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File metadata and controls

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レジスタ

スーファミのCPUは汎用レジスタとして使えるレジスタはA,X,Yの最大3個だけです。

しかし、レジスタの数が限られているというデメリットも、快適なでカバーできる部分もあります。

特にメモリのページ0（アドレス0000h..00FFh）は比較的高速で複雑な操作が可能であるため、実質的に、CPUはメモリ内に約256個の8bitレジスタ（または128個の16bitレジスタ）を持っていると言えるでしょう。

詳細を知りたい場合は、アドレッシングを参照してください。

👾 レジスタ

bit幅 名前 内容
8/16 A アキュムレータ
8/16 X インデックスレジスタX
8/16 Y インデックスレジスタY
16 PC プログラムカウンタ
8/16 S スタックポインタ
8 P ステータスレジスタ
16 D ゼロページオフセット(8bit[nn]を16bit[00:nn+D]に拡張する)
8 DB データバンク(16bit[nnnn]を24bit[DB:nnnn]に拡張する)
8 PB プログラムカウンタバンク(16bitPCを24bitPB:PCに拡張する)

📚 スタックポインタ

スタックポインタは、メモリのページ1の256バイトを指定できます。つまり、S=0xNNのとき、スタックのトップは0x01NNとなります。

スタックは他の多くのCPUと同様、上に伸びていきます。つまりPUSHでデクリメントされ、POPでインクリメントされます。

また、スタックポインタは最初のFREEバイトを指しているので、スタックをトップに初期化する際には、S=(2)00hではなく、S=(1)FFhを設定します。

🚩 ステータスレジスタ(PSR)

PSR = Processor Status Register

Eがセットされているときにフラグの意味が変わるレジスタにはbitの後ろにEがついています。(4E, 5E)

bit 名前 内容
0 C キャリー (0=No Carry, 1=Carry)
1 Z ゼロ (0=(前の計算結果が)非ゼロ, 1=ゼロ)
2 I 割り込み無効 (0=有効, 1=無効)
3 D デシマルモード (0=通常, 1=ADC/SBC時にBCDモードで動作)
4 X インデックスレジスタフラグ
4E B ブレークフラグ (0=IRQ, 1=BRK)
5 M アキュムレータフラグ
5E U 不使用 (常に1)
6 V オーバーフロー (0=No Overflow, 1=Overflow)
7 N ネガティブ (0=(前の計算結果が)正, 1=負)
-- E 後述 (0=16bit, 1=8bit)

エミュレーションフラグ (E)

ファミコンのCPUである6502をエミュレーションするモード(6502互換モード)を起動します。このフラグはXCE命令でのみアクセスできます。

このモードでは、A/X/Yは（X/Mを設定した場合と同じで）8bitとなります。Sも同様に8bit(0100h..01FFh)になります。

互換モード中は、XフラグはBフラグ(Break, 後述)に、MフラグはUフラグ(不使用、常に1)に変更されます。さらに、例外ベクタは6502アドレスに変更され、例外発生時はリターンアドレスとして（24bitではなく）16bitをプッシュします。条件付き分岐は、ページをまたぐときに1サイクル余分にかかります。

アキュムレータフラグ (M)

メモリフラグとも呼ばれているようです。

Aを8bitモードに切り替えます。Aの上位8bitにはXBAでアクセス可能です。

さらに、A,X,Yのオペランドを使用しないすべてのオペコード（STZや一部のINC/DECなど）を8bitモードに切り替えます。

インデックスレジスタフラグ (X)

インデックスレジスタX,Yを8bitモードに切り替えます。X,Yの上位8bitは強制的に00hになります

キャリー (C)

減算（SBC、CMP）に使用される場合、キャリーフラグは0以上の場合にセットされます。これは通常の80x86やZ80のCPUのキャリーフラグとは逆の意味を持っていることに注意してください。

他のすべての命令（ADC、ASL、LSR、ROL、ROR）では通常通り動作しますが、ROL/RORはキャリーを介して回転します。これは80x86ではROL/RORよりも、RCL/RCRに近い挙動です。

ゼロフラグ (Z), ネガティブフラグ (N), オーバーフローフラグ (V)

Zは命令の結果がゼロのときにセットされ、Nは符号付き(bit7が1)のときにセットされます。

Vは加算減算が符号付き数値の最大範囲(-128..+127)を超えた場合に設定されます。

割り込み無効フラグ (I)

Iフラグをセットすると、IRQが無効化されます。NMIとBRK命令を無効にすることはできません。

デシマルモードフラグ (D)

Dフラグがセットされている場合、ACD、SBC命令がBCDモードで動作します。

ブレークフラグ (B)

6502互換モード(E=1)のとき、BRKとIRQは同じ割り込みベクタのアドレス(FFFEh)にジャンプします。このBフラグはBRKとIRQを区別できるようにするためのもので、BRKならB=1、IRQならB=0となります。

Bフラグに直接アクセスすることはできませんが、Pレジスタをスタックに書き込み、その値からBフラグを調べることができます。

BRKとPHPは常にBフラグをセットし、IRQとNMIは常にBフラグをクリアします。

👽 レジスタ名のエイリアス一覧

  DPR   D  (used in homebrew specs)
  K     PB (used by PHK)
  PBR   PB (used in specs)
  DBR   DB (used in specs)
  B     DB (used by PLB,PHB)
  B     Upper 8bit of A (used by XBA)
  C     Full 16bit of A (used by TDC,TCD,TSC,TCS)