1 // license:BSD-3-Clause
2 // copyright-holders:Juergen Buchmueller
3 #ifndef MAME_CPU_Z80_Z80_H
4 #define MAME_CPU_Z80_Z80_H
5
6 #pragma once
7
8 #include "machine/z80daisy.h"
9
10 enum
11 {
12 NSC800_RSTA = INPUT_LINE_IRQ0 + 1,
13 NSC800_RSTB,
14 NSC800_RSTC,
15 Z80_INPUT_LINE_WAIT,
16 Z80_INPUT_LINE_BOGUSWAIT, /* WAIT pin implementation used to be nonexistent, please remove this when all drivers are updated with Z80_INPUT_LINE_WAIT */
17 Z80_INPUT_LINE_BUSRQ
18 };
19
20 enum
21 {
22 Z80_PC = STATE_GENPC, Z80_SP = 1,
23 Z80_A, Z80_B, Z80_C, Z80_D, Z80_E, Z80_H, Z80_L,
24 Z80_AF, Z80_BC, Z80_DE, Z80_HL,
25 Z80_IX, Z80_IY, Z80_AF2, Z80_BC2, Z80_DE2, Z80_HL2,
26 Z80_R, Z80_I, Z80_IM, Z80_IFF1, Z80_IFF2, Z80_HALT,
27 Z80_DC0, Z80_DC1, Z80_DC2, Z80_DC3, Z80_WZ
28 };
29
30 class z80_device : public cpu_device, public z80_daisy_chain_interface
31 {
32 public:
33 z80_device(const machine_config &mconfig, const char *tag, device_t *owner, uint32_t clock);
34
35 void z80_set_cycle_tables(const uint8_t *op, const uint8_t *cb, const uint8_t *ed, const uint8_t *xy, const uint8_t *xycb, const uint8_t *ex);
set_memory_map(T &&...args)36 template <typename... T> void set_memory_map(T &&... args) { set_addrmap(AS_PROGRAM, std::forward<T>(args)...); }
set_m1_map(T &&...args)37 template <typename... T> void set_m1_map(T &&... args) { set_addrmap(AS_OPCODES, std::forward<T>(args)...); }
set_io_map(T &&...args)38 template <typename... T> void set_io_map(T &&... args) { set_addrmap(AS_IO, std::forward<T>(args)...); }
irqack_cb()39 auto irqack_cb() { return m_irqack_cb.bind(); }
refresh_cb()40 auto refresh_cb() { return m_refresh_cb.bind(); }
halt_cb()41 auto halt_cb() { return m_halt_cb.bind(); }
42
43 protected:
44 z80_device(const machine_config &mconfig, device_type type, const char *tag, device_t *owner, uint32_t clock);
45
46 // device-level overrides
47 virtual void device_start() override;
48 virtual void device_reset() override;
49
50 // device_execute_interface overrides
execute_min_cycles()51 virtual uint32_t execute_min_cycles() const noexcept override { return 2; }
execute_max_cycles()52 virtual uint32_t execute_max_cycles() const noexcept override { return 16; }
execute_input_lines()53 virtual uint32_t execute_input_lines() const noexcept override { return 4; }
execute_default_irq_vector(int inputnum)54 virtual uint32_t execute_default_irq_vector(int inputnum) const noexcept override { return 0xff; }
execute_input_edge_triggered(int inputnum)55 virtual bool execute_input_edge_triggered(int inputnum) const noexcept override { return inputnum == INPUT_LINE_NMI; }
56 virtual void execute_run() override;
57 virtual void execute_set_input(int inputnum, int state) override;
58
59 // device_memory_interface overrides
60 virtual space_config_vector memory_space_config() const override;
61
62 // device_state_interface overrides
63 virtual void state_import(const device_state_entry &entry) override;
64 virtual void state_export(const device_state_entry &entry) override;
65 virtual void state_string_export(const device_state_entry &entry, std::string &str) const override;
66
67 // device_disasm_interface overrides
68 virtual std::unique_ptr<util::disasm_interface> create_disassembler() override;
69
70 #undef PROTOTYPES
71 #define PROTOTYPES(prefix) \
72 void prefix##_00(); void prefix##_01(); void prefix##_02(); void prefix##_03(); \
