source: Deliverables/D4.1/ASMInterpret.ml @ 144

Last change on this file since 144 was 144, checked in by sacerdot, 9 years ago

The sp can also point to upper internal ram. Fixed everywhere.

File size: 50.2 KB
Line 
1open BitVectors;;
2open Physical;;
3open ASM;;
4open Pretty;;
5open IntelHex;;
6open Parser;;
7
8exception Fetch_exception of string;;
9exception CodeTooLarge;;
10exception Halt;;
11
12type time = int;;
13type line = [`P0 | `P1 ];; (* ??? *)
14type continuation =
15unit (*
16 [`In of time * line * byte * continuation] option *
17 [`Out of (time -> line -> byte -> continuation) ]
18*)
19
20(* no differentiation between internal and external code memory *)
21type status =
22 { code_memory: WordMap.map;        (* can be reduced *)
23   low_internal_ram: Byte7Map.map;
24   high_internal_ram: Byte7Map.map;
25   external_ram: WordMap.map;
26
27   pc: word;
28
29   (* sfr *)
30   p0: byte;
31   sp: byte;
32   dpl: byte;
33   dph: byte;
34   pcon: byte;
35   tcon: byte;
36   tmod: byte;
37   tl0: byte;
38   tl1: byte;
39   th0: byte;
40   th1: byte;
41   p1: byte;
42   scon: byte;
43   sbuf: byte;
44   p2: byte;
45   ie: byte;
46   p3: byte;
47   ip: byte;
48   psw: byte;
49   acc: byte;
50   b: byte;
51   t2con: byte;  (* 8052 only *)
52   rcap2l: byte;  (* 8052 only *)
53   rcap2h: byte;  (* 8052 only *)
54   tl2: byte;  (* 8052 only *)
55   th2: byte;  (* 8052 only *)
56
57   clock: time;
58   timer0: word;
59   timer1: word;
60   timer2: word;  (* can be missing *)
61   io: continuation
62 }
63
64(* Try to understand what DEC really does!!! *)
65(* Try to understand I/O *)
66let get_sfr status addr =
67 match int_of_vect addr with
68  (* I/O and timer ports *)
69    0x80 -> status.p0
70  | 0x90 -> status.p1
71  | 0xA0 -> status.p2
72  | 0xB0 -> status.p3
73  | 0x99 -> status.sbuf
74  | 0x90 -> status.tl0
75  | 0x91 -> status.tl1
76  | 0x92 -> status.th0
77  | 0x93 -> status.th1
78  | 0xC8 -> status.t2con
79  | 0xCA -> status.rcap2l
80  | 0xCB -> status.rcap2h
81  | 0xCD -> status.tl2
82  | 0xCE -> status.th2
83
84  (* control ports *)
85  | 0x87 -> status.pcon
86  | 0x88 -> status.tcon
87  | 0x89 -> status.tmod
88  | 0x98 -> status.scon
89  | 0xA8 -> status.ie
90  | 0xB8 -> status.ip
91
92  (* registers *)
93  | 0x81 -> status.sp
94  | 0x82 -> status.dpl
95  | 0x83 -> status.dph
96  | 0xD0 -> status.psw
97  | 0xE0 -> status.acc
98  | 0xF0 -> status.b
99  | _ -> assert false
100;;
101
102(* Try to understand I/O *)
103let set_sfr status addr v =
104 match int_of_vect addr with
105  (* I/O and timer ports *)
106    0x80 -> { status with p0 = v }
107  | 0x90 -> { status with p1 = v }
108  | 0xA0 -> { status with p2 = v }
109  | 0xB0 -> { status with p3 = v }
110  | 0x99 -> { status with sbuf = v }
111  | 0x90 -> { status with tl0 = v }
112  | 0x91 -> { status with tl1 = v }
113  | 0x92 -> { status with th0 = v }
114  | 0x93 -> { status with th1 = v }
115  | 0xC8 -> { status with t2con = v }
116  | 0xCA -> { status with rcap2l = v }
117  | 0xCB -> { status with rcap2h = v }
118  | 0xCD -> { status with tl2 = v }
119  | 0xCE -> { status with th2 = v }
120
121  (* control ports *)
122  | 0x87 -> { status with pcon = v }
123  | 0x88 -> { status with tcon = v }
124  | 0x89 -> { status with tmod = v }
125  | 0x98 -> { status with scon = v }
126  | 0xA8 -> { status with ie = v }
127  | 0xB8 -> { status with ip = v }
128
129  (* registers *)
130  | 0x81 -> { status with sp = v }
131  | 0x82 -> { status with dpl = v }
132  | 0x83 -> { status with dph = v }
133  | 0xD0 -> { status with psw = v }
134  | 0xE0 -> { status with acc = v }
135  | 0xF0 -> { status with b = v }
136  | _ -> assert false
137;;
138
139let initialize = {
140  code_memory = WordMap.empty;
141  low_internal_ram = Byte7Map.empty;
142  high_internal_ram = Byte7Map.empty;
143  external_ram = WordMap.empty;
144
145  pc = zero `Sixteen;
146
147  p0 = zero `Eight;
148  sp = vect_of_int 7 `Eight;
149  dpl = zero `Eight;
150  dph = zero `Eight;
151  pcon = zero `Eight;
152  tcon = zero `Eight;
153  tmod = zero `Eight;
154  tl0 = zero `Eight;
155  tl1 = zero `Eight;
156  th0 = zero `Eight;
157  th1 = zero `Eight;
158  p1 = zero `Eight;
159  scon = zero `Eight;
160  sbuf = zero `Eight;
161  p2 = zero `Eight;
162  ie = zero `Eight;
163  p3 = zero `Eight;
164  ip = zero `Eight;
165  psw = zero `Eight;
166  acc = zero `Eight;
167  b = zero `Eight;
168  t2con = zero `Eight;
169  rcap2l = zero `Eight;
170  rcap2h = zero `Eight;
171  tl2 = zero `Eight;
172  th2 = zero `Eight;
173
174  clock = 0;
175  timer0 = zero `Sixteen;
176  timer1 = zero `Sixteen;
177  timer2 = zero `Sixteen;
178
179  io = ()
180}
181
182let get_cy_flag status =
183  let (cy,_,_,_),(_,_,_,_) = bits_of_byte status.psw in cy
184let get_ac_flag status =
185  let (_,ac,_,_),(_,_,_,_) = bits_of_byte status.psw in ac
186let get_fo_flag status =
187  let (_,_,fo,_),(_,_,_,_) = bits_of_byte status.psw in fo
188let get_rs1_flag status =
189  let (_,_,_,rs1),(_,_,_,_) = bits_of_byte status.psw in rs1
190let get_rs0_flag status =
191  let (_,_,_,_),(rs0,_,_,_) = bits_of_byte status.psw in rs0
192let get_ov_flag status =
193  let (_,_,_,_),(_,ov,_,_) = bits_of_byte status.psw in ov
194let get_ud_flag status =
195  let (_,_,_,_),(_,_,ud,_) = bits_of_byte status.psw in ud
196let get_p_flag status =
197  let (_,_,_,_),(_,_,_,p) = bits_of_byte status.psw in p
198
199(* timings taken from SIEMENS *)
200
201let fetch pmem pc =
202 let next pc =
203   let _carry, res = half_add pc (vect_of_int 1 `Sixteen) in
204     res, WordMap.find pc pmem
205 in
206 let pc,instr = next pc in
207 let un, ln = from_byte instr in
208 let bits = (from_nibble un, from_nibble ln) in
209  match bits with
210     (a10,a9,a8,true),(false,false,false,true) ->
211      let pc,b1 = next pc in
212       `ACALL (`ADDR11 (mk_word11 a10 a9 a8 b1)), pc, 2
213   | (false,false,true,false),(true,r1,r2,r3) ->
214       `ADD (`A,`REG (r1,r2,r3)), pc, 1
215   | (false,false,true,false),(false,true,false,true) ->
216      let pc,b1 = next pc in
217       `ADD (`A,`DIRECT b1), pc, 1
218   | (false,false,true,false),(false,true,true,i1) ->
219       `ADD (`A,`INDIRECT i1), pc, 1
220   | (false,false,true,false),(false,true,false,false) ->
221      let pc,b1 = next pc in
222       `ADD (`A,`DATA b1), pc, 1
223   | (false,false,true,true),(true,r1,r2,r3) ->
224       `ADDC (`A,`REG (r1,r2,r3)), pc, 1
225   | (false,false,true,true),(false,true,false,true) ->
226      let pc,b1 = next pc in
227       `ADDC (`A,`DIRECT b1), pc, 1
228   | (false,false,true,true),(false,true,true,i1) ->
229       `ADDC (`A,`INDIRECT i1), pc, 1
230   | (false,false,true,true),(false,true,false,false) ->
231      let pc,b1 = next pc in
232       `ADDC (`A,`DATA b1), pc, 1
233   | (a10,a9,a8,false),(false,false,false,true) ->
234      let pc,b1 = next pc in
235       `AJMP (`ADDR11 (mk_word11 a10 a9 a8 b1)), pc, 2
236   | (false,true,false,true),(true,r1,r2,r3) ->
237       `ANL (`U1 (`A, `REG (r1,r2,r3))), pc, 1
238   | (false,true,false,true),(false,true,false,true) ->
239      let pc,b1 = next pc in
240       `ANL (`U1 (`A, `DIRECT b1)), pc, 1
241   | (false,true,false,true),(false,true,true,i1) ->
242       `ANL (`U1 (`A, `INDIRECT i1)), pc, 1
243   | (false,true,false,true),(false,true,false,false) ->
244      let pc,b1 = next pc in
