VM技术（二）从CHIP8入手CPU的模拟（一）
VM技术（二）从CHIP8入手CPU的模拟（一）
CHIP8的话网上已经有许多的模拟器的解说了，这里我们就给出CPU的模拟过程
CHIP8代码
CHIP8 CPU https://gitee.com/Luciferearth/EasyVGM/blob/master/modules/CHIP8/ 显示器 https://gitee.com/Luciferearth/EasyVGM/tree/master/modules/Monitor64x32 测试程序 https://gitee.com/Luciferearth/EasyVGM/tree/master/test/test_monitor16x16
主体开发框架:C++ QT 平台:Ubuntu 14 & Windows10
全局概述
一个模拟器的运作过程大致如下:
一个CPU的周期内做的过程大致如下:
CHIP8的CPU及设备
指令
CHIP8有35个cpu指令，每个指令长度为2字节，在C++中定义一个
unsigned short opcode;//operation code来表示每一个指令
寄存器
CHIP8有16个单字节(1 byte)寄存器，名字为V0,V1...到VF 前15个寄存器为通用寄存器，最后一个寄存器(VF)是个进位标志(carry flag).这16个寄存器表示为：
unsigned char V[16];内存
CHIP8有4K内存，表示为
unsigned char memory[4*1024];IO设备
输入设备
CHIP8的输入设备是一个十六进制的键盘，其中有16个键值，0~F。“8”“6”“4”“2”一般用于方向输入。有三个操作码用来处理输入，其中一个是当键值按下则执行下一个指令，对应的是另外一个操作码处理指定键值没有按下则调到下一个指令。第三个操作码是等待一个按键按下，然后将其存放一个寄存器里。 用一个char数组去记录和保存按键状态。
unsigned char key[16];CHIP8键盘布局: ||||| | :-: | :-: | :-: | :-: | 1 |2 | 3 | C 4 | 5 | 6 | D 7 | 8 | 9 | E A | 0 | B | F 映射到我们的电脑键盘
--------- ---------
1 2 3 C 1 2 3 4
4 5 6 D Q W E R
7 8 9 E A S D F
A 0 B F Z X C V我们用一个KeyMap函数来做映射
int keymap(unsigned char k) {
switch (k) {
case '1':
return 0x1;
case '2':
return 0x2;
case '3':
return 0x3;
case '4':
return 0xc;
case 'Q':
return 0x4;
case 'W':
return 0x5;
case 'E':
return 0x6;
case 'R':
return 0xd;
case 'A':
return 0x7;
case 'S':
return 0x8;
case 'D':
return 0x9;
case 'F':
return 0xe;
case 'Z':
return 0xa;
case 'X':
return 0x0;
case 'C':
return 0xb;
case 'V':
return 0xf;
default:
return -1;
}
}输出设备
CHIP8的输出设备是一个64x32的LED显示屏，在这里我们用QT OpenGL去作为CHIP8的显示器，且他的图形是黑白的，总共有2048个像素。用一个数组就可以很容易的保持它的状态（1或0）
unsigned char gfx[64 * 32];系统时钟
CHIP8有两个定时器，以60HZ倒计。当设置大于0时，就倒计到0;
unsigned char delay_timer;
unsigned char sound_timer;系统堆栈
CHIP8有16级堆栈，同时，也需要实现一个堆栈指针去表示当前执行的位置
unsigned short stack[16];
unsigned short sp;//stack point