Jednodesková výzva: druhé kolo

Dámy a pánové, máme tu další kolo Jednodeskové výzvy, určené všem programátorům, co si troufají ukázat světu, jak to válí s osmibitem. Troufnete si napsat vlastní firmware pro jednodeskový osmibitový počítač?

Celý článek

Text vyšel původně na webu retrocip.cz.

K prvnímu kolu

Tak co, zkusili jste si u prvního kola jednoduchý obslužný program pro ovládání jednodeskového počítače přes sériovou linku?

Já ano. Zkusil jsem napsat obslužný program pro model s procesorem Z80. Ovládání je jednoduché – máte pouze dva příkazy M a G. Příkaz M slouží ke změně obsahu paměti. Po jeho zadání zadáte adresu (2 bajty, tedy 4 hexadecimální znaky), a pak vám systém vypíše adresu, stávající obsah a čeká na zadání. Pokud nezadáte nový obsah a stisknete enter, pokračuje se na další adresu beze změny. Pokud zadáte nový obsah, uloží se. Zadávání ukončíte stiskem mezery.

Příkaz G si jen vezme adresu a skočí na ni (JP). Nic víc.

Při zadávání hexadecimálních hodnot bere systém poslední dvě (popř. čtyři) hodnoty, takže když chcete zadat třeba 1234 a překlepnete se, tak neřešte žádné mazání, nic takového, prostě zadejte znovu: 12331234 – a systém vezme jen poslední zadané.

V programu jsem použil pár triků. Například pro velmi často používanou rutinu “pošli na terminál znak” jsem umístil příkaz skoku na adresu 8. Proč? No protože Z80 má osm instrukcí RST, které zabírají jen jediný bajt, a skáčou (podobně jako call) na některou z adres 0, 8, 10, 18, 20, 28, 30, 38 (hexadecimálně). Úspora svou bajtů pro každé volání.

Některé úspory jsou na první pohled méně patrné. Třeba rutina pro výpis dvoubajtové hodnoty, uložené ve dvojici registrů HL (PRINTADDR), obsahuje pouhé tři instrukce: přesune obsah registru H do registru A, zavolá rutinu “vypiš jednobajtovou hodnotu z registru A” (PRINTHEX), pak přesune do registru A hodnotu z registru L – a dál? No, dál pokračuje rutina PRINTHEX, protože je umístěná šikovně hned za PRINTADDR… Hezký trik, který ušetří jeden skok, ale je potřeba na to myslet, protože jakmile mezi PRINTADDR a PRINTHEX vložíte ještě něco, tak se PRINTADDR rozbije.

Taky je dobrý zvyk nedělat konstrukce typu CALL něco, RET, a místo toho použít rovnou JP něco – ušetříte tím nejen jednu instrukci, ale i dva bajty na zásobníku.

Ošidil jsem kontrolu hexadecimálních znaků, takže mi jako hexadecimální projde i to, co je v ASCII mezi 9 a A, třeba dvojtečka. To je ještě potřeba pořešit. Ještě bych udělal pár optimalizací, ale dostal jsem se do 256 bajtů, a to je snesitelné.

PS: Komentáře jsem psal třikrát, a třikrát mi spadnul prohlížeč. Tak tam nakonec nejsou. Pardon, to je velká chyba, já je tam dopíšu.