245       `ANL (`U1 (`A, `DATA b1)), pc, 1
246   | (false,true,false,true),(false,false,true,false) ->
247      let pc,b1 = next pc in
248       `ANL (`U2 (`DIRECT b1,`A)), pc, 1
249   | (false,true,false,true),(false,false,true,true) ->
250      let pc,b1 = next pc in
251      let pc,b2 = next pc in
252       `ANL (`U2 (`DIRECT b1,`DATA b2)), pc, 2
253   | (true,false,false,false),(false,false,true,false) ->
254      let pc,b1 = next pc in
255       `ANL (`U3 (`C,`BIT b1)), pc, 2
256   | (true,false,true,true),(false,false,false,false) ->
257      let pc,b1 = next pc in
258       `ANL (`U3 (`C,`NBIT b1)), pc, 2
259   | (true,false,true,true),(false,true,false,true) ->
260      let       pc,b1 = next pc in
261      let pc,b2 = next pc in
262        `CJNE (`U1 (`A, `DIRECT b1), `REL b2), pc, 2
263   | (true,false,true,true),(false,true,false,false) ->
264       let pc,b1 = next pc in
265       let pc,b2 = next pc in
266         `CJNE (`U1 (`A, `DATA b1), `REL b2), pc, 2
267   | (true,false,true,true),(true,r1,r2,r3) ->
268       let pc,b1 = next pc in
269       let pc,b2 = next pc in
270         `CJNE (`U2 (`REG(r1,r2,r3), `DATA b1), `REL b2), pc, 2
271   | (true,false,true,true),(false,true,true,i1) ->
272       let pc,b1 = next pc in
273       let pc,b2 = next pc in
274         `CJNE (`U2 (`INDIRECT i1, `DATA b1), `REL b2), pc, 2
275   | (true,true,true,false),(false,true,false,false) ->
276         `CLR `A, pc, 1
277   | (true,true,false,false),(false,false,true,true) ->
278         `CLR `C, pc, 1
279   | (true,true,false,false),(false,false,true,false) ->
280       let pc,b1 = next pc in
281         `CLR (`BIT b1), pc, 1
282   | (true,true,true,true),(false,true,false,false) ->
283         `CPL `A, pc, 1
284   | (true,false,true,true),(false,false,true,true) ->
285         `CPL `C, pc, 1
286   | (true,false,true,true),(false,false,true,false) ->
287       let pc,b1 = next pc in
288         `CPL (`BIT b1), pc, 1
289   | (true,true,false,true),(false,true,false,false) ->
290         `DA `A, pc, 1
291   | (false,false,false,true),(false,true,false,false) ->
292         `DEC `A, pc, 1
293   | (false,false,false,true),(true,r1,r2,r3) ->
294         `DEC (`REG(r1,r2,r3)), pc, 1
295   | (false,false,false,true),(false,true,false,true) ->
296       let pc,b1 = next pc in
297         `DEC (`DIRECT b1), pc, 1
298   | (false,false,false,true),(false,true,true,i1) ->
299         `DEC (`INDIRECT i1), pc, 1
300   | (true,false,false,false),(false,true,false,false) ->
301         `DIV (`A, `B), pc, 4
302   | (true,true,false,true),(true,r1,r2,r3) ->
303       let pc,b1 = next pc in
304         `DJNZ (`REG(r1,r2,r3), `REL b1), pc, 2
305   | (true,true,false,true),(false,true,false,true) ->
306       let pc,b1 = next pc in
307       let pc,b2 = next pc in
308         `DJNZ (`DIRECT b1, `REL b2), pc, 2
309   | (false,false,false,false),(false,true,false,false) ->
310         `INC `A, pc, 1
311   | (false,false,false,false),(true,r1,r2,r3) ->
312         `INC (`REG(r1,r2,r3)), pc, 1
313   | (false,false,false,false),(false,true,false,true) ->
314       let pc,b1 = next pc in
315         `INC (`DIRECT b1), pc, 1
316   | (false,false,false,false),(false,true,true,i1) ->
317         `INC (`INDIRECT i1), pc, 1
318   | (true,false,true,false),(false,false,true,true) ->
319         `INC `DPTR, pc, 2
320   | (false,false,true,false),(false,false,false,false) ->
321       let pc,b1 = next pc in
322       let pc,b2 = next pc in
323         `JB (`BIT b1, `REL b2), pc, 2
324   | (false,false,false,true),(false,false,false,false) ->
325       let pc,b1 = next pc in
326       let pc,b2 = next pc in
327         `JBC (`BIT b1, `REL b2), pc, 2
328   | (false,true,false,false),(false,false,false,false) ->
329       let pc,b1 = next pc in
330         `JC (`REL b1), pc, 2
331   | (false,true,true,true),(false,false,true,true) ->
332         `JMP `IND_DPTR, pc, 2
333   | (false,false,true,true),(false,false,false,false) ->
334       let pc,b1 = next pc in
335       let pc,b2 = next pc in
336         `JNB (`BIT b1, `REL b2), pc, 2
337   | (false,true,false,true),(false,false,false,false) ->
338       let pc,b1 = next pc in
339         `JNC (`REL b1), pc, 2
340   | (false,true,true,true),(false,false,false,false) ->
341       let pc,b1 = next pc in
342         `JNZ (`REL b1), pc, 2
343   | (false,true,true,false),(false,false,false,false) ->
344       let pc,b1 = next pc in
345         `JZ (`REL b1), pc, 2
346   | (false,false,false,true),(false,false,true,false) ->
347       let pc,b1 = next pc in
348       let pc,b2 = next pc in
349         `LCALL (`ADDR16 (mk_word b1 b2)), pc, 2
350   | (false,false,false,false),(false,false,true,false) ->
351       let pc,b1 = next pc in
352       let pc,b2 = next pc in
353         `LJMP (`ADDR16 (mk_word b1 b2)), pc, 2
354   | (true,true,true,false),(true,r1,r2,r3) ->
355         `MOV (`U1 (`A, `REG(r1,r2,r3))), pc, 1
356   | (true,true,true,false),(false,true,false,true) ->
357       let pc,b1 = next pc in
358         `MOV (`U1 (`A, `DIRECT b1)), pc, 1
359   | (true,true,true,false),(false,true,true,i1) ->
360         `MOV (`U1 (`A, `INDIRECT i1)), pc, 1
361   | (false,true,true,true),(false,true,false,false) ->
362       let pc,b1 = next pc in
363         `MOV (`U1 (`A, `DATA b1)), pc, 1
364   | (true,true,true,true),(true,r1,r2,r3) ->
365         `MOV (`U2 (`REG(r1,r2,r3), `A)), pc, 1
366   | (true,false,true,false),(true,r1,r2,r3) ->
367       let pc,b1 = next pc in
368         `MOV (`U2 (`REG(r1,r2,r3), (`DIRECT b1))), pc, 2
369   | (false,true,true,true),(true,r1,r2,r3) ->
370       let pc,b1 = next pc in
371         `MOV (`U2 (`REG(r1,r2,r3), (`DATA b1))), pc, 1
372   | (true,true,true,true),(false,true,false,true) ->
373       let pc,b1 = next pc in
374         `MOV (`U3 (`DIRECT b1, `A)), pc, 1
375   | (true,false,false,false),(true,r1,r2,r3) ->
376       let pc,b1 = next pc in
377         `MOV (`U3 (`DIRECT b1, `REG(r1,r2,r3))), pc, 2
378   | (true,false,false,false),(false,true,false,true) ->
379       let pc,b1 = next pc in
380       let pc,b2 = next pc in
381         `MOV (`U3 (`DIRECT b1, `DIRECT b2)), pc, 2
382   | (true,false,false,false),(false,true,true,i1) ->
383       let pc,b1 = next pc in
384         `MOV (`U3 (`DIRECT b1, `INDIRECT i1)), pc, 2
385   | (false,true,true,true),(false,true,false,true) ->
386       let pc,b1 = next pc in
387       let pc,b2 = next pc in
388         `MOV (`U3 (`DIRECT b1, `DATA b2)), pc, 2
389   | (true,true,true,true),(false,true,true,i1) ->
390         `MOV (`U2 (`INDIRECT i1, `A)), pc, 1
391   | (true,false,true,false),(false,true,true,i1) ->
392       let pc,b1 = next pc in
393         `MOV (`U2 (`INDIRECT i1, `DIRECT b1)), pc, 2
394   | (false,true,true,true),(false,true,true,i1) ->
395       let pc,b1 = next pc in
396         `MOV (`U2 (`INDIRECT i1, `DATA b1)), pc, 1
397   | (true,false,true,false),(false,false,true,false) ->
398       let pc,b1 = next pc in
399         `MOV (`U5 (`C, `BIT b1)), pc, 1
400   | (true,false,false,true),(false,false,true,false) ->
401       let pc,b1 = next pc in
402         `MOV (`U6 (`BIT b1, `C)), pc, 2
403   | (true,false,false,true),(false,false,false,false) ->
404       let pc,b1 = next pc in
405       let pc,b2 = next pc in
406         `MOV (`U4 (`DPTR, `DATA16(mk_word b1 b2))), pc, 2
