Ten rozdział napisano dla tych, którzy rozumieją kod maszynowy Z80, czyli zbiór instrukcji używanych przez układ scalony mikroprocesora Z80. Jeśli nie znasz go, lecz chciałbyś poznać, to są o nim książki: dwie wprowadzające "Programming the Z80" autorstwa Rodnaya Zaksa, wydane przez Sybex w cenie około £10 oraz "Z80 and 8080 Assembly language programming' napisana przez Rathe Spracklena, wydana przez Hayden w cenie £5.25.

Ostatecznym autorytetem jest "Z80 Assembly Language Programming Manual' wraz z "Z80-CPU, Z80A-CPU Technical Manual" wydane przez Zilog po około £6 za parę, lecz trudno je polecać początkującym. (W naszym serwisie znajduje się artykuł pt. "Instrukcja użytkownika mikroprocesora Z80").

Procedury w języku maszynowym mogą być wywoływane z poziomu języka BASIC przy pomocy funkcji USR (ang. user = użytkownik). Argumentem USR jest początkowy adres procedury, a jej wynikiem jest dwubajtowa liczba całkowita bez znaku zwrócona przez procedurę w parze rejestrów BC. Adres powrotny do BASIC'a jest umieszczany w normalny sposób na stosie procesora, zatem powrót następuje za pomocą instrukcji ret procesora Z80.

Istnieje kilka ograniczeń przy procedurach USR:

(i) Przy powrocie rejestry iy oraz i muszą posiadać wartości 4000h i 1Eh (rejestr iy jest automatycznie odtwarzany przez procedurę w ROM, zatem nie musi mieć on wartości 4000h - przyp. tłum.).

(ii) Procedura wyświetlania wykorzystuje rejestry a', f', ix, iy i r, zatem procedura USR nie powinna ich używać gdy komputer pracuje w trybie obliczeń i wyświetlania obrazu (nawet nie jest bezpiecznie czytać parę af').

Magistrale sterująca, danych i adresowa są wyprowadzone na zewnątrz z tyłu ZX81, zatem z komputerem możesz zrobić prawie wszystko to samo co z Z80. Chociaż czasami układy w ZX81 mogą ci wchodzić w drogę, szczególnie podczas wyświetlania i obliczeń. Oto schemat wyprowadzeń z tyłu komputera:

Fragment kodu maszynowego w środku pamięci komputera stwarza ryzyko nadpisania przez system języka BASIC. Bezpieczniejsze miejsca to:

(i) W poleceniu REM: wpisz polecenie REM zawierające wystarczającą liczbę znaków do przechowania twojego kodu maszynowego, który następnie wpiszesz. Niech będzie to pierwszy wiersz programu, w przeciwnym razie mógłby zostać gdzieś przesunięty. Unikaj instrukcji halt, ponieważ zostaną rozpoznane jako koniec polecenia REM.

(ii) W łańcuchu: utwórz wystarczająco długi łańcuch, a następnie przypisz kod maszynowy do kolejnych znaków. Łańcuchy zawsze są podatne na przesunięcia w pamięci.

W dodatku A jest zestaw znaków wraz z odpowiadającymi im instrukcjami Z80 umieszczonymi obok siebie w kolumnach, co może ci się przydać przy wprowadzaniu kodu maszynowego.

(iii) Na szczycie pamięci. Gdy ZX81 jest włączany, sprawdza, ile posiada pamięci i umieszcza stos maszynowy na samej górze, zatem nie ma tam miejsca na procedury USR. Przechowuje on adres pierwszego nieistniejącego bajtu (tj. 17K lub 17408, jeśli masz 1K pamięci) w zmiennej systemowej znanej jako RAMTOP w postaci dwóch bajtów o adresach 16388 i 16389. NEW z drugiej strony nie dokonuje pełnego testu pamięci, lecz jedynie sprawdza ją do adresu tuż przed adresem przechowywanym w RAMTOP. Stąd jeśli wstawisz adres istniejącego bajtu do RAMTOP, to dla NEW pamięć od tego bajtu w górę będzie leżała poza systemem BASIC i pozostanie nienaruszona. Na przykład, załóżmy, iż posiadasz 1K pamięci i właśnie włączyłeś komputer.

powie ci adres (17408) pierwszego nieistniejącego bajtu.

Teraz załóżmy, iż posiadasz procedurę USR o długości 20 bajtów. Chcesz zmienić RAMTOP na 17388 = 236 + 256*67 (jak obliczyłbyś to na komputerze?), więc wpisz:

a następnie NEW. Dwadzieścia bajtów pamięci od adresu 17388 do 17407 są teraz twoje i możesz z nimi robić co ci się podoba. Jeśli ponownie wpiszesz NEW, to nie wpłynie ono na te dwadzieścia bajtów.

Szczyt pamięci jest dobrym miejscem na procedury maszynowe USR, bezpiecznym (nawet od NEW) oraz nieruchomym. Jego główną wadą jest to, iż nie zostaje zapamiętany przez rozkaz SAVE.

Podsumowanie

Funkcja: USR

Polecenie: NEW

Ćwiczenie

Ustaw RAMTOP na 16700 i następnie wykonaj NEW. Zobaczysz, co się dzieje, gdy pamięć się zapełni.