }
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else { std::cout << "H-"; }
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std::cout << state.toString();
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||||||
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if (chipEnabled) {
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std::cout << " " << opCodes.at(state.dataBus).getName();
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||||||
|
}
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|
std::cout << std::endl;
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|
}
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|
printf("End bus printing\n");
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|
}
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void readFile(const char* filepath, std::array<char, UINT16_MAX>& bytes) {
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std::ifstream file(filepath, std::ios_base::binary | std::ios_base::ate);
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if (!file.is_open()) {
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throw std::runtime_error("Error: Could not open file");
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||||||
|
}
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auto size = file.tellg();
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if (size > UINT16_MAX) {
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throw std::runtime_error("File is larger than UINT16_MAX");
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||||||
|
}
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||||||
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file.seekg (0, std::ios::beg);
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||||||
|
file.read(bytes.data(), size);
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|
file.close();
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|
}
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|
void signalHandler(int signal) {
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setIODirection(BCM2835_GPIO_FSEL_INPT);
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|
bcm2835_close();
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|
printf("Caught signal %d, exiting.\n", signal);
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exit(0);
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}
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int main(int argc, const char** argv) {
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if (bcm2835_init() != 1) {
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printf("Error: Could not initalise gpio libraray\n");
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return 1;
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}
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|
if (argc != 2) {
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|
printf("Error: Expected exactly one argument (filename), got %d\n", argc);
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return 1;
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|
}
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/* std::cout << "IOMask=" << gz::toBinString(ioMask) << ", AddressMask=" << gz::toBinString(addressMask) << std::endl; */
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std::array<char, UINT16_MAX> bytes{};
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|
readFile(argv[1], bytes);
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|
std::cout << "Reset Vector " << gz::toBinString(bytes.at(0x7ffc)) << " - " << gz::toBinString(0x77fd) << std::endl;
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|
std::jthread eepromT(simulateEEPROM, bytes);
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|
std::atomic<CurrentState> cs;
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|
std::jthread clockT(printBusWithClock, PHI2, std::ref(cs));
|
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|
/* auto handler = std::bind(signalHandler, std::placeholders::_1, std::move(eepromT)); */
|
||||||
|
signal(SIGINT, signalHandler);
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||||||
|
|
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|
while(true) {
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|
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
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||||||
|
}
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|
}
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