407   | (true,false,false,true),(false,false,true,true) ->
408         `MOVC (`A, `A_DPTR), pc, 2
409   | (true,false,false,false),(false,false,true,true) ->
410         `MOVC (`A, `A_PC), pc, 2
411   | (true,true,true,false),(false,false,true,i1) ->
412         `MOVX (`U1 (`A, `EXT_INDIRECT i1)), pc, 2
413   | (true,true,true,false),(false,false,false,false) ->
414         `MOVX (`U1 (`A, `EXT_IND_DPTR)), pc, 2
415   | (true,true,true,true),(false,false,true,i1) ->
416         `MOVX (`U2 (`EXT_INDIRECT i1, `A)), pc, 2
417   | (true,true,true,true),(false,false,false,false) ->
418         `MOVX (`U2 (`EXT_IND_DPTR, `A)), pc, 2
419   | (true,false,true,false),(false,true,false,false) ->
420         `MUL(`A, `B), pc, 4
421   | (false,false,false,false),(false,false,false,false) ->
422         `NOP, pc, 1
423   | (false,true,false,false),(true,r1,r2,r3) ->
424         `ORL (`U1(`A, `REG(r1,r2,r3))), pc, 1
425   | (false,true,false,false),(false,true,false,true) ->
426       let pc,b1 = next pc in
427         `ORL (`U1(`A, `DIRECT b1)), pc, 1
428   | (false,true,false,false),(false,true,true,i1) ->
429         `ORL (`U1(`A, `INDIRECT i1)), pc, 1
430   | (false,true,false,false),(false,true,false,false) ->
431       let pc,b1 = next pc in
432         `ORL (`U1(`A, `DATA b1)), pc, 1
433   | (false,true,false,false),(false,false,true,false) ->
434       let pc,b1 = next pc in
435         `ORL (`U2(`DIRECT b1, `A)), pc, 1
436   | (false,true,false,false),(false,false,true,true) ->
437       let pc,b1 = next pc in
438       let pc,b2 = next pc in
439         `ORL (`U2 (`DIRECT b1, `DATA b2)), pc, 2
440   | (false,true,true,true),(false,false,true,false) ->
441       let pc,b1 = next pc in
442         `ORL (`U3 (`C, `BIT b1)), pc, 2
443   | (true,false,true,false),(false,false,false,false) ->
444       let pc,b1 = next pc in
445         `ORL (`U3 (`C, `NBIT b1)), pc, 2
446   | (true,true,false,true),(false,false,false,false) ->
447       let pc,b1 = next pc in
448         `POP (`DIRECT b1), pc, 2
449   | (true,true,false,false),(false,false,false,false) ->
450       let pc,b1 = next pc in
451         `PUSH (`DIRECT b1), pc, 2
452   | (false,false,true,false),(false,false,true,false) ->
453         `RET, pc, 2
454   | (false,false,true,true),(false,false,true,false) ->
455         `RETI, pc, 2
456   | (false,false,true,false),(false,false,true,true) ->
457         `RL `A, pc, 1
458   | (false,false,true,true),(false,false,true,true) ->
459         `RLC `A, pc, 1
460   | (false,false,false,false),(false,false,true,true) ->
461         `RR `A, pc, 1
462   | (false,false,false,true),(false,false,true,true) ->
463         `RRC `A, pc, 1
464   | (true,true,false,true),(false,false,true,true) ->
465         `SETB `C, pc, 1
466   | (true,true,false,true),(false,false,true,false) ->
467       let pc,b1 = next pc in
468         `SETB (`BIT b1), pc, 1
469   | (true,false,false,false),(false,false,false,false) ->
470       let pc,b1 = next pc in
471         `SJMP (`REL b1), pc, 2
472   | (true,false,false,true),(true,r1,r2,r3) ->
473       `SUBB (`A, `REG(r1,r2,r3)), pc, 1
474   | (true,false,false,true),(false,true,false,true) ->
475       let pc,b1 = next pc in
476         `SUBB (`A, `DIRECT b1), pc, 1
477   | (true,false,false,true),(false,true,true,i1) ->
478         `SUBB (`A, `INDIRECT i1), pc, 1
479   | (true,false,false,true),(false,true,false,false) ->
480       let pc,b1 = next pc in
481         `SUBB (`A, `DATA b1), pc, 1
482   | (true,true,false,false),(false,true,false,false) ->
483         `SWAP `A, pc, 1
484   | (true,true,false,false),(true,r1,r2,r3) ->
485         `XCH (`A, `REG(r1,r2,r3)), pc, 1
486   | (true,true,false,false),(false,true,false,true) ->
487       let pc,b1 = next pc in
488         `XCH (`A, `DIRECT b1), pc, 1
489   | (true,true,false,false),(false,true,true,i1) ->
490         `XCH (`A, `INDIRECT i1), pc, 1
491   | (true,true,false,true),(false,true,true,i1) ->
492         `XCHD(`A, `INDIRECT i1), pc, 1
493   | (false,true,true,false),(true,r1,r2,r3) ->
494         `XRL(`U1(`A, `REG(r1,r2,r3))), pc, 1
495   | (false,true,true,false),(false,true,false,true) ->
496       let pc,b1 = next pc in
497         `XRL(`U1(`A, `DIRECT b1)), pc, 1
498   | (false,true,true,false),(false,true,true,i1) ->
499         `XRL(`U1(`A, `INDIRECT i1)), pc, 1
500   | (false,true,true,false),(false,true,false,false) ->
501       let pc,b1 = next pc in
502         `XRL(`U1(`A, `DATA b1)), pc, 1
503   | (false,true,true,false),(false,false,true,false) ->
504       let pc,b1 = next pc in
505         `XRL(`U2(`DIRECT b1, `A)), pc, 1
506   | (false,true,true,false),(false,false,true,true) ->
507       let pc,b1 = next pc in
508       let pc,b2 = next pc in
509         `XRL(`U2(`DIRECT b1, `DATA b2)), pc, 2
510   | _,_ -> assert false
511;;
512
513let assembly1 =
514 function
515    `ACALL (`ADDR11 w) ->
516      let (a10,a9,a8,b1) = from_word11 w in
517        [mk_byte_from_bits ((a10,a9,a8,true),(false,false,false,true)); b1]
518  | `ADD (`A,`REG (r1,r2,r3)) ->
519     [mk_byte_from_bits ((false,false,true,false),(true,r1,r2,r3))]
520  | `ADD (`A, `DIRECT b1) ->
521     [mk_byte_from_bits ((false,false,true,false),(false,true,false,true)); b1]
522  | `ADD (`A, `INDIRECT i1) ->
523     [mk_byte_from_bits ((false,false,true,false),(false,true,true,i1))]
524  | `ADD (`A, `DATA b1) ->
525     [mk_byte_from_bits ((false,false,true,false),(false,true,false,false)); b1]
526  | `ADDC (`A, `REG(r1,r2,r3)) ->
527     [mk_byte_from_bits ((false,false,true,true),(true,r1,r2,r3))]
528  | `ADDC (`A, `DIRECT b1) ->
529     [mk_byte_from_bits ((false,false,true,true),(false,true,false,true)); b1]
530  | `ADDC (`A,`INDIRECT i1) ->
531     [mk_byte_from_bits ((false,false,true,true),(false,true,true,i1))]
532  | `ADDC (`A,`DATA b1) ->
533     [mk_byte_from_bits ((false,false,true,true),(false,true,false,false)); b1]
534  | `AJMP (`ADDR11 w) ->
535     let (a10,a9,a8,b1) = from_word11 w in
536       [mk_byte_from_bits ((a10,a9,a8,false),(false,false,false,true))]
537  | `ANL (`U1 (`A, `REG (r1,r2,r3))) ->
538     [mk_byte_from_bits ((false,true,false,true),(true,r1,r2,r3))]
539  | `ANL (`U1 (`A, `DIRECT b1)) ->
540     [mk_byte_from_bits ((false,true,false,true),(false,true,false,true)); b1]
541  | `ANL (`U1 (`A, `INDIRECT i1)) ->
542     [mk_byte_from_bits ((false,true,false,true),(false,true,true,i1))]
543  | `ANL (`U1 (`A, `DATA b1)) ->
544     [mk_byte_from_bits ((false,true,false,true),(false,true,false,false)); b1]
545  | `ANL (`U2 (`DIRECT b1,`A)) ->
546     [mk_byte_from_bits ((false,true,false,true),(false,false,true,false)); b1]
547  | `ANL (`U2 (`DIRECT b1,`DATA b2)) ->
548     [mk_byte_from_bits ((false,true,false,true),(false,false,true,true)); b1; b2]
549  | `ANL (`U3 (`C,`BIT b1)) ->
550     [mk_byte_from_bits ((true,false,false,false),(false,false,true,false)); b1]
551  | `ANL (`U3 (`C,`NBIT b1)) ->
552    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,true),(false,false,false,false)); b1]
553  | `CJNE (`U1 (`A, `DIRECT b1), `REL b2) ->
554    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,true),(false,true,false,true)); b1; b2]
555  | `CJNE (`U1 (`A, `DATA b1), `REL b2) ->
556    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,true),(false,true,false,false)); b1; b2]
557  | `CJNE (`U2 (`REG(r1,r2,r3), `DATA b1), `REL b2) ->
