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MC6809

Motorola MC6809
Data 8/16bit / Address Bus 16bit
Cycle 1.0MHz〜2.0MHz
(1979)

※余談：MSX「ゴーファーの野望」はグラディウス暦「6809」年という設定である。

●6809のピン配列

Vss1　40HALT
NMI2　39XTAL
IRQ3　38EXTAL
FIRQ4　37RESET
BS5　36MRDY
BA6　35Q
Vcc7　34E
A08　33DAM/BREQ
A19　32R/W
A210　31D0
A311　30D1
A412　29D2
A513　28D3
A614　27D4
A715　26D5
A816　25D6
A917　24D7
A1018　23A15
A1119　22A14
A1220　21A13

●6809の特徴

「MC6809」においては「MC6800」より「アドレッシング」が更に強化された。

命令(ニーモニック)は以下の構成となっている。

　　ニーモニック [DEST[,SRC]]

データの流れは「DEST」←「SRC」となる。

※「a」は8bitアキュムレータ「A,B」を表す
※「D」は8bitアキュムレータ「A,B」をつなげた16bitアキュムレータ「D」を表す
※「PC」は16bitレジスタである「プログラムカウンタ」(PC)を表す
※「U」は16bitレジスタである「スタックポインタ」(SP)でユーザが自由に使える「USP」を表す
※「s」は16bitレジスタである「スタックポインタ」(S,U)を表す
※「x」は16bitレジスタである「インデックスレジスタ」(X,Y)を表す
　インデックスレジスタは高級言語における「配列」の位置を表す
　(「MC6809」の場合は16bit=2bytesの単位となる)
※「DP」は8bitレジスタである「ダイレクトページレジスタ」を表す
※「f」はフラグ「H,N,Z,V,C」を表す (「E,F,I」はマスクであり、演算結果には影響されない)
　フラグは演算結果の状態を表す (CCR：コンデションコードレジスタ)

　　bit7「E」：Entireフラグ→割込で全レジスタを退避した場合、1
　　bit6「F」：FIRQ (Fast Interrupt ReQuest：高速割込要求)マスク→1でFIRQ割込禁止
　　bit5「H」：算術演算のbit3/4間(Half)でAUX 桁あふれ(Carry)、桁の繰り下がり(Borrow)があった場合、成立
　　bit4「I」：割込マスク→1で割込禁止
　　bit3「N」：最上位bit(MSB)が「1」の場合、成立 (負数)
　　bit2「Z」：0になった場合、成立
　　bit1「V」：オーバーフローの場合、成立
　　bit0「C」：Carryがあった場合、もしくはBorrowがない場合、成立

●アキュムレータ関連命令 (転送、演算など)

ニーモニックImmed.DirectIndexExtendInher.動作
LDaOOOOXアキュムレータに指定値をロード(読込)
STaXOOOXアキュムレータからストア(格納)
INCXXOOX指定値をインクリメント(+1)
INCaXXXXOアキュムレータをインクリメント
DECXOOOX指定値をデクリメント(-1)
DECaXXXXOアキュムレータをデクリメント
ADDaOOOOX指定値を加算
ADCaOOOOX指定値に「C」フラグを加えた値を加算
SUBaOOOOXアキュムレータから指定値を減算
SBCaOOOOX指定値に「C」フラグを加えた値を減算
MULXXXXOアキュムレータ「A」と「B」の値を乗算し、結果をアキュムレータ「D」として格納
ANDaOOOOX指定値との論理積
BITaOOOOX指定値との論理積(値は反映せず＝bit test)
ORAaOOOOX指定値との論理和
EORaOOOOX指定値との排他的論理和
COMXOOOX指定値の否定値
COMaXXXXOアキュムレータの否定値
NEGXOOOX指定値の符号反転
NEGaXXXXOアキュムレータの符号反転
CLRXOOOX指定値を0にする
CLRaXXXXOアキュムレータを0にする
CMPaOOOOXアキュムレータと指定値を比較
TSTXOOOX指定値から0を減算(＝テスト：フラグへの反映)
TSTaXXXXOアキュムレータから0を減算
ROLXOOOX指定値を左ローテーション
ROLaXXXXOアキュムレータを左ローテーション
RORXOOOX指定値を右ローテーション
RORaXXXXOアキュムレータを右ローテーション
ASLXOOOX指定値を左算術シフト
ASLaXXXXOアキュムレータを左算術シフト
ASRXOOOX指定値を右算術シフト
ASRaXXXXOアキュムレータを右算術シフト
LSRXOOOX指定値を右論理シフト
LSRaXXXXOアキュムレータを右論理シフト
PSHaXXXXOアキュムレータをプッシュ(「SP」に保存　→「SP」アドレスのインクリメント)
PULaXXXXOアキュムレータへポップ　(「SP」から取出→「SP」アドレスのデクリメント)
DAAXXXXOBCD(Binary-Coded Decimal：二進化十進)補正

