Fix LD, ST, LPM, STS, MUL to take the correct number of cycles.

[simavr] / simavr / sim / sim_core.c

diff --git a/simavr/sim/sim_core.c b/simavr/sim/sim_core.c
index 4025866..8ed2627 100644 (file)
--- a/simavr/sim/sim_core.c
+++ b/simavr/sim/sim_core.c
@@ -502,7 +502,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                        avr->sreg[S_S] = avr->sreg[S_N] ^ avr->sreg[S_V];
                                                        SREG();
                                                }       break;
-                                               case 0x0800: {  // SBC substract with carry 0000 10rd dddd rrrr
+                                               case 0x0800: {  // SBC subtract with carry 0000 10rd dddd rrrr
                                                        get_r_d_10(opcode);
                                                        uint8_t res = vd - vr - avr->sreg[S_C];
                                                        STATE("sbc %s[%02x], %s[%02x] = %02x\n", avr_regname(d), avr->data[d], avr_regname(r), avr->data[r], res);
@@ -777,7 +777,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                STATE("ld %s, (Z+%d[%04x])=[%02x]\n", avr_regname(r), q, v+q, avr->data[v+q]);
                                                _avr_set_r(avr, r, _avr_get_ram(avr, v+q));
                                        }
-                                       cycle += 2;
+                                       cycle += 1; // 2 cycles, 3 for tinyavr
                                }       break;
                                case 0xa008:
                                case 0x8008: {  // LD (LDD) – Load Indirect using Y 10q0 qq0r rrrr 1qqq
@@ -792,7 +792,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                STATE("ld %s, (Y+%d[%04x])=[%02x]\n", avr_regname(r), q, v+q, avr->data[v+q]);
                                                _avr_set_r(avr, r, _avr_get_ram(avr, v+q));
                                        }
-                                       cycle += 2;
+                                       cycle += 1; // 2 cycles, 3 for tinyavr
                                }       break;
                                default: _avr_invalid_opcode(avr);
                        }
@@ -862,6 +862,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                case 0x95c8: {  // LPM Load Program Memory R0 <- (Z)
                                        uint16_t z = avr->data[R_ZL] | (avr->data[R_ZH] << 8);
                                        STATE("lpm %s, (Z[%04x])\n", avr_regname(0), z);
+                                       cycle += 2; // 3 cycles
                                        _avr_set_r(avr, 0, avr->flash[z]);
                                }       break;
                                case 0x9408:case 0x9418:case 0x9428:case 0x9438:case 0x9448:case 0x9458:case 0x9468:
@@ -888,7 +889,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                        new_pc += 2;
                                                        STATE("lds %s[%02x], 0x%04x\n", avr_regname(r), avr->data[r], x);
                                                        _avr_set_r(avr, r, _avr_get_ram(avr, x));
-                                                       cycle++;
+                                                       cycle++; // 2 cycles
                                                }       break;
                                                case 0x9005:
                                                case 0x9004: {  // LPM Load Program Memory 1001 000d dddd 01oo
@@ -902,7 +903,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                                _avr_set_r(avr, R_ZH, z >> 8);
                                                                _avr_set_r(avr, R_ZL, z);
                                                        }
-                                                       cycle += 2;
+                                                       cycle += 2; // 3 cycles
                                                }       break;
                                                case 0x9006:
                                                case 0x9007: {  // ELPM Extended Load Program Memory 1001 000d dddd 01oo
@@ -919,7 +920,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                                _avr_set_r(avr, R_ZH, z >> 8);
                                                                _avr_set_r(avr, R_ZL, z);
                                                        }
-                                                       cycle += 2;
+                                                       cycle += 2; // 3 cycles
                                                }       break;
                                                /*
                                                 * Load store instructions
@@ -936,7 +937,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                        uint8_t r = (opcode >> 4) & 0x1f;
                                                        uint16_t x = (avr->data[R_XH] << 8) | avr->data[R_XL];
                                                        STATE("ld %s, %sX[%04x]%s\n", avr_regname(r), op == 2 ? "--" : "", x, op == 1 ? "++" : "");
-
+                                                       cycle++; // 2 cycles (1 for tinyavr, except with inc/dec 2)
                                                        if (op == 2) x--;
                                                        _avr_set_r(avr, r, _avr_get_ram(avr, x));
                                                        if (op == 1) x++;
@@ -950,7 +951,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                        uint8_t r = (opcode >> 4) & 0x1f;
                                                        uint16_t x = (avr->data[R_XH] << 8) | avr->data[R_XL];
                                                        STATE("st %sX[%04x]%s, %s[%02x] \n", op == 2 ? "--" : "", x, op == 1 ? "++" : "", avr_regname(r), avr->data[r]);
-                                                       cycle++;
+                                                       cycle++; // 2 cycles, except tinyavr
                                                        if (op == 2) x--;
                                                        _avr_set_ram(avr, x, avr->data[r]);
                                                        if (op == 1) x++;
@@ -963,7 +964,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                        uint8_t r = (opcode >> 4) & 0x1f;