558    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,true),(true,r1,r2,r3)); b1; b2]
559  | `CJNE (`U2 (`INDIRECT i1, `DATA b1), `REL b2) ->
560    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,true),(false,true,true,i1)); b1; b2]
561  | `CLR `A ->
562    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,false),(false,true,false,false))]
563  | `CLR `C ->
564    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,false),(false,false,true,true))]
565  | `CLR (`BIT b1) ->
566    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,false),(false,false,true,false)); b1]
567  | `CPL `A ->
568    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,true),(false,true,false,false))]
569  | `CPL `C ->
570    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,true),(false,false,true,true))]
571  | `CPL (`BIT b1) ->
572    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,true),(false,false,true,false)); b1]
573  | `DA `A ->
574    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,true),(false,true,false,false))]
575  | `DEC `A ->
576    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,true),(false,true,false,false))]
577  | `DEC (`REG(r1,r2,r3)) ->
578    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,true),(true,r1,r2,r3))]
579  | `DEC (`DIRECT b1) ->
580    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,true),(false,true,false,true)); b1]
581  | `DEC (`INDIRECT i1) ->
582    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,true),(false,true,true,i1))]
583  | `DIV (`A, `B) ->
584    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,false),(false,true,false,false))]
585  | `DJNZ (`REG(r1,r2,r3), `REL b1) ->
586    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,true),(true,r1,r2,r3)); b1]
587  | `DJNZ (`DIRECT b1, `REL b2) ->
588    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,true),(false,true,false,true)); b1; b2]
589  | `INC `A ->
590    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,false),(false,true,false,false))]
591  | `INC (`REG(r1,r2,r3)) ->
592    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,false),(true,r1,r2,r3))]
593  | `INC (`DIRECT b1) ->
594    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,false),(false,true,false,true)); b1]
595  | `INC (`INDIRECT i1) ->
596    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,false),(false,true,true,i1))]
597  | `INC `DPTR ->
598    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,false),(false,false,true,true))]
599  | `JB (`BIT b1, `REL b2) ->
600    [mk_byte_from_bits ((false,false,true,false),(false,false,false,false)); b1; b2]
601  | `JBC (`BIT b1, `REL b2) ->
602    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,true),(false,false,false,false)); b1; b2]
603  | `JC (`REL b1) ->
604    [mk_byte_from_bits ((false,true,false,false),(false,false,false,false)); b1]
605  | `JMP `IND_DPTR ->
606    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,true),(false,false,true,true))]
607  | `JNB (`BIT b1, `REL b2) ->
608    [mk_byte_from_bits ((false,false,true,true),(false,false,false,false)); b1; b2]
609  | `JNC (`REL b1) ->
610    [mk_byte_from_bits ((false,true,false,true),(false,false,false,false)); b1]
611  | `JNZ (`REL b1) ->
612    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,true),(false,false,false,false)); b1]
613  | `JZ (`REL b1) ->
614    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,false),(false,false,false,false)); b1]
615  | `LCALL (`ADDR16 w) ->
616      let (b1,b2) = from_word w in
617        [mk_byte_from_bits ((false,false,false,true),(false,false,true,false)); b1; b2]
618  | `LJMP (`ADDR16 w) ->
619      let (b1,b2) = from_word w in
620        [mk_byte_from_bits ((false,false,false,false),(false,false,true,false)); b1; b2]
621  | `MOV (`U1 (`A, `REG(r1,r2,r3))) ->
622    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,false),(true,r1,r2,r3))]
623  | `MOV (`U1 (`A, `DIRECT b1)) ->
624    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,false),(false,true,false,true)); b1]
625  | `MOV (`U1 (`A, `INDIRECT i1)) ->
626    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,false),(false,true,true,i1))]
627  | `MOV (`U1 (`A, `DATA b1)) ->
628    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,true),(false,true,false,false)); b1]
629  | `MOV (`U2 (`REG(r1,r2,r3), `A)) ->
630    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,true),(true,r1,r2,r3))]
631  | `MOV (`U2 (`REG(r1,r2,r3), (`DIRECT b1))) ->
632    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,false),(true,r1,r2,r3)); b1]
633  | `MOV (`U2 (`REG(r1,r2,r3), (`DATA b1))) ->
634    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,true),(true,r1,r2,r3)); b1]
635  | `MOV (`U3 (`DIRECT b1, `A)) ->
636    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,true),(false,true,false,true)); b1]
637  | `MOV (`U3 (`DIRECT b1, `REG(r1,r2,r3))) ->
638    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,false),(true,r1,r2,r3)); b1]
639  | `MOV (`U3 (`DIRECT b1, `DIRECT b2)) ->
640    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,false),(false,true,false,true)); b1; b2]
641  | `MOV (`U3 (`DIRECT b1, `INDIRECT i1)) ->
642    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,false),(false,true,true,i1)); b1]
643  | `MOV (`U3 (`DIRECT b1, `DATA b2)) ->
644    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,true),(false,true,false,true)); b1; b2]
645  | `MOV (`U2 (`INDIRECT i1, `A)) ->
646    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,true),(false,true,true,i1))]
647  | `MOV (`U2 (`INDIRECT i1, `DIRECT b1)) ->
648    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,false),(false,true,true,i1)); b1]
649  | `MOV (`U2 (`INDIRECT i1, `DATA b1)) ->
650    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,true),(false,true,true,i1)); b1]
651  | `MOV (`U5 (`C, `BIT b1)) ->
652    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,false),(false,false,true,false)); b1]
653  | `MOV (`U6 (`BIT b1, `C)) ->
654    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,true),(false,false,true,false)); b1]
655  | `MOV (`U4 (`DPTR, `DATA16 w)) ->
656    let (b1,b2) = from_word w in
657      [mk_byte_from_bits ((true,false,false,true),(false,false,false,false)); b1; b2]
658  | `MOVC (`A, `A_DPTR) ->
659    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,true),(false,false,true,true))]
660  | `MOVC (`A, `A_PC) ->
661    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,false),(false,false,true,true))]
662  | `MOVX (`U1 (`A, `EXT_INDIRECT i1)) ->
663    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,false),(false,false,true,i1))]
664  | `MOVX (`U1 (`A, `EXT_IND_DPTR)) ->
665    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,false),(false,false,false,false))]
666  | `MOVX (`U2 (`EXT_INDIRECT i1, `A)) ->
667    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,true),(false,false,true,i1))]
668  | `MOVX (`U2 (`EXT_IND_DPTR, `A)) ->
669    [mk_byte_from_bits ((true,true,true,true),(false,false,false,false))]
670  | `MUL(`A, `B) ->
671    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,false),(false,true,false,false))]
672  | `NOP ->
673    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,false),(false,false,false,false))]
674  | `ORL (`U1(`A, `REG(r1,r2,r3))) ->