73 void prefix##_04(); void prefix##_05(); void prefix##_06(); void prefix##_07(); \
74 void prefix##_08(); void prefix##_09(); void prefix##_0a(); void prefix##_0b(); \
75 void prefix##_0c(); void prefix##_0d(); void prefix##_0e(); void prefix##_0f(); \
76 void prefix##_10(); void prefix##_11(); void prefix##_12(); void prefix##_13(); \
77 void prefix##_14(); void prefix##_15(); void prefix##_16(); void prefix##_17(); \
78 void prefix##_18(); void prefix##_19(); void prefix##_1a(); void prefix##_1b(); \
79 void prefix##_1c(); void prefix##_1d(); void prefix##_1e(); void prefix##_1f(); \
80 void prefix##_20(); void prefix##_21(); void prefix##_22(); void prefix##_23(); \
81 void prefix##_24(); void prefix##_25(); void prefix##_26(); void prefix##_27(); \
82 void prefix##_28(); void prefix##_29(); void prefix##_2a(); void prefix##_2b(); \
83 void prefix##_2c(); void prefix##_2d(); void prefix##_2e(); void prefix##_2f(); \
84 void prefix##_30(); void prefix##_31(); void prefix##_32(); void prefix##_33(); \
85 void prefix##_34(); void prefix##_35(); void prefix##_36(); void prefix##_37(); \
86 void prefix##_38(); void prefix##_39(); void prefix##_3a(); void prefix##_3b(); \
87 void prefix##_3c(); void prefix##_3d(); void prefix##_3e(); void prefix##_3f(); \
88 void prefix##_40(); void prefix##_41(); void prefix##_42(); void prefix##_43(); \
89 void prefix##_44(); void prefix##_45(); void prefix##_46(); void prefix##_47(); \
90 void prefix##_48(); void prefix##_49(); void prefix##_4a(); void prefix##_4b(); \
91 void prefix##_4c(); void prefix##_4d(); void prefix##_4e(); void prefix##_4f(); \
92 void prefix##_50(); void prefix##_51(); void prefix##_52(); void prefix##_53(); \
93 void prefix##_54(); void prefix##_55(); void prefix##_56(); void prefix##_57(); \
94 void prefix##_58(); void prefix##_59(); void prefix##_5a(); void prefix##_5b(); \
95 void prefix##_5c(); void prefix##_5d(); void prefix##_5e(); void prefix##_5f(); \
96 void prefix##_60(); void prefix##_61(); void prefix##_62(); void prefix##_63(); \
97 void prefix##_64(); void prefix##_65(); void prefix##_66(); void prefix##_67(); \
98 void prefix##_68(); void prefix##_69(); void prefix##_6a(); void prefix##_6b(); \
99 void prefix##_6c(); void prefix##_6d(); void prefix##_6e(); void prefix##_6f(); \
100 void prefix##_70(); void prefix##_71(); void prefix##_72(); void prefix##_73(); \
101 void prefix##_74(); void prefix##_75(); void prefix##_76(); void prefix##_77(); \
102 void prefix##_78(); void prefix##_79(); void prefix##_7a(); void prefix##_7b(); \
103 void prefix##_7c(); void prefix##_7d(); void prefix##_7e(); void prefix##_7f(); \
104 void prefix##_80(); void prefix##_81(); void prefix##_82(); void prefix##_83(); \
105 void prefix##_84(); void prefix##_85(); void prefix##_86(); void prefix##_87(); \
106 void prefix##_88(); void prefix##_89(); void prefix##_8a(); void prefix##_8b(); \
107 void prefix##_8c(); void prefix##_8d(); void prefix##_8e(); void prefix##_8f(); \
108 void prefix##_90(); void prefix##_91(); void prefix##_92(); void prefix##_93(); \
109 void prefix##_94(); void prefix##_95(); void prefix##_96(); void prefix##_97(); \
110 void prefix##_98(); void prefix##_99(); void prefix##_9a(); void prefix##_9b(); \
111 void prefix##_9c(); void prefix##_9d(); void prefix##_9e(); void prefix##_9f(); \