●16bitアキュムレータ関連命令

ニーモニックImmed.DirectIndexExtendInher.動作
LDDOOOOXアキュムレータに指定値をロード
STDXOOOXアキュムレータからストア
ADDDOOOOX指定値を加算
SUBDOOOOXアキュムレータから指定値を減算
CMPDOOOOXアキュムレータと指定値を比較
SEXXXXXOアキュムレータ「B」を符号拡張※して「D」に格納

●「IX」「SP」関連命令

ニーモニックImmed.DirectIndexExtendInher.動作
LDxOOOOX「IX」に指定値をロード
LDsOOOOX「SP」に指定値をロード
STxXOOOX「IX」からストア
STsXOOOX「SP」からストア
LEAxXXXXO「IX」からストア
LEAsXXXXO「SP」からストア
CMPxOOOOX「IX」と指定値を比較
CMPsOOOOX「SP」と指定値を比較
LEAxXXOXX「IX」に指定値を加算(アドレス指定)
LEAsXXOXX「SP」に指定値を加算
ABXXXXXOインデックスレジスタ「X」にアキュムレータ「B」の値を加算して「X」に格納

●レジスタアドレッシング命令

ニーモニック動作
EXG指定したレジスタ値を交換
TFRレジスタ1の値をレジスタ2に転送
PSHsレジスタ値を「SP」にプッシュ
PULsレジスタ値を「SP」からポップ

●フラグ関連命令

ニーモニックImmed.DirectIndexExtend動作
ANDCCOXXX「CCR」と指定値の論理積
ORCCOXXX「CCR」と指定値の論理和
CWAIXOOO「CCR」と指定値の論理積を取って割込待ち

●「PC」関連命令 (ジャンプ)

ニーモニックDirectIndexExtend動作
JMPOOOジャンプ(「PC」に指定値をロード)
JSROOO「PC」が示す絶対アドレスをコール(サブルーチン：元の「PC」が「SP」に保存され、リターンのときそのアドレスに戻る)

●「PC」関連命令 (分岐：PC相対のみ)
各ニーモニックの先頭に「L」を付けると16bitオフセット命令となる。

ニーモニック動作
BRA分岐(Branch)
BRN分岐しない
BCC「C」フラグが0のとき分岐(≧：Unsigned)
BHS「C」フラグが0のとき分岐
BCS「C」フラグが1のとき分岐(＜：Unsigned)
BLO「C」フラグが1のとき分岐
BVC「V」フラグが0のとき分岐
BVS「V」フラグが1のとき分岐
BNE「Z」フラグが0のとき分岐(≠)
BEQ「Z」フラグが1のとき分岐(＝)
BPL「N」フラグが0のとき分岐(＞0)
BMI「N」フラグが1のとき分岐(＜0)
BHI「C」「Z」フラグのうち、最低1つが0のとき分岐(＞：Unsigned)
BLS「C」「Z」フラグのうち、どちらか1つが1のとき分岐(≦：Unsigned)
BGE「N」「V」フラグの排他的論理和が0のとき分岐(≧：Signed)
BLT「N」「V」フラグの排他的論理和が1のとき分岐(＜：Signed)
BGT「Z」フラグと「N]「V」フラグの排他的論理和の論理和が0のとき分岐(＞：Signed)
BLE「Z」フラグと「N]「V」フラグの排他的論理和の論理和が1のとき分岐(≦：Signed)
BSR「PC」とオフセット値が示す相対アドレスでコール(サブルーチン：「PC」が「SP」に保存され、リターンのときそのアドレスに戻る)

●その他命令 (インヘレント)

ニーモニック動作
NOP何もしない
RTSサブルーチンから復帰
RTI割込処理ルーチンから復帰(割込時に保存されたレジスタを復帰)
SWIソフトウェア割込1
SWI2ソフトウェア割込2
SWI3ソフトウェア割込3
SYNC割込待ち(レジスタは「SP」に保存される)

※アキュムレータ「A」の全bitに「B」の「MSB(Most Significant Bit:最上位bit)」をコピー
　符号付の場合、MSBが符号を表すとともに数値以外の桁はMSBと同値となるため、このような動作になる。

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