675    [mk_byte_from_bits ((false,true,false,false),(true,r1,r2,r3))]
676  | `ORL (`U1(`A, `DIRECT b1)) ->
677    [mk_byte_from_bits ((false,true,false,false),(false,true,false,true)); b1]
678  | `ORL (`U1(`A, `INDIRECT i1)) ->
679    [mk_byte_from_bits ((false,true,false,false),(false,true,true,i1))]
680  | `ORL (`U1(`A, `DATA b1)) ->
681    [mk_byte_from_bits ((false,true,false,false),(false,true,false,false)); b1]
682  | `ORL (`U2(`DIRECT b1, `A)) ->
683    [mk_byte_from_bits ((false,true,false,false),(false,false,true,false)); b1]
684  | `ORL (`U2 (`DIRECT b1, `DATA b2)) ->
685    [mk_byte_from_bits ((false,true,false,false),(false,false,true,true)); b1; b2]
686  | `ORL (`U3 (`C, `BIT b1)) ->
687    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,true),(false,false,true,false)); b1]
688  | `ORL (`U3 (`C, `NBIT b1)) ->
689    [mk_byte_from_bits ((true,false,true,false),(false,false,false,false)); b1]
690  | `POP (`DIRECT b1) ->
691    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,true),(false,false,false,false)); b1]
692  | `PUSH (`DIRECT b1) ->
693    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,false),(false,false,false,false)); b1]
694  | `RET ->
695    [mk_byte_from_bits ((false,false,true,false),(false,false,true,false))]
696  | `RETI ->
697    [mk_byte_from_bits ((false,false,true,true),(false,false,true,false))]
698  | `RL `A ->
699    [mk_byte_from_bits ((false,false,true,false),(false,false,true,true))]
700  | `RLC `A ->
701    [mk_byte_from_bits ((false,false,true,true),(false,false,true,true))]
702  | `RR `A ->
703    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,false),(false,false,true,true))]
704  | `RRC `A ->
705    [mk_byte_from_bits ((false,false,false,true),(false,false,true,true))]
706  | `SETB `C ->
707    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,true),(false,false,true,true))]
708  | `SETB (`BIT b1) ->
709    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,true),(false,false,true,false)); b1]
710  | `SJMP (`REL b1) ->
711    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,false),(false,false,false,false)); b1]
712  | `SUBB (`A, `REG(r1,r2,r3)) ->
713    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,true),(true,r1,r2,r3))]
714  | `SUBB (`A, `DIRECT b1) ->
715    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,true),(false,true,false,true)); b1]
716  | `SUBB (`A, `INDIRECT i1) ->
717    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,true),(false,true,true,i1))]
718  | `SUBB (`A, `DATA b1) ->
719    [mk_byte_from_bits ((true,false,false,true),(false,true,false,false)); b1]
720  | `SWAP `A ->
721    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,false),(false,true,false,false))]
722  | `XCH (`A, `REG(r1,r2,r3)) ->
723    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,false),(true,r1,r2,r3))]
724  | `XCH (`A, `DIRECT b1) ->
725    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,false),(false,true,false,true)); b1]
726  | `XCH (`A, `INDIRECT i1) ->
727    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,false),(false,true,true,i1))]
728  | `XCHD(`A, `INDIRECT i1) ->
729    [mk_byte_from_bits ((true,true,false,true),(false,true,true,i1))]
730  | `XRL(`U1(`A, `REG(r1,r2,r3))) ->
731    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,false),(true,r1,r2,r3))]
732  | `XRL(`U1(`A, `DIRECT b1)) ->
733    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,false),(false,true,false,true)); b1]
734  | `XRL(`U1(`A, `INDIRECT i1)) ->
735    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,false),(false,true,true,i1))]
736  | `XRL(`U1(`A, `DATA b1)) ->
737    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,false),(false,true,false,false)); b1]
738  | `XRL(`U2(`DIRECT b1, `A)) ->
739    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,false),(false,false,true,false)); b1]
740  | `XRL(`U2(`DIRECT b1, `DATA b2)) ->
741    [mk_byte_from_bits ((false,true,true,false),(false,false,true,true)); b1; b2]
742;;
743
744let fold_lefti f =
745 let rec aux i acc =
746  function
747     [] -> acc
748   | he::tl -> aux (i+1) (f i acc he) tl
749 in
750  aux 0
751;;
752
753let load_code_memory = fold_lefti (fun i mem v -> WordMap.add (vect_of_int i `Sixteen) v mem) WordMap.empty
754
755let load_mem mem status = { status with code_memory = mem }
756let load l = load_mem (load_code_memory l)
757
758module StringMap = Map.Make(String);;
759module IntMap = Map.Make(struct type t = int let compare = compare end);;
760
761let assembly l =
762 let pc,labels,costs =
763  List.fold_left
764   (fun (pc,labels,costs) i ->
765     match i with
766        `Label s -> pc, StringMap.add s pc labels, costs
767      | `Cost s -> pc, labels, IntMap.add pc s costs
768      | `Jmp _ 
769      | `Call _ -> pc + 3, labels, costs  (*CSC: very stupid: always expand to worst opcode *)
770      | #instruction as i ->
771        let i',pc',_ = fetch (load_code_memory (assembly1 i)) (vect_of_int 0 `Sixteen) in
772         assert (i = i');
773         (pc + int_of_vect pc',labels, costs)
774   ) (0,StringMap.empty,IntMap.empty) l
775 in
776  if pc >= 65536 then
777   raise CodeTooLarge
778  else
779      List.flatten (List.map
780         (function
781            `Label _
782          | `Cost _ -> []
783          | `Jmp s ->
784              let pc_offset = StringMap.find s labels in
785                assembly1 (`LJMP (`ADDR16 (vect_of_int pc_offset `Sixteen)))
786          | `Call s ->
787              let pc_offset = StringMap.find s labels in
788                assembly1 (`LCALL (`ADDR16 (vect_of_int pc_offset `Sixteen)))
789          | #instruction as i -> assembly1 i) l), costs
790;;
791
792let get_address_of_register status (b1,b2,b3) =
793 let bu,_bl = from_byte status.psw in
794 let (_,_,rs1,rs0) = from_nibble bu in
795 let base =
796  match rs1,rs0 with
797     false,false -> 0x00
798   | false,true  -> 0x08
799   | true,false  -> 0x10
800   | true,true   -> 0x18
801 in
802   vect_of_int (base + int_of_vect (mk_nibble false b1 b2 b3)) `Seven
803;;
804
805let get_register status reg =
806  let addr = get_address_of_register status reg in
807    Byte7Map.find addr status.low_internal_ram
808;;
809
810let set_register status v reg =
811  let addr = get_address_of_register status reg in
812    { status with low_internal_ram =
813        Byte7Map.add addr v status.low_internal_ram }
814;;
815
816let get_arg_8 status = 
817 function
818    `DIRECT addr ->
819       let n0, n1 = from_byte addr in
820       (match from_nibble n0 with
821          (false,r1,r2,r3) ->
822            Byte7Map.find (mk_byte7 r1 r2 r3 n1) status.low_internal_ram
823        | _ -> get_sfr status addr)
824  | `INDIRECT b ->
825       let (b1, b2) = from_byte (get_register status (false,false,b)) in
826         (match (from_nibble b1, b2) with 
827           (false,r1,r2,r3),b2 ->
828             Byte7Map.find (mk_byte7 r1 r2 r3 b2) status.low_internal_ram
829         | (true,r1,r2,r3),b2 ->
830             Byte7Map.find (mk_byte7 r1 r2 r3 b2) status.high_internal_ram)
831  | `REG (b1,b2,b3) -> get_register status (b1,b2,b3)
832  | `A -> status.acc
833  | `B -> status.b
834  | `DATA b -> b
835  | `A_DPTR ->
836       let dpr = mk_word status.dph status.dpl in
837       (* CSC: what is the right behaviour in case of overflow?
