Отладка монитора на FPGA (Орион-ПРО)

[andreil]

День добрый.
Сегодня дело дошло до запуска основного ROM для Орион-ПРО, но что-то пошло не так и работает некорректно.
К железу: процессор Z80 "железный", как и память основная. Остальное всё "спрятано" в FPGA.
Проблема: при старте есть операции CALL, и там я вижу 2 записи - по адресам 0x0000 и 0xFFFF.
Вопрос: Откуда взялся SP=0???
ROM брал из архива OrionZEmu, файл ROM1-321.BIN, находится по адресу 0x0000.
Вот дизасм того места, вместе с кодом до него:

ROM:0000 ; Segment type: Pure code
ROM:0000                 segment ROM
ROM:0000
ROM:0000 loc_0:                                  ; CODE XREF: ROM:0E59p
ROM:0000                                         ; ROM:0E5Ap ...
ROM:0000                 jp      loc_15B

ROM:015B ; ---------------------------------------------------------------------------
ROM:015B
ROM:015B loc_15B:                                ; CODE XREF: ROM:loc_0j
ROM:015B                 ld      hl, 0A000h
ROM:015E
ROM:015E loc_15E:                                ; CODE XREF: ROM:0161j
ROM:015E                 dec     hl
ROM:015F                 ld      a, h
ROM:0160                 or      l
ROM:0161                 jr      nz, loc_15E
ROM:0163                 ld      a, 98h ; 'Ш'
ROM:0165                 out     (3), a
ROM:0167                 ld      a, 92h ; 'Т'
ROM:0169                 out     (1Dh), a
ROM:016B                 ld      a, 16h
ROM:016D                 out     (3Bh), a
ROM:016F                 ld      a, 56h ; 'V'
ROM:0171                 out     (3Bh), a
ROM:0173                 ld      a, 96h ; 'Ц'
ROM:0175                 out     (3Bh), a
ROM:0177                 ld      a, 80h ; 'А'
ROM:0179                 out     (7), a
ROM:017B                 out     (0Bh), a
ROM:017D                 ld      a, 50h ; 'P'
ROM:017F                 out     (0Ah), a
ROM:0181                 call    sub_19A2

Вот то, что я вижу на анализаторе в это время:

Сигналы, начиная с ZCLK, - сигналы на "ногах" самого Z80 (после преобразователя уровней, потому что анализатор внутри FPGA). Собственно, начало записи в память находится после пунктирной вертикальной линии.

PS: Из памяти потом читается в обратном порядке (0xFFFF, 0x0000), первое чтение вернуло ранее записанный результат (0x84). Так что преобразователи уровней тут точно не при чём - их работа стабильна "как часы", в частности переключение направления шины данных.
Тестовая прошивка не использовала CALL, а только различные переходы, потому таких проблем не было.

PPS: Тест на работу системы в целом проверен ещё и на самом "базовом" тесте, который есть и в брошурке к ПРОшке. Запуск успешен, прямоугольники по экрану бегают без помех.
Сброс процессора - стабильный, без дёрганий. Кнопку держал секунд 10 точно. Её выход ещё дебаунсером "устаканивается", что бы не было дребезга.

PPPS: Ещё однин запуск - и стартовое содержимое SP уже другое - 0x2c5e. Может процессор палёный?

[Advertiser]

[HardWareMan]

Проблема: при старте есть операции CALL, и там я вижу 2 записи - по адресам 0x0000 и 0xFFFF.
Вопрос: Откуда взялся SP=0???

1. Твой код начинается с 0000, стало быть это вектор сброса?
2. Вытекает из первого: так как в коде нет LD SP,#### то в SP там может быть каким угодно (хотя не в курсе конкретно за Z80, может там и очищается).
Так пишут программы только чудаки. Ну или есть ошибка в данных.

[OrionExt]

Есть такой документ z80-documented.pdf.

Reset (input, active low). Initializes the CPU as follows: it resets the
interrupt ip-ops, clears the PC and IR registes, and set the interrupt mode to 0. During reset time, the address bus and data bus go to a highempedance state, and all control output signals go to the inactive state. Note that RESET must be active for a minimum of three full clock cycles before the reset operation is complete. Note that Matt found that SP and AF are set to FFFFh.

Перевод касательно SP: Обратите внимание, что Мэтт обнаружил, что SP и AF установлены на FFFFh.

Что там Мэтт обнаружил, Или не обнаружил науке это не известно. Соглашусь с предыдущем оратором. Перед использованием стека, код пишется как то так.

                ld      hl,$F300
                ld      sp,hl           ; set $F300 to stack pointer

                call    init_ram

[Romych]

Если в FPGA классический вариант ОрионПРО, то лучше и ПЗУ брать v3.20. В v3.21, Error404 что-то допиливал под свои доработки схемы. Хотя, конечно, в данном случае, до этого дело ещё не доходит.

[andreil]

1. Твой код начинается с 0000, стало быть это вектор сброса?
2. Вытекает из первого: так как в коде нет LD SP,#### то в SP там может быть каким угодно (хотя не в курсе конкретно за Z80, может там и очищается).
Так пишут программы только чудаки. Ну или есть ошибка в данных.

