CPU Simulation

ปรับปรุง : 2562-02-01 (ปรับ template)

จำลองการทำงาน (Simulation)
ของหน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์ยุค 8 Bit

ขั้นตอนการทดสอบโปรแกรม : 
- Download: computer80286.zip หรือ computer1_en50.zip
- เปิดโปรแกรม
- กด F2 เข้าส่วนของ Data
- กด F4 เพื่อ Load แฟ้มตัวอย่าง
- พิมพ์ชื่อแฟ้มที่มีอยู่เช่น add_8bit.cpu
- กด ESC กลับสู่ส่วนการ Data
- กด ESC กลับสู่ Main Menu
- กด F3 เข้าสู่ Editor แสดง Simulation
- กด F5 หรือ F6 ไปบรรทัดที่ต้องการ
- กด F3 เพื่อพิมพ์ภาษา Assembly แทนตำแหน่งเดิม
- กด F2 เพื่อทำ Simulation [add_8bit.cpu]

* Control Bus ชี้ที่ IP

- ย้าย IP ซึ่งชี้อยู่ที่ 01 เข้า Address Bus

- IP เปลี่ยนเป็น 02 ทันที เพราะมีการเลื่อน IP

- ย้าย 47 จาก Code Segment เข้า OP-Code => Mnemonic คือ mov a,[c]

- ย้าย IP ซึ่งชี้อยู่ที่ 02 เข้า Address Bus

- ย้าย 80 จาก Code Segment ซึ่งชี้อยู่ที่ 02 เข้า Address Bus

- ย้ายข้อมูลมีค่า 37 จาก Data Segment ที่ตำแหน่ง 80 เข้าไป ALU 

- ย้ายข้อมูลจาก ALU เข้า Register A

* ย้าย IP ซึ่งชี้อยู่ที่ 03 เข้า Address Bus

Sample code for SIM.
IP: OP-Code Mnemonic
01: 47 80 MOV A,[80]
03: 67 88 ADD A,[88]
05: 3B 90 MOV [90],A
07: 47 80 MOV A,[80]

Screen 1

Screen 2	Screen 3	Screen 4
Screen 5	Screen 6	Screen 7

OpCode of Intel Assembly 80x86
Mnemonics
From :http://www.jegerlehner.ch/intel/opcode.html

TRANSFER

Name	Comment	Syntax
MOV	Move (copy)	MOV Dest,Source
XCHG	Exchange	XCHG Op1,Op2
STC	Set Carry	STC
CLC	Clear Carry	CLC
CMC	Complement Carry	CMC
STD	Set Direction	STD
CLD	Clear Direction	CLD
STI	Set Interrupt	STI
CLI	Clear Interrupt	CLI
PUSH	Push onto stack	PUSH Source
PUSHF	Push flags	PUSHF
PUSHA	Push all general registers	PUSHA
POP	Pop from stack	POP Dest
POPF	Pop flags	POPF
POPA	Pop all general registers	POPA
CBW	Convert byte to word	CBW
CWD	Convert word to double	CWD
CWDE	Conv word extended double	CWDE
IN	Input	IN Dest, Port
OUT	Output	OUT Port, Source

ARITHMETIC

Name	Comment	Syntax
ADD	Add	ADD Dest,Source
ADC	Add with Carry	ADC Dest,Source
SUB	Subtract	SUB Dest,Source
SBB	Subtract with borrow	SBB Dest,Source
DIV	Divide (unsigned)	DIV Op
IDIV	Signed Integer Divide	IDIV Op
MUL	Multiply (unsigned)	MUL Op
IMUL	Signed Integer Multiply	IMUL Op
INC	Increment	INC Op
DEC	Decrement	DEC Op
CMP	Compare	CMP Op1,Op2
SAL	Shift arithmetic left	SAL Op,Quantity
SAR	Shift arithmetic right	SAR Op,Quantity
RCL	Rotate left through Carry	RCL Op,Quantity
RCR	Rotate right through Carry	RCR Op,Quantity
ROL	Rotate left	ROL Op,Quantity
ROR	Rotate right	ROR Op,Quantity

LOGIC

Name	Comment	Syntax
NEG	Negate (two-complement)	NEG Op
NOT	Invert each bit	NOT Op
AND	Logical and	AND Dest,Source
OR	Logical or	OR Dest,Source
XOR	Logical exclusive or	XOR Dest,Source
SHL	Shift logical left	SHL Op,Quantity
SHR	Shift logical right	SHR Op,Quantity

MISCELLANEOUS

Name	Comment	Syntax
NOP	No operation	NOP
LEA	Load effective adress	LEA Dest,Source
INT	Interrupt	INT Nr

JUMPS (general)

Name	Comment	Syntax
CALL	Call subroutine	CALL Proc
JMP	Jump	JMP Dest
JE	Jump if Equal	JE Dest
JZ	Jump if Zero	JZ Dest
JCXZ	Jump if CX Zero	JCXZ Dest
JP	Jump if Parity (Parity Even)	JP Dest
JPE	Jump if Parity Even	JPE Dest
RET	Return from subroutine	RET
JNE	Jump if not Equal	JNE Dest
JNZ	Jump if not Zero	JNZ Dest
JECXZ	Jump if ECX Zero	JECXZ Dest
JNP	Jump if no Parity (Parity Odd)	JNP Dest
JPO	Jump if Parity Odd	JPO Dest

JUMPS unsigned (Cardinal)

JA	Jump if Above	JA Dest
JAE	Jump if Above or Equal	JAE Dest
JB	Jump if Below	JB Dest
JBE	Jump if Below or Equal	JBE Dest
JNA	Jump if not Above	JNA Dest
JNAE	Jump if not Above or Equal	JNAE Dest
JNB	Jump if not Below	JNB Dest
JNBE	Jump if not Below or Equal	JNBE Dest
JC	Jump if Carry	JC Dest
JNC	Jump if no Carry	JNC Dest

JUMPS signed (Integer)

JG	Jump if Greater	JG Dest
JGE	Jump if Greater or Equal	JGE Dest
JL	Jump if Less	JL Dest
JLE	Jump if Less or Equal	JLE Dest
JNG	Jump if not Greater	JNG Dest
JNGE	Jump if not Greater or Equal	JNGE Dest
JNL	Jump if not Less	JNL Dest
JNLE	Jump if not Less or Equal	JNLE Dest
JO	Jump if Overflow	JO Dest
JNO	Jump if no Overflow	JNO Dest
JS	Jump if Sign (= negative)	JS Dest
JNS	Jump if no Sign (= positive)	JNS Dest

"Imagination is more important than knowledge" - Albert Einstein