838          assert false for now. Try to understand what DEC really does *)
839       let cry,addr = half_add dpr (mk_word (vect_of_int 0 `Eight) status.acc) in
840         WordMap.find addr status.external_ram
841  | `A_PC ->
842       (* CSC: what is the right behaviour in case of overflow?
843          assert false for now *)
844       let cry,addr = half_add status.pc (mk_word (vect_of_int 0 `Eight) status.acc) in
845         WordMap.find addr status.external_ram
846  | `IND_DPTR ->
847       let dpr = mk_word status.dph status.dpl in
848         WordMap.find dpr status.external_ram
849;;
850
851let get_arg_16 _status = function `DATA16 w -> w
852
853let get_arg_1 status =
854  function
855    `BIT addr
856  | `NBIT addr as x ->
857     let n1, n2 = from_byte addr in
858     let res =
859      (match from_nibble n1 with
860         (false,r1,r2,r3) ->
861           let addr = (int_of_vect (mk_byte7 r1 r2 r3 n2)) in
862           let addr' = vect_of_int ((addr / 8) + 32) `Seven in
863           let bit = get_bit (Byte7Map.find addr' status.low_internal_ram) (addr mod 8) in
864             (match bit with
865               None -> assert false
866             | Some bit' -> bit')
867        | (true,r1,r2,r3) ->
868           (*CSC: SFR access, TO BE IMPLEMENTED *)
869           assert false)
870    in (match x with `BIT _ -> res | _ -> not res)
871  | `C -> get_cy_flag status
872
873let set_arg_1 status v =
874  function
875    `BIT addr ->
876      let n1, n2 = from_byte addr in
877      (match from_nibble n1 with
878         (false,r1,r2,r3) ->
879           let addr = (int_of_vect (mk_byte7 r1 r2 r3 n2)) in
880           let addr' = vect_of_int ((addr / 8) + 32) `Seven in
881           let n_bit = set_bit (Byte7Map.find addr' status.low_internal_ram) (addr mod 8) v in
882             (match n_bit with
883                None -> assert false
884              | Some n_bit' ->
885                  { status with low_internal_ram = Byte7Map.add addr' n_bit' status.low_internal_ram })
886      | (true,r1,r2,r3) ->
887           (*CSC: SFR access, TO BE IMPLEMENTED *)
888           (* assert false for now. Try to understand what DEC really does *)
889           assert false)
890    | `C ->
891       let (n1,n2) = from_byte status.psw in
892       let (_,b2,b3,b4) = from_nibble n1 in
893         { status with psw = (mk_byte (mk_nibble v b2 b3 b4) n2) }
894
895let set_arg_8 status v =
896 function
897    `DIRECT addr ->
898      let (b1, b2) = from_byte addr in
899      (match from_nibble b1 with
900         (false,r1,r2,r3) ->
901           { status with low_internal_ram =
902              Byte7Map.add (mk_byte7 r1 r2 r3 b2) v status.low_internal_ram }
903       | _ -> set_sfr status addr v)
904  | `INDIRECT b ->
905     let (b1, b2) = from_byte (get_register status (false,false,b)) in
906     (match (from_nibble b1, b2) with 
907         (false,r1,r2,r3),n1 ->
908           { status with low_internal_ram =
909              Byte7Map.add (mk_byte7 r1 r2 r3 n1) v status.low_internal_ram }
910       | (true,r1,r2,r3),n1 ->
911           { status with high_internal_ram =
912              Byte7Map.add (mk_byte7 r1 r2 r3 n1) v status.high_internal_ram })
913  | `REG (b1,b2,b3) ->
914      set_register status v (b1,b2,b3)
915  | `A -> { status with acc = v }
916  | `B -> { status with b = v }
917  | `IND_DPTR ->
918     let dpr = mk_word status.dph status.dpl in
919      { status with external_ram =
920        WordMap.add dpr v status.external_ram }
921;;
922
923let set_arg_16 status wrd =
924        function
925                `DPTR ->
926       let (dh, dl) = from_word wrd in
927         { status with dph = dh; dpl = dl }
928
929let set_flags status c ac ov =
930 { status with psw =
931    let bu,bl = from_byte status.psw in
932    let (_c,oac,fo,rs1),(rs0,_ov,ud,p) = from_nibble bu, from_nibble bl in
933    let ac = match ac with None -> oac | Some v -> v in
934      mk_byte (mk_nibble c ac fo rs1) (mk_nibble rs0 ov ud p)
935 }
936;;
937
938let xor b1 b2 =
939  if b1 = true && b2 = true then
940    false
941  else if b1 = false && b2 = false then
942    false
943  else true
944;;
945
946let ($) f x = f x
947
948let read_at_sp status =
949 let n1,n2 = from_byte status.sp in
950 let m,r1,r2,r3 = from_nibble n1 in
951  Byte7Map.find (mk_byte7 r1 r2 r3 n2)
952   (if m then status.low_internal_ram else status.high_internal_ram)
953;;
954
955let write_at_sp status v =
956 let n1,n2 = from_byte status.sp in
957 match from_nibble n1 with
958    true,r1,r2,r3 ->
959     let memory =
960      Byte7Map.add (mk_byte7 r1 r2 r3 n2) v status.low_internal_ram
961     in
962      { status with low_internal_ram = memory }
963  | false,r1,r2,r3 ->
964     let memory =
965      Byte7Map.add (mk_byte7 r1 r2 r3 n2) v status.high_internal_ram
966     in
967      { status with high_internal_ram = memory }
968;;
969
970let execute1 status =
971 let instr,pc,ticks = fetch status.code_memory status.pc in
972 let status = { status with clock = status.clock + ticks; pc = pc } in
973  match instr with
974     `ADD (`A,d1) ->
975        let v,c,ac,ov =
976          add8_with_c (get_arg_8 status `A) (get_arg_8 status d1) false
977        in
978          set_flags (set_arg_8 status v `A) c (Some ac) ov
979   | `ADDC (`A,d1) ->
980        let v,c,ac,ov =
981          add8_with_c (get_arg_8 status `A) (get_arg_8 status d1) (get_cy_flag status)
982        in
983          set_flags (set_arg_8 status v `A) c (Some ac) ov
984   | `SUBB (`A,d1) ->
985        let v,c,ac,ov =
986          subb8_with_c (get_arg_8 status `A) (get_arg_8 status d1) (get_cy_flag status)
987        in
988          set_flags (set_arg_8 status v `A) c (Some ac) ov
989   | `INC `DPTR ->
990       let cry, low_order_byte = half_add status.dpl (vect_of_int 1 `Eight) in
991       let cry, high_order_byte = full_add status.dph (vect_of_int 0 `Eight) cry in
992         { status with dpl = low_order_byte; dph = high_order_byte }
993   | `INC ((`A | `REG _ | `DIRECT _ | `INDIRECT _) as d) ->
994       let b = get_arg_8 status d in
995       let cry, res = half_add b (vect_of_int 0 `Eight) in
996         set_arg_8 status res d
997   | `DEC d ->
998       let b = get_arg_8 status d in
999       let res,c,ac,ov = subb8_with_c b (vect_of_int 1 `Eight) false in
1000         set_arg_8 status res d
1001   | `MUL (`A,`B) ->
1002       let acc = int_of_vect status.acc in
1003       let b = int_of_vect status.b in
1004       let prod = acc * b in
1005       let ov = prod > 255 in
1006       let l = vect_of_int (prod  mod 256) `Eight in
1007       let h = vect_of_int (prod / 256) `Eight in
1008       let status = { status with acc = l ; b = h } in
1009         (* DPM: Carry flag is always cleared. *)
