Initial commit
This commit is contained in:
Vinicius Silva
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82ccaaed39
commit
f07093289c
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@ -0,0 +1,8 @@
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charset = utf-8
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end_of_line = lf
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insert_final_newline = true
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trim_trailing_whitespace = true
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[*.v]
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indent_style = tab
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@ -0,0 +1,7 @@
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* text=auto eol=lf
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*.bat eol=crlf
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**/*.v linguist-language=V
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**/*.vv linguist-language=V
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**/*.vsh linguist-language=V
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**/v.mod linguist-language=V
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@ -0,0 +1,24 @@
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# Binaries for programs and plugins
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main
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vchip8
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*.exe
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*.exe~
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*.so
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*.dylib
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*.dll
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# Ignore binary output folders
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bin/
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# Ignore common editor/system specific metadata
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.DS_Store
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.idea/
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.vscode/
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*.iml
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# ENV
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.env
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# vweb and database
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*.db
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*.js
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Binary file not shown.
Binary file not shown.
Binary file not shown.
Binary file not shown.
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@ -0,0 +1,377 @@
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import rand
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const font := [
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[0xF0, 0x90, 0x90, 0x90, 0xF0], // 0
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[0x20, 0x60, 0x20, 0x20, 0x70], // 1
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||||||
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[0xF0, 0x10, 0xF0, 0x80, 0xF0], // 2
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||||||
|
[0xF0, 0x10, 0xF0, 0x10, 0xF0], // 3
|
||||||
|
[0x90, 0x90, 0xF0, 0x10, 0x10], // 4
|
||||||
|
[0xF0, 0x80, 0xF0, 0x10, 0xF0], // 5
|
||||||
|
[0xF0, 0x80, 0xF0, 0x90, 0xF0], // 6
|
||||||
|
[0xF0, 0x10, 0x20, 0x40, 0x40], // 7
|
||||||
|
[0xF0, 0x90, 0xF0, 0x90, 0xF0], // 8
|
||||||
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[0xF0, 0x90, 0xF0, 0x10, 0xF0], // 9
|
||||||
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[0xF0, 0x90, 0xF0, 0x90, 0x90], // A
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||||||
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[0xE0, 0x90, 0xE0, 0x90, 0xE0], // B
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||||||
|
[0xF0, 0x80, 0x80, 0x80, 0xF0], // C
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||||||
|
[0xE0, 0x90, 0x90, 0x90, 0xE0], // D
|
||||||
|
[0xF0, 0x80, 0xF0, 0x80, 0xF0], // E
|
||||||
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[0xF0, 0x80, 0xF0, 0x80, 0x80], // F
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||||||
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]
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||||||
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struct Screen{
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||||||
|
pub mut:
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display_width int = 64
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display_height int = 32
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||||||
|
display [64][32]u8
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}
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const mem_size = 4096
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const num_of_registers = 16
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|
const f = 15
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||||||
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struct Chip8{
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|
pub mut:
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ram [mem_size]u8
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||||||
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v [num_of_registers]u8
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screen Screen
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pc u16
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i int
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stack Stack
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delay_timer u8
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}
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fn (mut chip Chip8) start_cpu(){
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// load font in the memory
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for sprite in font {
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||||||
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for byte_sprite in sprite {
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||||||
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chip.set_ram(u8(byte_sprite))
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
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fn (mut chip Chip8) run(){
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instruction := chip.fetch()
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chip.decode_and_run(instruction)
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|
}
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||||||
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fn (mut chip Chip8) set_ram(instruction u8) {
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||||||
|
chip.ram[chip.pc] = instruction
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||||||
|
}
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fn (chip Chip8) get_instruction() u8{
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instruction := chip.ram[chip.pc]
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||||||
|
return instruction
|
||||||
|
}
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||||||
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fn (chip Chip8) fetch() u16{
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mut instruction := u16(0x00)
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mut half_instruction := chip.get_instruction()
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instruction = instruction | half_instruction
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instruction = instruction << 8
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||||||
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half_instruction = chip.get_instruction()
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|
instruction = instruction | half_instruction
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||||||
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||||||
|
return instruction
|
||||||
|
}
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||||||
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fn (mut chip Chip8) decode_and_run(instruction u16) {
