8080 CPU Simulator – Befehlssatz

Diese Seite beschreibt alle vom 8080 CPU Simulator unterstützten Befehle des Intel 8080-Mikroprozessors. Alle Instruktionen sind originalgetreu implementiert und können direkt im Online-Simulator getestet werden.

• 8-Bit-Register: A, B, C, D, E, H, L
• 16-Bit-Registerpaare: BC, DE, HL, SP
• M bezeichnet das Speicherbyte an der Adresse, die im Registerpaar HL steht.

Diese Befehle verschieben Daten zwischen Registern, Speicherzellen und Konstanten. Sie verändern keine Flags und dienen ausschließlich dem Transport von Informationen.

Die Datentransferbefehle dienen zum Kopieren, Laden und Speichern von Daten zwischen Registern, Speicherzellen und Konstanten. Sie verändern keine Flags (Z, S, CY etc.) und sind damit reine „Bewegungsbefehle“. In der Praxis werden sie ständig genutzt, um Werte zwischen CPU-Registern und Speicher zu übertragen.

Kopiert den Inhalt des Registers r2 in r1. Dieser Befehl ist der einfachste Weg, Daten zwischen zwei Registern zu verschieben. Auch das Speicherbyte an der Adresse von HL kann mit M angesprochen werden.

Beispiel:

MOV A,B     ; A ← B
MOV M,A     ; [HL] ← A
MOV C,M     ; C ← [HL]

Flags werden nicht verändert.

Lädt einen sofortigen (immediate) 8-Bit-Wert direkt in ein Register. Damit lassen sich Register initialisieren, z. B. mit Zahlen oder ASCII-Zeichen.

Beispiel:

MVI A,42h    ; Lade 0x42 in A
MVI M,'H'    ; Schreibe ASCII-'H' in [HL]

Wird M als Ziel verwendet, schreibt der Befehl den Wert in die Speicherzelle, auf die HL zeigt.

Lädt einen 16-Bit-Wert (z. B. eine Speicheradresse) in ein Registerpaar (BC, DE, HL oder SP). Wird häufig verwendet, um Zeiger oder Stackpositionen zu setzen.

Beispiel:

LXI H,2000h   ; HL zeigt auf Adresse 2000h
LXI SP,FFFFh  ; Stackpointer auf oberes Ende

Da der Intel 8080 keine eigenen Ladebefehle für 16-Bit-Zahlen in Einzelregister kennt, ist LXI essenziell für Adressierung und Stackverwaltung.

Lädt den Akkumulator A mit dem Wert aus der direkten Speicheradresse. Das ist eine absolute Adressierung – nicht über HL, sondern direkt über den im Befehl angegebenen Wert.

Beispiel:

LDA 2050h     ; A ← [2050h]

Anwendung: Lesen einer Speicherzelle, z. B. einer Variablen oder Eingabedaten.

Speichert den Inhalt des Akkumulators A in die angegebene Speicheradresse. Dies ist das Gegenstück zu LDA.

Beispiel:

STA 2100h     ; [2100h] ← A

Anwendung: Schreiben eines Ergebnisses in den Speicher.

Lädt das Registerpaar HL mit zwei aufeinanderfolgenden Bytes aus dem Speicher. Der Wert an [addr] wird nach L, und der an [addr+1] nach H geladen.

Beispiel:

LHLD 3000h    ; L ← [3000h], H ← [3001h]

Wird häufig für den Import von 16-Bit-Zahlen oder Zeigern verwendet.

Speichert den Inhalt des Registerpaars HL in zwei aufeinanderfolgende Speicherzellen. Das erste Byte (L) wird nach [addr], das zweite (H) nach [addr+1] geschrieben.

Beispiel:

SHLD 3000h    ; [3000h] ← L, [3001h] ← H

Anwendung: Zwischenspeicherung eines 16-Bit-Ergebnisses im Speicher.

Lädt den Akkumulator A mit dem Byte aus dem Speicher, auf das das Registerpaar BC oder DE zeigt. Diese indirekte Adressierung ist besonders praktisch bei Datenkopien oder Zeichenketten.

Beispiel:

LDAX D        ; A ← [DE]

Speichert den Akkumulator A an die Speicheradresse, die in BC oder DE steht. Gegenstück zu LDAX.

Beispiel:

STAX B        ; [BC] ← A

Wird häufig in Schleifen verwendet, um Bytefolgen im Speicher zu füllen.

Tauscht den Inhalt der Registerpaare DE und HL. Praktisch, wenn man zwei Zeiger oder Adressregister kurzzeitig vertauschen muss.

Beispiel:

XCHG           ; DE ↔ HL

Flags bleiben unverändert.

Tauscht das Registerpaar HL mit dem obersten Wert auf dem Stack (Adresse durch SP definiert). Dadurch kann man schnell auf Zwischenergebnisse zugreifen oder temporäre Werte sichern.

