c# - 在减去二进制数时确定“借位”

Question

我正在尝试用 C# 编写一个chip8 模拟器。有必要在软件中模拟实际芯片上硬件中发生的操作。

有一个操作码需要检测两个二进制数相减过程中是否发生借位。

Byte1 - Byte2

有没有人知道如何使用 C# 来判断是否发生了借用？

Answer 1

在Wikipedia中搜索您未提及的神秘操作码并寻找一些实现之后。我可以得出结论，操作码 8XY5 和 8XY7（其中 X 和 Y 是寄存器标识符）将进行减法运算。

对于 8XY5，寄存器 X 将设置为寄存器 X 的值减去寄存器 Y 的值。如果寄存器 Y 的值大于或等于寄存器 X 的值，则寄存器 F 将设置为 1 （否则为 0）。

对于 8XY7，寄存器 X 将设置为寄存器 Y 的值减去寄存器 X 的值。如果寄存器 X 的值大于或等于寄存器 Y 的值，则寄存器 F 将设置为 1 （否则为 0）。

这是 8XY5 的“伪”代码：

x = opcode[1]
y = opcode[2]
if (register[x] >= register[y])
    register[0xF] = 1
else
    register[0xF] = 0
result = register[x] - register[y]
if result < 0
    result += 256
register[x] = result

这是 8XY7 的“伪”代码：

x = opcode[1]
y = opcode[2]
if (register[y] >= register[x])
    register[0xF] = 1
else
    register[0xF] = 0
result = register[y] - register[x]
if result < 0
    result += 256
register[x] = result

这是一个 C# 实现：

const byte B_0 = 0x0;
const byte B_1 = 0x1;
const byte B_F = 0xF;

static void Main()
{
    byte[] registers = new byte[16];
    registers[0x1] = 255;
    registers[0x2] = 127;
    Opcode8XY5(registers, 1, 2);
    Console.WriteLine(registers[0x1]);
    Console.WriteLine(registers[0x2]);
    Console.WriteLine(registers[0xF]);
    Opcode8XY7(registers, 1, 2);
    Console.WriteLine(registers[0x1]);
    Console.WriteLine(registers[0x2]);
    Console.WriteLine(registers[0xF]);
    Console.ReadLine();
}

static void Opcode8XY5(byte[] registers, byte x, byte y)
{
    registers[B_F] = registers[x] >= registers[y] ? B_1 : B_0;
    registers[x] = (byte)(registers[x] - registers[y]);
}

static void Opcode8XY7(byte[] registers, byte x, byte y)
{
    registers[B_F] = registers[y] >= registers[x] ? B_1 : B_0;
    registers[x] = (byte)(registers[y] - registers[x]);
}

检查此实现以供参考。

Answer 2

您将需要比较字节的每一位...如果设置了第二个字节位但未设置第一个字节，则您有借用条件：

static void Main(string[] args) {
    byte b1 = byte.Parse(args[0]);
    byte b2 = byte.Parse(args[1]);

    bool borrow = false;
    for (int mask = 0x01; mask <= 0x80; mask <<= 1) {
        if ((b2 & mask) > (b1 & mask)) {
            borrow = true;
        }
    }

    Console.WriteLine(Convert.ToString(b1, 2).PadLeft(8, '0'));
    Console.WriteLine(Convert.ToString(b2, 2).PadLeft(8, '0'));
    Console.WriteLine("borrowed: {0}", borrow);
}

可能有一个非常聪明的布尔逻辑可以给你答案，但我现在想不出。

Answer 3

如果类型转换不是符号传播，您需要使用更广泛的类型进行数学计算。然后检查结果是否将第 8 位设置为 1。如果已设置，则借位。然后将结果保存为字节。