1. Да, по стандарту Орион-ПРО.
2. ROM не мой, модифицировать его не возьмусь так вот сразу -_-

- - - Добавлено - - -

Если в FPGA классический вариант ОрионПРО, то лучше и ПЗУ брать v3.20. В v3.21, Error404 что-то допиливал под свои доработки схемы. Хотя, конечно, в данном случае, до этого дело ещё не доходит.

Именно, классический, где ROM1+ROM2.

[Romych]

Ткнул в первый попавшийся ROM1.BIN в папке с ROM-ами Ориона ПРО.

        org     00000h

l0000h:
        jp 0018bh               ;0000
l0003h:
        jp l0100h               ;0003
l0006h:
        jp l0ef4h               ;0006
        jp l10c8h               ;0009
        jp l103ah               ;000c
        jp l126ah               ;000f
        jp l166bh               ;0012
        jp l0657h               ;0015
        jp l17a1h               ;0018
- - - - - - - 
l019fh:
        out (00bh),a            ;019f
        ld a,050h               ;01a1
        out (00ah),a            ;01a3
        xor a                   ;01a5
        out (0fbh),a            ;01a6
        out (008h),a            ;01a8
        out (0fah),a            ;01aa
        ld (0ffbbh),a           ;01ac
        ld a,01fh               ;01af
        out (0fch),a            ;01b1
        ld a,00fh               ;01b3
        out (0f8h),a            ;01b5
        ld hl,0ffffh            ;01b7
        ld a,(hl)                       ;01ba
        cp 05ah         ;01bb
        jr z,l01c7h             ;01bd
        ld (hl),05ah            ;01bf
        dec hl                  ;01c1
        ld (hl),000h            ;01c2
        dec hl                  ;01c4
        ld (hl),000h            ;01c5
l01c7h:
        ld sp,0f7c0h            ;01c7
        call sub_00e5h          ;01ca
        call sub_0148h          ;01cd

Вот еще ROM1-320.BIN

; z80dasm 1.1.5
; command line: z80dasm --origin=0x0000 -al ROM1-320.BIN

        org     00000h

l0000h:
        jp 0015bh               ;0000
l0003h:
....
        ld a,098h               ;0163
        out (003h),a            ;0165
        ld a,092h               ;0167
        out (01dh),a            ;0169
        ld a,016h               ;016b
        out (03bh),a            ;016d
l016fh:
        ld a,056h               ;016f
        out (03bh),a            ;0171
        ld a,096h               ;0173
        out (03bh),a            ;0175
        ld a,080h               ;0177
        out (007h),a            ;0179
        out (00bh),a            ;017b
        ld a,050h               ;017d
l017fh:
        out (00ah),a            ;017f
        call sub_1ff9h          ;0181
        out (008h),a            ;0184
        out (0f9h),a            ;0186
        out (0fah),a            ;0188
        ld (0ffbbh),a           ;018a
        ld a,01fh               ;018d
        out (0fch),a            ;018f
        ld a,00fh               ;0191
        out (0f8h),a            ;0193
        ld hl,0ffffh            ;0195
        ld a,(hl)                       ;0198
        cp 05ah         ;0199
        jr z,l01a5h             ;019b
        ld (hl),05ah            ;019d
        dec hl                  ;019f
        ld (hl),000h            ;01a0
        dec hl                  ;01a2
        ld (hl),000h            ;01a3
l01a5h:
        ld sp,0f7c0h            ;01a5
        call sub_00b5h          ;01a8
        call sub_0118h          ;01ab

А вот в ROM v3.21, дейстрительно, нет инициализации SP! Код, как у Вас.

[andreil]

А вот в ROM v3.21, дейстрительно, нет инициализации SP! Код, как у Вас.

В коде ROM1-320 так же нет инициализации до вызова первого - смотри адрес 0x0181. Там идёт вызов уже, а инит SP - по адресу 0x01a5.
В общем, я у себя эту инициализацию просто поменял местами - сперва инит SP по адресу 0x015b, потом весь остальной код.

[HardWareMan]

Чудесный Орион-ПРО чудаками создан.

А что у вас там по адресу вызова до инициализации SP? Может там RET и не требуется?

- - - Добавлено - - -

Что там Мэтт обнаружил, Или не обнаружил науке это не известно.

Кто-то же разбирал, вроде, Z80 как мы ВМ80? Призовите его сюда, он прояснит. А в ВМ80 обнуляется только PC, всё остальное не тронуто, как и триггер обмена HL и DE.

[andreil]

Чудесный Орион-ПРО чудаками создан.

А что у вас там по адресу вызова до инициализации SP? Может там RET и не требуется?

Требуется - там проверка бита в одном из портов.
Пока дальше отлаживаю, сравнивая пошагово с эмулятором - пока что тяжело, потому что ROM2 никак не уместить в ячейки кристалла

[HardWareMan]

Быстрый гуглёж выдаёт только такие наблюдения:

Well, a real Z80 resets SP to 0x0000. I'm guessing on power-on the SMS Z80 SP is also 0x0000. However, on the SMS the Reset button is software controlled, so on reset the SP could be anywhere, depending on the game that's running.

Т.е., при включении питания там вполне может быть 0000, а при сбросе - то, что было в последний раз. Т.е., даже 0000 нелогично для стэка, т.к. там ПЗУ.