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||||||
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mut nnn, mut nn, mut n, mut x, mut y := 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
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mut opcode_msb := instruction & 0xF000
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mut opcode_lsb := instruction & 0x00FF
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match opcode_msb{
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||||||
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||||||
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0x0000 {
|
||||||
|
|
||||||
|
match opcode_msb {
|
||||||
|
0x00EE {
|
||||||
|
chip.pc = chip.stack.pop() or { panic(err) }
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||||||
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// Returns from a subroutine
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}
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0x00E0 {
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||||||
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||||||
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for i in 0..chip.screen.display_width {
|
||||||
|
for j in 0..chip.screen.display_height {
|
||||||
|
chip.screen.display[i][j] = 0
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}
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
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else {
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||||||
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nnn = instruction & 0x0FFF
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||||||
|
// Calls machine code routine
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}
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|
}
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||||||
|
}
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||||||
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0x1000 {
|
||||||
|
nnn = instruction & 0x0FFF
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||||||
|
chip.pc = u8(nnn)
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||||||
|
// Jumps to address NNN
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}
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0x2000 {
|
||||||
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||||||
|
nnn = instruction & 0x0FFF
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||||||
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||||||
|
chip.stack.push(chip.pc)
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chip.pc = u16(nnn)
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|
// Calls subroutine at NNN
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|
}
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0x3000 {
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x = (instruction & 0x0F00) >> 8
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nn = instruction & 0x00FF
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||||||
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if chip.v[x] == nn { chip.pc += 2 }
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// Skips the next instruction if VX equals NN
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}
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||||||
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||||||
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0x4000 {
|
||||||
|
x = (instruction & 0x0F00) >> 8
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||||||
|
nn = instruction & 0x00FF
|
||||||
|
|
||||||
|
if chip.v[x] != nn { chip.pc += 2 }
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|
// Skips the next instruction if VX does not equal NN
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}
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||||||
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0x5000 {
|
||||||
|
x = (instruction & 0x0F00) >> 8
|
||||||
|
y = (instruction & 0x00F0) >> 4
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||||||
|
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||||||
|
if chip.v[x] == chip.v[y] { chip.pc += 2 }
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||||||
|
// Skips the next instruction if VX equals VY
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}
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||||||
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0x6000 {
|
||||||
|
x = instruction & 0xF00
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||||||
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nn = instruction & 0x00FF
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||||||
|
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||||||
|
chip.v[x] = u8(nn)
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// Sets VX to NN
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||||||
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}
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||||||
|
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0x7000 {
|
||||||
|
x = instruction & 0xF00
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||||||
|
nn = instruction & 0x00FF
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||||||
|
|
||||||
|
chip.v[x] += u8(nn)
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||||||
|
// Adds NN to VX (carry flag is not changed)
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
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0x8000 {
|
||||||
|
x = (instruction & 0x0F00) >> 8
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||||||
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y = (instruction & 0x00F0) >> 4
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opcode_lsb = instruction & 0x000F
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match opcode_lsb {
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||||||
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0x00 {
|
||||||
|
chip.v[x] = chip.v[y]
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|
// Sets VX to the value of VY
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|
}
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||||||
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||||||
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0x01 {
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||||||
|
chip.v[x] |= chip.v[y]
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||||||
|
// Sets VX to VX or VY. (bitwise OR operation).
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
0x02 {
|
||||||
|
chip.v[x] &= chip.v[y]
|
||||||
|
// Sets VX to VX and VY. (bitwise AND operation)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
0x03 {
|
||||||
|
chip.v[x] ^= chip.v[y]
|
||||||
|
// Sets VX to VX xor VY
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
0x04 {
|
||||||
|
|
||||||
|
xy := chip.v[x] + chip.v[y]
|
||||||
|
|
||||||
|
if xy > 255 {
|
||||||
|
chip.v[f] = 1
|
||||||
|
}else{
|
||||||
|
chip.v[f] = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
chip.v[x] = xy
|
||||||
|
// Adds VY to VX. VF is set to 1 when there's an overflow, and to 0 when there is not.
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
0x05 {
|
||||||
|
xy := chip.v[x] - chip.v[y]
|
||||||
|
|
||||||
|
if chip.v[x] >= chip.v[y] {
|
||||||
|
chip.v[f] = 1
|
||||||
|
}else{
|
||||||
|
chip.v[f] = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
chip.v[x] = xy
|
||||||
|
// VY is subtracted from VX. VF is set to 0 when there's an underflow, and 1 when there is not. (i.e. VF set to 1 if VX >= VY and 0 if not)
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
0x06 {
|
||||||
|
chip.v[f] = (chip.v[x] & 0xF0) >> 7
|
||||||
|
chip.v[x] = chip.v[x] >> 1
|
||||||
|
// Stores the least significant bit of VX in VF and then shifts VX to the right by 1
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
0x07 {
|
||||||
|
|
||||||
|
xy := chip.v[y] - chip.v[x]
|
||||||
|
|
||||||
|
if chip.v[y] >= chip.v[x] {
|
||||||
|
chip.v[f] = 1
|
||||||
|
}else{
|
||||||
|
chip.v[f] = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
chip.v[x] = xy
|
||||||
|
// Sets VX to VY minus VX. VF is set to 0 when there's an underflow, and 1 when there is not. (i.e. VF set to 1 if VY >= VX).