                                                        uint16_t y = (avr->data[R_YH] << 8) | avr->data[R_YL];
                                                        STATE("ld %s, %sY[%04x]%s\n", avr_regname(r), op == 2 ? "--" : "", y, op == 1 ? "++" : "");
-                                                       cycle++;
+                                                       cycle++; // 2 cycles, except tinyavr
                                                        if (op == 2) y--;
                                                        _avr_set_r(avr, r, _avr_get_ram(avr, y));
                                                        if (op == 1) y++;
@@ -975,7 +976,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                        int op = opcode & 3;
                                                        uint8_t r = (opcode >> 4) & 0x1f;
                                                        uint16_t y = (avr->data[R_YH] << 8) | avr->data[R_YL];
-                                                       STATE("st %sY[%04x]%s, %s[%02x] \n", op == 2 ? "--" : "", y, op == 1 ? "++" : "", avr_regname(r), avr->data[r]);
+                                                       STATE("st %sY[%04x]%s, %s[%02x]\n", op == 2 ? "--" : "", y, op == 1 ? "++" : "", avr_regname(r), avr->data[r]);
                                                        cycle++;
                                                        if (op == 2) y--;
                                                        _avr_set_ram(avr, y, avr->data[r]);
@@ -988,6 +989,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                        uint16_t x = (avr->flash[new_pc+1] << 8) | avr->flash[new_pc];
                                                        new_pc += 2;
                                                        STATE("sts 0x%04x, %s[%02x]\n", x, avr_regname(r), avr->data[r]);
+                                                       cycle++;
                                                        _avr_set_ram(avr, x, avr->data[r]);
                                                }       break;
                                                case 0x9001:
@@ -996,6 +998,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                        uint8_t r = (opcode >> 4) & 0x1f;
                                                        uint16_t z = (avr->data[R_ZH] << 8) | avr->data[R_ZL];
                                                        STATE("ld %s, %sZ[%04x]%s\n", avr_regname(r), op == 2 ? "--" : "", z, op == 1 ? "++" : "");
+                                                       cycle++;; // 2 cycles, except tinyavr
                                                        if (op == 2) z--;
                                                        _avr_set_r(avr, r, _avr_get_ram(avr, z));
                                                        if (op == 1) z++;
@@ -1008,6 +1011,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                        uint8_t r = (opcode >> 4) & 0x1f;
                                                        uint16_t z = (avr->data[R_ZH] << 8) | avr->data[R_ZL];
                                                        STATE("st %sZ[%04x]%s, %s[%02x] \n", op == 2 ? "--" : "", z, op == 1 ? "++" : "", avr_regname(r), avr->data[r]);
+                                                       cycle++; // 2 cycles, except tinyavr
                                                        if (op == 2) z--;
                                                        _avr_set_ram(avr, z, avr->data[r]);
                                                        if (op == 1) z++;
@@ -1040,7 +1044,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                        avr->sreg[S_S] = avr->sreg[S_N] ^ avr->sreg[S_V];
                                                        SREG();
                                                }       break;
-                                               case 0x9401: {  // NEG – One’s Complement
+                                               case 0x9401: {  // NEG – Two’s Complement
                                                        uint8_t r = (opcode >> 4) & 0x1f;
                                                        uint8_t rd = avr->data[r];
                                                        uint8_t res = 0x00 - rd;
@@ -1140,7 +1144,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                        new_pc += 2;
                                                        _avr_push16(avr, new_pc >> 1);
                                                        new_pc = a << 1;
-                                                       cycle += 3;     // 4 cycles
+                                                       cycle += 3;     // 4 cycles; FIXME 5 on devices with 22 bit PC
                                                        TRACE_JUMP();
                                                        STACK_FRAME_PUSH();
                                                }       break;
@@ -1229,6 +1233,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                                                        get_r_d_10(opcode);
                                                                                        uint16_t res = vd * vr;
                                                                                        STATE("mul %s[%02x], %s[%02x] = %04x\n", avr_regname(d), vd, avr_regname(r), vr, res);
+                                                                                       cycle++;
                                                                                        _avr_set_r(avr, 0, res);
                                                                                        _avr_set_r(avr, 1, res >> 8);
                                                                                        avr->sreg[S_Z] = res == 0;
@@ -1312,7 +1317,7 @@ uint16_t avr_run_one(avr_t * avr)
                                                STATE("%s%c .%d [%04x]\t; Will%s branch\n", set ? "brbs" : "brbc", _sreg_bit_name[s], o, new_pc + (o << 1), branch ? "":" not");
                                        }
                                        if (branch) {
-                                               cycle++;
+                                               cycle++; // 2 cycles if taken, 1 otherwise
                                                new_pc = new_pc + (o << 1);
                                        }
                                }       break;