Z80寄存器字节序

Question

考虑以下示例代码：

ZilogZ80A cpu = new ZilogZ80A();
cpu.GeneralRegisters.H.FromUInt(229);
cpu.GeneralRegisters.L.FromUInt(90);
Console.WriteLine("H : " + cpu.GeneralRegisters.H.ToString());
Console.WriteLine("L : " + cpu.GeneralRegisters.L.ToString());
Console.WriteLine("HL: " + cpu.GeneralRegisters.HL.ToString());

Console.WriteLine("Load 23268 (0x5AE4) into register HL...");
cpu.GeneralRegisters.HL.FromUInt(23268);

Console.WriteLine("H : " + cpu.GeneralRegisters.H.ToString());
Console.WriteLine("L : " + cpu.GeneralRegisters.L.ToString());
Console.WriteLine("HL: " + cpu.GeneralRegisters.HL.ToString());

以下是要执行的操作：

• 将229（十进制）加载到H寄存器中
• 将90（十进制）加载到L寄存器中
• 打印出H、L和HL寄存器的值（十六进制、二进制MSB、十进制）
• 将23268（十进制）加载到HL寄存器中
• 再次打印出H、L和HL寄存器的值。

示例输出：

H : 08-bit length register (@45653674): 0x00E5 | MSB 0b11100101 | 229
L : 08-bit length register (@41149443): 0x005A | MSB 0b01011010 | 90
HL: 16-bit length register (@39785641): 0x5AE5 | MSB 0b01011010 11100101 | 23269
Load 23268 (0x5AE4 into register HL...
H : 08-bit length register (@45653674): 0x00E4 | MSB 0b11100100 | 228
L : 08-bit length register (@41149443): 0x005A | MSB 0b01011010 | 90
HL: 16-bit length register (@39785641): 0x5AE4 | MSB 0b01011010 11100100 | 23268

现在来看一下问题：

1. 上述假设（和样本输出）关于寄存器的功能是否正确？
2. 其他寄存器对（AF，BC，DE）是否完全相同？
3. 如果问题1和2的答案是肯定的，为什么Z80被认为是小端？当HL寄存器内容写入内存时，L字节先行，但是（后续按顺序读取时字节肯定是大端序）？

- ChristopheD

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字节序（Endianess）适用于内存中的排列顺序，但不适用于加载立即值到寄存器。如果你要将 0x5AE5 写入内存，则字节序决定它是以 5AE5 还是 E55A 的形式存储进去。 - Marc B

Answer 1

是的 - HL由最高有效字节H和最低有效字节L组成。如果您执行像ADD HL，BC这样的16位操作，则来自L + C的最高位进位将流入H + B的计算中。在这方面，所有寄存器对都是相同的。

这是因为逻辑顺序与字节序无关。例如，在C中，您不必在某些平台上写入0x0001以使其等于其他平台上的0x0100。在编写时，您首先编写最重要的内容。

z80是小端的，因为如果您要将HL存储到内存中，则会先写入L一个字节再写入H。如果要读取，则会从地址之前读取L，然后才会读取H。

- Tommy

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谢谢！但让我感到困惑的是，如果您首先将L（5A）写入内存（例如，内存位置1000），然后再将H（E5）写入内存（位置1001），当按顺序读取时它们仍然以“相同”的方式排列（5AE5）。或者上面的示例输出有什么问题吗？ - ChristopheD

我不完全理解这个问题，但是：如果你将HL写入内存，那么Z80会先写L，然后是H。如果模拟器将HL放在屏幕上供人类使用，它会打印H然后是L，因为它知道你正在输出一个16位的数量，而这就是它们的书写方式。相反，如果你将5A和E5存储到内存中，然后输出内存给人看，它会逐字节打印，因为这就是内存的书写方式。如果你从该地址读取HL，它将先读取L，然后是H，得到的16位值为E55A。 - Tommy

Answer 2

ld hl, $1234
ld ($fc00), hl

根据您的代码指示，此时H = $12，L = $34。$fc00处的字节为$34，$fc01处的字节为$12。所以如果您随后执行以下操作：

ld hl, $5678
ld ($fc02), hl

($fc00) = $34，($fc01) = $12，($fc02) = $78，和 ($fc03) = $56。所以从$fc00逐字节读取内存，内存将会是$34127856，而不是$12345678，因为Z80采用小端序。

- James

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这很令人困惑。难道不应该是$56781234吗？我认为小端序并不会到半字节级别。 - S.S. Anne

是的，因为每个单词都是两个字节。 - S.S. Anne

每个十六进制数字是一个字节？不，那被称为半字节。一个字节是2个十六进制数字/半字节。 - nonchip