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
0x0E {
|
||||||
|
|
||||||
|
chip.v[f] = (chip.v[x] & 0xF0) >> 7
|
||||||
|
|
||||||
|
chip.v[x] = chip.v[x] >> 1
|
||||||
|
// Stores the most significant bit of VX in VF and then shifts VX to the left by 1.
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
else{
|
||||||
|
panic('Invalid instruction!')
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
0x9000 {
|
||||||
|
x = (instruction & 0x0F00) >> 8
|
||||||
|
y = (instruction & 0x00F0) >> 4
|
||||||
|
|
||||||
|
if chip.v[x] != chip.v[y] { chip.pc += 2 }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
0xA000 {
|
||||||
|
nnn = instruction & 0x0FFF
|
||||||
|
|
||||||
|
chip.i = nnn
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
0xB000 {
|
||||||
|
nnn = instruction & 0x0FFF
|
||||||
|
|
||||||
|
chip.pc = u16(nnn + chip.v[0])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
0xC000 {
|
||||||
|
x = (instruction & 0x0F00) >> 8
|
||||||
|
nn = instruction & 0x00FF
|
||||||
|
|
||||||
|
randint := rand.intn(256) or { panic(err) }
|
||||||
|
|
||||||
|
chip.v[x] = u8(randint & nn)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
0xD000 {
|
||||||
|
x = (instruction & 0x0F00) >> 8
|
||||||
|
y = (instruction & 0x00F0) >> 4
|
||||||
|
n = (instruction & 0x000F)
|
||||||
|
|
||||||
|
chip.v[f] = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
for y_coord := 0; y_coord < n; y_coord++ {
|
||||||
|
|
||||||
|
regvy := chip.v[y + y_coord] & chip.screen.display_height-1
|
||||||
|
|
||||||
|
for x_coord := 0; x_coord < 8; x_coord++ {
|
||||||
|
|
||||||
|
regvx := chip.v[x + x_coord] & chip.screen.display_width-1
|
||||||
|
|
||||||
|
if chip.screen.display[regvx + y_coord][regvy + x_coord] == 1 {
|
||||||
|
chip.v[f] = 1
|
||||||
|
chip.screen.display[regvx + y_coord][regvy + x_coord] = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
chip.screen.display[regvx + y_coord][regvy + x_coord] = chip.ram[chip.i + y_coord]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
//0xE000 {
|
||||||
|
// x = (opcode & 0x0F00) >> 8
|
||||||
|
// s_opcode = opcode & 0x00FF
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// match s_opcode {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 0x9E {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 0xA1 {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
//},
|
||||||
|
//
|
||||||
|
//0xF000 {
|
||||||
|
// x = (opcode & 0x0F00) >> 8
|
||||||
|
// s_opcode = opcode & 0x00FF
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// match s_opcode {
|
||||||
|
// 0x07{
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 0x0A{
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 0x15{
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 0x18{
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 0x1E{
|
||||||
|
// chip.i += chip.v[x]
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 0x29{
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 0x33{
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 0x55{
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 0x65{
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
//},
|
||||||
|
|
||||||
|
else {
|
||||||
|
panic('Invalid instruction!')
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
@ -0,0 +1,175 @@
|
||||||
|
module main
|
||||||
|
|
||||||
|
import os
|
||||||
|
import gg
|
||||||
|
import gx
|
||||||
|
|
||||||
|
struct Emulator{
|
||||||
|
|
||||||
|
pub mut:
|
||||||
|
chip8 Chip8
|
||||||
|
graphic &gg.Context = unsafe { nil }
|
||||||
|
is_graphic bool = is_graphic()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn (emulator Emulator) draw_block(i int, j int, mut ctx gg.Context) {
|
||||||
|
emulator.graphic.draw_rect_filled(f32((j - 1) * 20) + 1, f32((i - 1) * 20), f32(20 - 1), f32(20 - 1), gx.rgb(255,255,255))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
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||||||
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fn (mut emulator Emulator) load_rom() !{
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||||||
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||||||
|
arguments := os.args.clone()
|
||||||
|
|
||||||
|
if arguments.len > 1 {
|
||||||
|
|
||||||
|
mut file := os.open(arguments[2])!