1010         set_flags status false None ov
1011   | `DIV (`A,`B) ->
1012      let acc = int_of_vect status.acc in
1013      let b = int_of_vect status.b in
1014      if b = 0 then
1015        (* CSC: ACC and B undefined! We leave them as they are. *)
1016        set_flags status false None true
1017      else
1018        let q = vect_of_int (acc / b) `Eight in
1019        let r = vect_of_int (acc mod b) `Eight in
1020        let status = { status with acc = q ; b = r } in
1021          set_flags status false None false
1022   | `DA `A ->
1023        let acc_upper_nibble, acc_lower_nibble = from_byte status.acc in
1024          if int_of_vect acc_lower_nibble > 9 or get_ac_flag status = true then
1025            let acc,cy,_,_ = add8_with_c status.acc (vect_of_int 6 `Eight) false in
1026            let acc_upper_nibble, acc_lower_nibble = from_byte acc in
1027            if int_of_vect acc_upper_nibble > 9 or cy = true then
1028              let cry,acc_upper_nibble = half_add acc_upper_nibble (vect_of_int 6 `Four) in
1029              let status = { status with acc = mk_byte acc_upper_nibble acc_lower_nibble } in
1030                set_flags status cry (Some (get_ac_flag status)) (get_ov_flag status)
1031            else
1032              status
1033          else
1034            status
1035   | `ANL (`U1(`A, ag)) ->
1036        let and_val = get_arg_8 status `A -&- get_arg_8 status ag in
1037          set_arg_8 status and_val `A
1038   | `ANL (`U2((`DIRECT d), ag)) ->
1039        let and_val = get_arg_8 status (`DIRECT d) -&- get_arg_8 status ag in
1040          set_arg_8 status and_val `A
1041   | `ANL (`U3 (`C, b)) ->
1042        let and_val = get_cy_flag status && get_arg_1 status b in
1043          set_flags status and_val None (get_ov_flag status)
1044   | `ORL (`U1(`A, ag)) ->
1045        let or_val = get_arg_8 status `A -|- get_arg_8 status ag in
1046          set_arg_8 status or_val `A
1047   | `ORL (`U2((`DIRECT d), ag)) ->
1048        let or_val = get_arg_8 status (`DIRECT d) -|- get_arg_8 status ag in
1049          set_arg_8 status or_val `A
1050   | `ORL (`U3 (`C, b)) ->
1051        let or_val = get_cy_flag status || get_arg_1 status b in
1052          set_flags status or_val None (get_ov_flag status)
1053   | `XRL (`U1(`A, ag)) ->
1054        let xor_val = get_arg_8 status `A -^- get_arg_8 status ag in
1055          set_arg_8 status xor_val `A
1056   | `XRL (`U2((`DIRECT d), ag)) ->
1057        let xor_val = get_arg_8 status (`DIRECT d) -^- get_arg_8 status ag in
1058          set_arg_8 status xor_val `A
1059   | `CLR `A -> set_arg_8 status (zero `Eight) `A
1060   | `CLR `C -> set_arg_1 status false `C
1061   | `CLR ((`BIT _) as a) -> set_arg_1 status false a
1062   | `CPL `A -> { status with acc = complement status.acc }
1063   | `CPL `C -> set_arg_1 status (not $ get_arg_1 status `C) `C
1064   | `CPL ((`BIT _) as b) -> set_arg_1 status (not $ get_arg_1 status b) b
1065   | `RL `A -> { status with acc = rotate_left status.acc }
1066   | `RLC `A ->
1067        let old_cy = get_cy_flag status in
1068        let n1, n2 = from_byte status.acc in
1069        let (b1,b2,b3,b4),(b5,b6,b7,b8) = from_nibble n1, from_nibble n2 in
1070        let status = set_arg_1 status b1 `C in
1071          { status with acc = mk_byte (mk_nibble b2 b3 b4 b5) (mk_nibble b6 b7 b8 old_cy) }
1072   | `RR `A -> { status with acc = rotate_right status.acc }
1073   | `RRC `A ->
1074        let old_cy = get_cy_flag status in
1075        let n1, n2 = from_byte status.acc in
1076        let (b1,b2,b3,b4),(b5,b6,b7,b8) = from_nibble n1, from_nibble n2 in
1077        let status = set_arg_1 status b8 `C in
1078          { status with acc = mk_byte (mk_nibble old_cy b1 b2 b3) (mk_nibble b4 b5 b6 b7) }
1079   | `SWAP `A ->
1080        let (acc_nibble_upper, acc_nibble_lower) = from_byte status.acc in
1081          { status with acc = mk_byte acc_nibble_lower acc_nibble_upper }
1082  | `MOV(`U1(b1, b2)) -> set_arg_8 status (get_arg_8 status b2) b1
1083  | `MOV(`U2(b1, b2)) -> set_arg_8 status (get_arg_8 status b2) b1
1084  | `MOV(`U3(b1, b2)) -> set_arg_8 status (get_arg_8 status b2) b1
1085  | `MOV(`U4(b1,b2)) -> set_arg_16 status (get_arg_16 status b2) b1
1086  | `MOV(`U5(b1,b2)) -> set_arg_1 status (get_arg_1 status b2) b1
1087  | `MOV(`U6(b1,b2)) -> set_arg_1 status (get_arg_1 status b2) b1
1088  | `MOVC (`A, `A_DPTR) ->
1089     let big_acc = mk_word (zero `Eight) status.acc in
1090     let dptr = mk_word status.dph status.dpl in
1091     let cry, addr = half_add dptr big_acc in
1092     let lookup = WordMap.find addr status.code_memory in
1093       { status with acc = lookup }
1094  | `MOVC (`A, `A_PC) ->
1095     let big_acc = mk_word (zero `Eight) status.acc in
1096     (* DPM: Under specified: does the carry from PC incrementation affect the *)
1097     (*      addition of the PC with the DPTR? At the moment, no.              *)
1098     let cry,inc_pc = half_add status.pc (vect_of_int 1 `Sixteen) in
1099     let status = { status with pc = inc_pc } in
1100     let cry,addr = half_add inc_pc big_acc in
1101     let lookup = WordMap.find addr status.code_memory in
1102       { status with acc = lookup }
1103 (* data transfer *)
1104(*
1105 | MOVX of (acc * [ indirect | indirect_dptr ],
1106            [ indirect | indirect_dptr ] * acc) union2
1107*)
1108  | `SETB b -> set_arg_1 status true b
1109  | `PUSH (`DIRECT b) ->
1110       (* DPM: What happens if we overflow? *)
1111       let cry,new_sp = half_add status.sp (vect_of_int 1 `Eight) in
1112       let status = { status with sp = new_sp } in
1113        write_at_sp status b
1114  | `POP (`DIRECT b) ->
1115       let contents = read_at_sp status in
1116       let new_sp,_,_,_ = subb8_with_c status.sp (vect_of_int 1 `Eight) false in
1117       let status = { status with sp = new_sp } in
1118       let status = set_arg_8 status contents (`DIRECT b) in
1119         status
1120  | `XCH(`A, arg) ->
1121       let old_arg = get_arg_8 status arg in
1122       let old_acc = status.acc in
1123       let status = set_arg_8 status old_acc arg in
1124         { status with acc = old_arg }
1125  | `XCHD(`A, i) ->
1126       let acc_upper_nibble, acc_lower_nibble = from_byte $ get_arg_8 status `A in
1127       let ind_upper_nibble, ind_lower_nibble = from_byte $ get_arg_8 status i in
1128       let new_acc = mk_byte acc_upper_nibble ind_lower_nibble in
1129       let new_reg = mk_byte ind_upper_nibble acc_lower_nibble in
1130       let status = { status with acc = new_acc } in
1131         set_arg_8 status new_reg i
1132 (* program branching *)
1133  | `JC (`REL rel) ->
1134       if get_cy_flag status then
1135         let cry, new_pc = half_add status.pc (mk_word (zero `Eight) rel) in
1136           { status with pc = new_pc }
