program.mem

// Hand assembled
// Format is Instr_code[15:12],Dest[11],Literal[10:0]
//	STACKPTR equ 0x1FF
//
//	WREG equ 0x200  // W Register
//	CARRY equ 0x201  // Carry Register
//	ZERO equ 0x202  // Zero Register
//	INDV equ 0x203  // Indirect Value Register
//	INDA equ 0x204  // Indirect Pointer Register
//
//	W equ 0
//	w equ 0
//	M equ 1
//	m equ 1
//
//	ORG 0x0000
//0000	RESET: gol STARTUP
C005 // gol STARTUP => gol 0x005 => C,0,0x005

xxxx
xxxx
xxxx
//
//0004	ORG 0x0004
//0004	INTERRUPT_VECTOR: rfi  // Interrupts not used
F000
//
//0005	ORG 0x0005
//0005	STARTUP:
//	// initialize stack
//0005		mlw (STACKPTR - 1)  // 0x1FE is top of stack
21FE
//0006		mwm STACKPTR
11FF
//	//int i = 0;
//		i equ 0x0000
//0007		mlw .0
2000
//0008		mwm i
1000
//
//	//int j = 20;
//		j equ 0x0001
//0009		mlw .20
2014
//000A		mwm j
1001
//
//	//int k = 0;
//		k equ 0x0002
//000B		mlw .0
2000
//000C		mwm k
1002
//
//	//int l[10];
//		l equ 0x0003
//		l_end equ (l + 10 - 1) // l_end = 0x000C
//
//	//void main(void) {
//000D		gol MAIN
C010
//
xxxx  //000F
xxxx  //000F
//0010	ORG 0x0010
//0010	MAIN:
//	//  for (i = 0; i < 10; i++) {
//	//    l[i] = add(&j, i);
//	//  }
//		MAIN_TEMP_0 equ 0x000D
//		MAIN_TEMP_1 equ 0x000E
//0010		mm STACKPTR,w // get top of stack
01FF
//0011		mwm MAIN_TEMP_0 // save original stack position
100D
//0012		mwm INDA  // point the Indirect access at the stack
1204
//0013		mlw MAIN_ADD_RETURN // return address
2020
//0014		mwm INDV
1203
//0015		mlw .1
2001
//0016		sub INDA,M // next stack address
9A04
//		// load args right to left
//0017		mm i,w
0000
//0018		mwm INDV
1203
//0019		mlw .1
2001
//001A		sub INDA,M // next stack address
9A04
//001B		mlw j // &j
2001
//001C		mwm INDV
1203
//001D		mm INDA,w
0204
//001E		mwm STACKPTR
11FF
//001F		gol ADD
C068
//
//0020	MAIN_ADD_RETURN:
//0020		mm STACKPTR,w
01FF
//0021		mwm INDA
1204
//0022		mm INDV,w  // load return value
0203
//0023		mwm MAIN_TEMP_1  // save return value
100E
//0024		mm MAIN_TEMP_0,w // load previous STACKPTR value
000D
//0025		mwm STACKPTR  // "pop" function args off stack
11FF
//0026		mlw l
2003
//0027		mwm INDA
1204
//0028		mm i,w
0000
//0029		add INDA,m
8A04
//002A		mm MAIN_TEMP_1,w
000D
//002B		mwm INDV
1203
//
//		// i < 10 ?
//002C		mlw .1
2001
//002D		add i,m
8800
//002E		mlw .10
200A
//002F		sub i,w
9000
//0030		sms CARRY  // skip if carry set
A201
//0031		gol MAIN  // i < 10
C010
//
//		// out of for loop
//	//  i = i - j;
//0032		mm j,w
0001
//0033		sub i,m
9800
//
//	//  if (i >= 10) {
//	//    j = 0xaa;
//	//  } else {
//	//    j = 0x55;
//	//  }
//0034		mlw .10
200A
//0035		mwm MAIN_TEMP_1  // safe to reuse
100E
//0036		rlm i,w
3000
//0037		smc CARRY // If carry set, number is negative
B201
//		// borrow check doesn't work with mixed signs. Since
//		// 10 is a positive literal the "compiler" knows that if i is negative,
//		// i < 10
//0038		gol MAIN_I_SIGN_NEG
C041
//		
//0039		mm i,w
0000
//003A		sub MAIN_TEMP_1,w
900E
//003B		mlw 0x55  // assume not
2055
//003C		sms CARRY
A201
//003D		mlw 0xaa  // i > 10
20AA
//003E		smc ZERO
B202
//003F		mlw 0xaa // i == 10
20AA
//0040		gol MAIN_I_SIGN_END
C042
//	
//	// If i is negative, it's obviously less than 10
//0041	MAIN_I_SIGN_NEG:
//0041		mlw 0x55
2055
//	
//0042	MAIN_I_SIGN_END:
//0042		mwm j
1001
//
//	//  k = 0x55a9;
//0043		mlw (0x55a9 >> 5) // staying under sign ext.