112 void prefix##_a0(); void prefix##_a1(); void prefix##_a2(); void prefix##_a3(); \
113 void prefix##_a4(); void prefix##_a5(); void prefix##_a6(); void prefix##_a7(); \
114 void prefix##_a8(); void prefix##_a9(); void prefix##_aa(); void prefix##_ab(); \
115 void prefix##_ac(); void prefix##_ad(); void prefix##_ae(); void prefix##_af(); \
116 void prefix##_b0(); void prefix##_b1(); void prefix##_b2(); void prefix##_b3(); \
117 void prefix##_b4(); void prefix##_b5(); void prefix##_b6(); void prefix##_b7(); \
118 void prefix##_b8(); void prefix##_b9(); void prefix##_ba(); void prefix##_bb(); \
119 void prefix##_bc(); void prefix##_bd(); void prefix##_be(); void prefix##_bf(); \
120 void prefix##_c0(); void prefix##_c1(); void prefix##_c2(); void prefix##_c3(); \
121 void prefix##_c4(); void prefix##_c5(); void prefix##_c6(); void prefix##_c7(); \
122 void prefix##_c8(); void prefix##_c9(); void prefix##_ca(); void prefix##_cb(); \
123 void prefix##_cc(); void prefix##_cd(); void prefix##_ce(); void prefix##_cf(); \
124 void prefix##_d0(); void prefix##_d1(); void prefix##_d2(); void prefix##_d3(); \
125 void prefix##_d4(); void prefix##_d5(); void prefix##_d6(); void prefix##_d7(); \
126 void prefix##_d8(); void prefix##_d9(); void prefix##_da(); void prefix##_db(); \
127 void prefix##_dc(); void prefix##_dd(); void prefix##_de(); void prefix##_df(); \
128 void prefix##_e0(); void prefix##_e1(); void prefix##_e2(); void prefix##_e3(); \
129 void prefix##_e4(); void prefix##_e5(); void prefix##_e6(); void prefix##_e7(); \
130 void prefix##_e8(); void prefix##_e9(); void prefix##_ea(); void prefix##_eb(); \
131 void prefix##_ec(); void prefix##_ed(); void prefix##_ee(); void prefix##_ef(); \
132 void prefix##_f0(); void prefix##_f1(); void prefix##_f2(); void prefix##_f3(); \
133 void prefix##_f4(); void prefix##_f5(); void prefix##_f6(); void prefix##_f7(); \
134 void prefix##_f8(); void prefix##_f9(); void prefix##_fa(); void prefix##_fb(); \
135 void prefix##_fc(); void prefix##_fd(); void prefix##_fe(); void prefix##_ff();
136
137 void illegal_1();
138 void illegal_2();
139
140 PROTOTYPES(op)
141 PROTOTYPES(cb)
142 PROTOTYPES(dd)
143 PROTOTYPES(ed)
144 PROTOTYPES(fd)
145 PROTOTYPES(xycb)
146
147 void halt();
148 void leave_halt();
149 uint8_t in(uint16_t port);
150 void out(uint16_t port, uint8_t value);
151 virtual uint8_t rm(uint16_t addr);
152 void rm16(uint16_t addr, PAIR &r);
153 virtual void wm(uint16_t addr, uint8_t value);
154 void wm16(uint16_t addr, PAIR &r);
155 virtual uint8_t rop();
156 virtual uint8_t arg();
157 virtual uint16_t arg16();
158 void eax();
159 void eay();
160 void pop(PAIR &r);
161 void push(PAIR &r);
162 void jp(void);
163 void jp_cond(bool cond);
164 void jr();
165 void jr_cond(bool cond, uint8_t opcode);
166 void call();
167 void call_cond(bool cond, uint8_t opcode);
168 void ret_cond(bool cond, uint8_t opcode);
169 void retn();
170 void reti();
171 void ld_r_a();
172 void ld_a_r();
173 void ld_i_a();
174 void ld_a_i();
175 void rst(uint16_t addr);
176 uint8_t inc(uint8_t value);
177 uint8_t dec(uint8_t value);
178 void rlca();
179 void rrca();
180 void rla();
181 void rra();
182 void rrd();
183 void rld();
184 void add_a(uint8_t value);
185 void adc_a(uint8_t value);
186 void sub(uint8_t value);
187 void sbc_a(uint8_t value);
188 void neg();
189 void daa();
190 void and_a(uint8_t value);
191 void or_a(uint8_t value);
