加减法如何影响 GameBoy 中的寄存器状态？

Question

我目前正在开发一个 GameBoy 模拟器。在编码时，我开始质疑添加到寄存器如何影响它。

cpu上有8个8位寄存器和4个16位寄存器。 8 位寄存器可以组合成 16 位寄存器。这是我在代码中表示它们的方式。

struct Registers{
    //8 bit registers
    uint8_t a;
    uint8_t b;
    uint8_t c;
    uint8_t d;
    uint8_t e;
    uint8_t f;
    uint8_t h;
    uint8_t l;
    //16 bit registers
    uint16_t af;
    uint16_t bc;
    uint16_t de;
    uint16_t hl;
};

问题：

1. 如果低位寄存器的值为 0b11111111，我将其加 1。该位是继续到较高的寄存器，还是回绕到较低的 8 位寄存器的开头。

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2. 如果一个高位寄存器的值是 0b00000000 并且 I sub 1 从它，它会影响低位寄存器吗？

Answer 1

首先，我认为您组织寄存器的方式不是一个好方法，因为您有重复的信息（同时存储 a、f 和 af）。一种选择是使用工会；联合确保两个变量共享相同的内存位置。所以，你可以这样做：

struct Registers{
    union{
        struct{
            uint_8t f;
            uint_8t a;
        };
        uint_16t af;
    };
    // And so on for the rest...
};

这样，您可以单独操作每个 8 位寄存器 (registers.a) 或同时操作两个 (registers.af)。请注意，如果您在大端机器上进行开发，应交换 f 和 a 以确保正确的端序。

如果您的编译器不支持匿名结构和联合，我认为更好的选择是创建一个函数来操作两个 8 位寄存器并将它们移位以形成一个 16 位寄存器。这样您就不必每次修改 a 和 af 时都访问它们。

现在回答您的实际问题。我的信息来自this table（其中包含我被告知的一些错误，因此最好查看其他来源以确认它们）和this manual。

问题 1： 不行，不进高位寄存器，会溢出。

问题 2： 同样的，它换行到 0xFF。

问题 3： 假设您使用的是 8 位 ALU 操作，那么不，它不会影响它。

请注意，如果您使用 16 位 ALU 操作，那么它们会影响其他寄存器。例如：

假设 SP = 0x00FF;

ADD SP, 0x1 #Now SP does contain 0x0100 because you used 16 bit arithmetic.

但是：

假设 HL = 0x00FF;

ADD L, 1 # L Overflows to 0x00, however HL = 0x0000 because you used 8 bit arithmetic