22AD // 0x55AA >> 5 = 0x2AD
//0044		add k,m  // could use mwm, but we know the memory is zeroed, and this assures that carry is cleared in one op
8802
//0045		rlm k,m // 1
3802
//0046		rlm k,m // 2
3802
//0047		rlm k,m // 3
3802
//0048		rlm k,m // 4
3802
//0049		rlm k,m // 5
3802
//004A		mlw 0x9
2009
//004B		add k,m
8802
//
//	//  while ((j & k) != 0) {
//	//    k++;
//	//  }
//004C		mm k,w
0002
//004D		awm j,w
5001
//004E		smc ZERO
B202
//004F		gol MAIN_WHILE_LOOP_END // (j & k) == 0
C056
//0050	MAIN_WHILE_LOOP:
//0050		mlw .1
2001
//0051		add k,m
8802
//0052		mm k,w
0002
//0053		awm j,w
5001
//0054		sms ZERO
A202
//0055		gol MAIN_WHILE_LOOP
C050
//
//0056	MAIN_WHILE_LOOP_END:
//	//  i = (j | k) == -1;
//0056		mm k,w
0002
//0057		owm j,w
6001
//0058		mwm MAIN_TEMP_1
100E
//0059		mlw .-1
27FF
//005A		sub MAIN_TEMP_1,w
900E
//005B		mm ZERO,w  // if temp == -1, zero = 1, else 0
0202
//005C		mwm i;
1000
//
//	//  i = j > k;
//005D		mm j,w
0001
//005E		sub k,w  // CARRY clear if Wreg > Mem
9002
//005F		mlw 1  // assume true
2001
//0060		smc CARRY
B201
//0061		mlw 0
2000
//0062		mwm i
1000
//
//	//  i = j <= k;
//0063		mm j,w
0001
//0064		sub k,w  // CARRY set if Wreg <= Mem
9002
//0065		mm CARRY,w
0201
//0066		mwm i
1000
//
//0067	END_OF_PROGRAM:
//0067		wfi // effectively a halt if there's no interrupt
E000
//			// and/or the interrupt handler just does rfi
//
//0068	ADD:
//	// return addr = *(STACKPTR + 2)
//	// by_ref = *(STACKPTR)
//	// by_val = *(STACKPTR + 1)
//	// return value = *(STACKPTR - 1)
//
//	//	int add(int *by_ref, int by_val) {
//		ADD_TEMP_0 equ 0x000F
//
//0068		mm STACKPTR,w
01FF
//0069		mwm INDA
1204
//006A		mlw .1
2001
//006B		add INDA,m  // by_val
8A04
//006C		mm INDV,w
0203
//006D		mwm ADD_TEMP_0 // by_val
100F
//006E		mm STACKPTR, w
01FF
//006F		mwm INDA,m  // by_ref
1204
//0070		mm INDV,w  // by_ref pointer value loaded in W
0203
//0071		mwm INDA  // by_ref pointer value loaded into indirect
1204
//0072		mm ADD_TEMP_0,w  // by_val
000F
//	//	  *by_ref = *by_ref + by_val;
//0073		add INDV,m
8A03
//
//	//	  return by_val;
//	//	}
//0074		mm STACKPTR,w
01FF
//0075		mwm INDA,m 
1204
//0076		mlw .1
2001
//0077		sub INDA,m  // return value
9A04
//0078		mm ADD_TEMP_0,w
000F
//0079		mwm INDV
1203
//007A		mm INDA,w
0204
//007B		mwm STACKPTR // update STACKPTR
11FF
//007C		mlw .3
2003
//007D		add INDA,m  // return adress
8A04
//007E		mm INDV,w
0203
//007F		gow  // return
D000