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||||||
|
defer { file.close() }
|
||||||
|
|
||||||
|
println(' Loading ROM in the memory...\n')
|
||||||
|
load_animate()
|
||||||
|
|
||||||
|
for instruction in file.read_bytes_at(1024, 0) {
|
||||||
|
emulator.chip8.set_ram(u8(instruction))
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
println(' ROM successfully loaded into memory!')
|
||||||
|
|
||||||
|
}else{
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||||||
|
panic('ROM path not especified!')
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
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fn (mut emulator Emulator) draw_screen(){
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||||||
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||||||
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emulator.graphic.begin()
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||||||
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||||||
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display_height := emulator.chip8.screen.display_height
|
||||||
|
display_width := emulator.chip8.screen.display_width
|
||||||
|
|
||||||
|
mut buf := []u8{len: display_height*display_width}
|
||||||
|
mut i := 0
|
||||||
|
|
||||||
|
for y := 0; y < emulator.chip8.screen.display_height; y++ {
|
||||||
|
for x := 0; x < emulator.chip8.screen.display_width; x++ {
|
||||||
|
|
||||||
|
pixel := emulator.chip8.screen.display[y][x]
|
||||||
|
|
||||||
|
buf[i] = u8((0xFFFFFF00 * pixel) | 0x000000FF);
|
||||||
|
i++
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
emulator.graphic.create_image_from_memory(unsafe{ &buf[0] }, buf.len) or { panic(err) }
|
||||||
|
emulator.graphic.end()
|
||||||
|
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
fn (mut emulator Emulator) show_display(){
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||||||
|
emulator.graphic.run()
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||||||
|
}
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//fn (emulator Emulator) keyboard(input string) !string{
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||||||
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//
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// match input {
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// '1' {
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||||||
|
// return 0x0001
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||||||
|
// },
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||||||
|
//
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||||||
|
// '2' {
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||||||
|
//
|
||||||
|
// },
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||||||
|
//
|
||||||
|
// '3' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// '4' {
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||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
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||||||
|
// 'Q', 'q' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 'W', 'w' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 'E', 'e' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 'R', 'r' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 'A', 'a' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 'S', 's' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 'D', 'd' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 'F', 'f' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 'Z', 'z' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 'X', 'x' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 'C', 'c' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// 'V', 'v' {
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// },
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// else {
|
||||||
|
// panic('Invalid key!')
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
//
|
||||||
|
//}
|
||||||
|
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||||||
|
fn is_graphic() bool{
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||||||
|
return os.environ()['DISPLAY'] != ''
|
||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
fn main() {
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|
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||||||
|
mut emulator := Emulator{
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||||||
|
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||||||
|
chip8 : Chip8{}
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||||||
|
|
||||||
|
graphic : gg.new_context(
|
||||||
|
bg_color: gx.rgb(0, 0, 0)
|
||||||
|
width: 1280
|
||||||
|
height: 640
|
||||||
|
window_title: 'V CHIP-8 Emulator'
|
||||||
|
)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if emulator.is_graphic {
|
||||||
|
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||||||
|
emulator.load_rom()!
|
||||||
|
emulator.chip8.start_cpu()
|
||||||
|
emulator.chip8.run()
|
||||||
|
|
||||||
|
emulator.draw_screen()
|
||||||
|
emulator.show_display()
|
||||||
|
}else{
|
||||||
|
panic('System is not graphic!')
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
@ -0,0 +1,40 @@
|
||||||
|
module main
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|
import time
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|
struct Stack{
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pub mut:
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addresses [16]u16
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|
i_control int
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|
}
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||||||
|
fn (stack Stack) is_empty() bool{
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|
return stack.i_control == 0
|
||||||
|
}
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||||||
|
fn (mut stack Stack) push(address u16){
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||||||
|
stack.addresses[stack.i_control] = address
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||||||
|
stack.i_control++
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
fn (mut stack Stack) pop() !u16{
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||||||
|
if stack.is_empty() {
|
||||||
|
return error('Stack is empty!')
|
||||||
|
}else{
|
||||||
|
val := stack.addresses[stack.i_control-1]
|
||||||
|
stack.addresses[stack.i_control-1] = 0
|
||||||
|
stack.i_control--
|
||||||
|
return val
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
fn load_animate() {
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||||||
|
|
||||||
|
mut bars := ['|','/','-','\\']
|
||||||
|
|
||||||
|
for i := 0; i < 10000; i++ {
|
||||||
|
print('[${bars[i%4]}]\r ')
|
||||||
|
time.sleep(400000)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
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