192 void xor_a(uint8_t value);
193 void cp(uint8_t value);
194 void ex_af();
195 void ex_de_hl();
196 void exx();
197 void ex_sp(PAIR &r);
198 void add16(PAIR &dr, PAIR &sr);
199 void adc_hl(PAIR &r);
200 void sbc_hl(PAIR &r);
201 uint8_t rlc(uint8_t value);
202 uint8_t rrc(uint8_t value);
203 uint8_t rl(uint8_t value);
204 uint8_t rr(uint8_t value);
205 uint8_t sla(uint8_t value);
206 uint8_t sra(uint8_t value);
207 uint8_t sll(uint8_t value);
208 uint8_t srl(uint8_t value);
209 void bit(int bit, uint8_t value);
210 void bit_hl(int bit, uint8_t value);
211 void bit_xy(int bit, uint8_t value);
212 uint8_t res(int bit, uint8_t value);
213 uint8_t set(int bit, uint8_t value);
214 void ldi();
215 void cpi();
216 void ini();
217 void outi();
218 void ldd();
219 void cpd();
220 void ind();
221 void outd();
222 void ldir();
223 void cpir();
224 void inir();
225 void otir();
226 void lddr();
227 void cpdr();
228 void indr();
229 void otdr();
230 void ei();
231
232 virtual void check_interrupts();
233 void take_interrupt();
234 void take_nmi();
235
236 // address spaces
237 const address_space_config m_program_config;
238 const address_space_config m_opcodes_config;
239 const address_space_config m_io_config;
240 memory_access<16, 0, 0, ENDIANNESS_LITTLE>::cache m_args;
241 memory_access<16, 0, 0, ENDIANNESS_LITTLE>::cache m_opcodes;
242 memory_access<16, 0, 0, ENDIANNESS_LITTLE>::specific m_data;
243 memory_access<16, 0, 0, ENDIANNESS_LITTLE>::specific m_io;
244
245 devcb_write_line m_irqack_cb;
246 devcb_write8 m_refresh_cb;
247 devcb_write_line m_halt_cb;
248
249 PAIR m_prvpc;
250 PAIR m_pc;
251 PAIR m_sp;
252 PAIR m_af;
253 PAIR m_bc;
254 PAIR m_de;
255 PAIR m_hl;
256 PAIR m_ix;
257 PAIR m_iy;
258 PAIR m_wz;
259 PAIR m_af2;
260 PAIR m_bc2;
261 PAIR m_de2;
262 PAIR m_hl2;
263 uint8_t m_r;
264 uint8_t m_r2;
265 uint8_t m_iff1;
266 uint8_t m_iff2;
267 uint8_t m_halt;
268 uint8_t m_im;
269 uint8_t m_i;
270 uint8_t m_nmi_state; /* nmi line state */
271 uint8_t m_nmi_pending; /* nmi pending */
272 uint8_t m_irq_state; /* irq line state */
273 int m_wait_state; // wait line state
274 int m_busrq_state; // bus request line state
275 uint8_t m_after_ei; /* are we in the EI shadow? */
276 uint8_t m_after_ldair; /* same, but for LD A,I or LD A,R */
277 uint32_t m_ea;
278
279 int m_icount;
280 uint8_t m_rtemp;
281 const uint8_t * m_cc_op;
282 const uint8_t * m_cc_cb;
283 const uint8_t * m_cc_ed;
284 const uint8_t * m_cc_xy;
285 const uint8_t * m_cc_xycb;
286 const uint8_t * m_cc_ex;
287 };
288
DECLARE_DEVICE_TYPE(Z80,z80_device)289 DECLARE_DEVICE_TYPE(Z80, z80_device)
290
291 class nsc800_device : public z80_device
292 {
293 public:
294 nsc800_device(const machine_config &mconfig, const char *tag, device_t *owner, uint32_t clock);
295
296 protected:
297 // device-level overrides
298 virtual void device_start() override;
299 virtual void device_reset() override;
300
301 // device_execute_interface overrides
302 virtual uint32_t execute_input_lines() const noexcept override { return 7; }
303 virtual void execute_set_input(int inputnum, int state) override;
304
305 virtual void check_interrupts() override;
306 void take_interrupt_nsc800();
307 uint8_t m_nsc800_irq_state[4]; /* state of NSC800 restart interrupts A, B, C */
308 };
309
310 DECLARE_DEVICE_TYPE(NSC800, nsc800_device)
311
312
313 #endif // MAME_CPU_Z80_Z80_H
314