1137       else
1138         status
1139  | `JNC (`REL rel) ->
1140       if not $ get_cy_flag status then
1141         let cry, new_pc = half_add status.pc (mk_word (zero `Eight) rel) in
1142           { status with pc = new_pc }
1143       else
1144         status
1145  | `JB (b, (`REL rel)) ->
1146       if get_arg_1 status b then
1147         let cry, new_pc = half_add status.pc (mk_word (zero `Eight) rel) in
1148           { status with pc = new_pc }
1149       else
1150         status
1151  | `JNB (b, (`REL rel)) ->
1152       if not $ get_arg_1 status b then
1153         let cry, new_pc = half_add status.pc (mk_word (zero `Eight) rel) in
1154           { status with pc = new_pc }
1155       else
1156         status
1157  | `JBC (b, (`REL rel)) ->
1158       let status = set_arg_1 status false b in
1159         if get_arg_1 status b then
1160           let cry, new_pc = half_add status.pc (mk_word (zero `Eight) rel) in
1161             { status with pc = new_pc }
1162         else
1163           status
1164  | `RET ->
1165      (* DPM: What happens when we underflow? *)
1166       let high_bits = read_at_sp status in
1167       let new_sp,_,_,_ = subb8_with_c status.sp (vect_of_int 1 `Eight) false in
1168       let status = { status with sp = new_sp } in
1169       let low_bits = read_at_sp status in
1170       let new_sp,_,_,_ = subb8_with_c status.sp (vect_of_int 1 `Eight) false in
1171       let status = { status with sp = new_sp } in
1172         { status with pc = mk_word high_bits low_bits }
1173  | `RETI ->
1174       let high_bits = read_at_sp status in
1175       let new_sp,_,_,_ = subb8_with_c status.sp (vect_of_int 1 `Eight) false in
1176       let status = { status with sp = new_sp } in
1177       let low_bits = read_at_sp status in
1178       let new_sp,_,_,_ = subb8_with_c status.sp (vect_of_int 1 `Eight) false in
1179       let status = { status with sp = new_sp } in
1180         { status with pc = mk_word high_bits low_bits }
1181  | `ACALL (`ADDR11 a) ->
1182       let cry, new_pc = half_add status.pc (vect_of_int 2 `Sixteen) in
1183       let status = { status with pc = new_pc } in
1184       let cry, new_sp = half_add status.sp (vect_of_int 1 `Eight) in
1185       let status = { status with sp = new_sp } in
1186       let pc_upper_byte, pc_lower_byte = from_word status.pc in
1187       let status = write_at_sp status pc_lower_byte in
1188       let cry, new_sp = half_add status.sp (vect_of_int 1 `Eight) in
1189       let status = { status with sp = new_sp } in
1190       let status = write_at_sp status pc_upper_byte in
1191       let n1, n2 = from_byte pc_upper_byte in
1192       let (b1,b2,b3,_) = from_word11 a in
1193       let (p1,p2,p3,p4),(p5,_,_,_) = from_nibble n1, from_nibble n2 in
1194       let addr = mk_word (mk_byte (mk_nibble p1 p2 p3 p4) (mk_nibble p5 b1 b2 b3)) pc_lower_byte in
1195         { status with pc = addr }
1196  | `LCALL (`ADDR16 addr) ->
1197       let cry, new_pc = half_add status.pc (vect_of_int 3 `Sixteen) in
1198       let status = { status with pc = new_pc } in
1199       let cry, new_sp = half_add status.sp (vect_of_int 1 `Eight) in
1200       let status = { status with sp = new_sp } in
1201       let pc_upper_byte, pc_lower_byte = from_word status.pc in
1202       let status = write_at_sp status pc_upper_byte in
1203       let cry, new_sp = half_add status.sp (vect_of_int 1 `Eight) in
1204       let status = { status with sp = new_sp } in
1205       let status = write_at_sp status pc_lower_byte in
1206         { status with pc = addr }
1207  | `AJMP (`ADDR11 a) ->
1208       let cry, new_pc = half_add status.pc (vect_of_int 2 `Sixteen) in
1209       let status = { status with pc = new_pc } in
1210       let pc_upper_byte, pc_lower_byte = from_word status.pc in
1211       let n1, n2 = from_byte pc_upper_byte in
1212       let (p1,p2,p3,p4),(p5,_,_,_) = from_nibble n1, from_nibble n2 in
1213       let (b1,b2,b3,b) = from_word11 a in
1214       let addr = mk_word (mk_byte (mk_nibble p1 p2 p3 p4) (mk_nibble p5 b1 b2 b3)) b in
1215       let cry, new_pc = half_add status.pc addr in
1216         { status with pc = new_pc }
1217  | `LJMP (`ADDR16 a) ->
1218       { status with pc = a }
1219  | `SJMP (`REL rel) ->
1220       let cry, new_pc = half_add status.pc (mk_word (zero `Eight) rel) in
1221         { status with pc = new_pc }
1222  | `JMP `IND_DPTR ->
1223       let dptr = mk_word status.dph status.dpl in
1224       let big_acc = mk_word (zero `Eight) status.acc in
1225       let cry, jmp_addr = half_add big_acc dptr in
1226       let cry, new_pc = half_add status.pc jmp_addr in
1227         { status with pc = new_pc }
1228  | `JZ (`REL rel) ->
1229       if status.acc = zero `Eight then
1230         let cry, new_pc = half_add status.pc (mk_word (zero `Eight) rel) in
1231           { status with pc = new_pc }
1232       else
1233         status
1234  | `JNZ (`REL rel) ->
1235       if status.acc <> zero `Eight then
1236         let cry, new_pc = half_add status.pc (mk_word (zero `Eight) rel) in
1237                           { status with pc = new_pc }
1238       else
1239         status
1240  | `CJNE ((`U1 (`A, ag)), `REL rel) ->
1241       let new_carry = status.acc < get_arg_8 status ag in
1242         if get_arg_8 status ag <> status.acc then
1243           let cry, new_pc = half_add status.pc (mk_word (zero `Eight) rel) in
1244           let status = set_flags status new_carry None (get_ov_flag status) in
1245             { status with pc = new_pc;  }
1246         else
1247           set_flags status new_carry None (get_ov_flag status)
1248  | `CJNE ((`U2 (ag, `DATA d)), `REL rel) ->
1249     let new_carry = get_arg_8 status ag < d in
1250       if get_arg_8 status ag <> d then
1251         let cry, new_pc = half_add status.pc (mk_word (zero `Eight) rel) in
1252         let status = { status with pc = new_pc } in
1253           set_flags status new_carry None (get_ov_flag status)
1254       else
1255         set_flags status new_carry None (get_ov_flag status)
1256  | `DJNZ (ag, (`REL rel)) ->
1257       let new_ag,_,_,_ = subb8_with_c (get_arg_8 status ag) (vect_of_int 1 `Eight) false in
1258       let status = set_arg_8 status new_ag ag in
1259         if new_ag <> zero `Eight then
1260           let cry, new_pc = half_add status.pc (mk_word (zero `Eight) rel) in
1261             { status with pc = new_pc }
1262         else
1263           status
1264  | `NOP -> status
1265  | _ -> assert false (* DPM: Until MOVX implemented. *)
1266;;
1267
1268let rec execute f s =
1269 let cont =
1270  try f s; true
1271  with Halt -> false
1272 in
1273  if cont then execute f (execute1 s)
1274  else s
1275;;
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.