Beispiel:

XTHL           ; H,L ↔ [SP+1],[SP]

Anwendung: Lokale Variablen in Unterprogrammen oder Stackmanipulationen.

Kopiert das Registerpaar HL in den Stackpointer SP. Wird verwendet, um den Stack auf eine bestimmte Speicherposition umzuleiten.

Beispiel:

SPHL           ; SP ← HL

Insgesamt bilden diese Befehle die „Transportrouten“ innerhalb der CPU: Sie verschieben Daten zwischen Registern, Speicher und Adressen, ohne sie zu verändern – und bilden damit die Grundlage jeder Assemblerprogrammierung.

Die arithmetischen Befehle führen Addition, Subtraktion und Inkrement-/Dekrement-Operationen auf Registern oder Speicherwerten aus. Das Ergebnis wird normalerweise im Akkumulator (A) gespeichert, und mehrere Status-Flags (S, Z, AC, P, CY) werden entsprechend gesetzt. Diese Flags ermöglichen anschließende Vergleiche und bedingte Sprünge.

Addiert den Wert des angegebenen Registers (oder von [HL]) zum Akkumulator A. Ergebnis wird in A gespeichert, Flags werden angepasst.

Beispiel:

MVI A,05h
MVI B,03h
ADD B       ; A = 08h, CY=0, Z=0

Addiert einen sofortigen 8-Bit-Wert zu A. Wird häufig genutzt, um konstante Werte zu addieren.

Beispiel:

MVI A,10h
ADI 05h      ; A = 15h

Wie ADD bzw. ADI, jedoch wird zusätzlich das Carry-Flag (CY) in die Rechnung einbezogen. Das ist wichtig bei mehrbyteweisen Additionen, etwa für 16-Bit-Werte.

Beispiel (Addition zweier 16-Bit-Zahlen):

LXI H,2000h
LXI D,2100h
MOV A,M
ADD E
MOV M,A
INX H
INX D
MOV A,M
ADC E    ;  <---- Übertrag
MOV M,A

Hier sorgt ADC dafür, dass der Übertrag aus dem ersten Byte übernommen wird.

Subtrahiert den Wert des Registers (oder eine Konstante) von A. Ergebnis → A, Flags entsprechend gesetzt.

Beispiel:

MVI A,08h
MVI B,03h
SUB B       ; A = 05h, CY=0

SUI data funktioniert analog, nur mit einem sofortigen Wert:

MVI A,10h
SUI 01h     ; A = 0Fh

Wie SUB bzw. SUI, aber unter Berücksichtigung des Carry-Flags (CY). Wird vor allem bei mehrbyteweisen Subtraktionen benötigt.

Beispiel:

MVI A,00h
SUI 01h     ; A = FFh, CY=1
SBI 00h     ; A = FEh, CY=1  (mit Borrow)

Erhöht oder verringert ein Register (oder [HL]) um 1. Carry-Flag bleibt unverändert, alle anderen relevanten Flags werden aktualisiert.

Beispiel:

MVI B,09h
INR B       ; B = 0Ah
DCR B       ; B = 09h

Typisch in Schleifen:

LOOP:  DCR C
JNZ LOOP

Erhöht oder verringert ein Registerpaar (BC, DE, HL, SP) um 1. Diese Operation wirkt 16-Bit-weise, Flags bleiben unverändert.

Beispiel:

LXI H,1FFFh
INX H       ; HL = 2000h
DCX H       ; HL = 1FFFh

Addiert den Inhalt eines Registerpaares zum Registerpaar HL. Das Ergebnis ersetzt HL, nur das Carry-Flag (CY) wird angepasst.

Beispiel:

LXI H,1000h
LXI D,2000h
DAD D       ; HL = 3000h

Anwendung: Zeigerarithmetik oder 16-Bit-Additionen.

Korrigiert das Ergebnis einer vorherigen Addition, wenn mit BCD-Zahlen (dezimal kodiert) gerechnet wird. Falls der niederwertige Nibble (Bit 0–3) > 9 oder AC=1 ist, wird 6 addiert. Falls der höherwertige Nibble > 9 oder CY=1 ist, werden weitere 6 auf Bit 4–7 addiert.

Beispiel:

MVI A,09h
ADI 09h     ; A = 12h (dezimal 18)
DAA         ; A = 18h (korrektes BCD-Ergebnis)

Arithmetische Befehle sind die Grundlage aller Rechenoperationen. Sie verändern den Zustand der CPU-Flags und ermöglichen dadurch bedingte Programmsteuerung, z. B. durch JZ, JC, JP oder JM nach einer Berechnung.

```asm
MVI A,09h
MVI B,03h
ADD B
STA E000h     ; schreibt Ergebnis in VRAM
HLT