Zilog Z80/Система команд

Список команд

Команды без префикса

Код		Данные	Команда	Действие	Флаги	Такты	Байты	Примечание
2	16				SZ5H3VNC
Без префикса
Группа 00
00 000 000	00		NOP		--------	4	1
00 001 000	08		EX AF, AF'	AF <-> AF'	********	4	1
00 010 000	10	d	DJNZ d	B <- B-1 Если B<>0 то PC <- PC+d	--------	13/8	2	PC равен адресу следующей за DJNZ команды
00 011 000	18	d	JR d	PC <- PC+d	--------	12	2	PC равен адресу следующей команды
00 1СС 000		d	JR СС, d	Если СС то PC <- PC+d	--------	12/7	2	PC равен адресу следующей команды
00 RP0 001		nn	LD RP, nn	RP <- nn	--------	10	3
00 RP1 001			ADD HL, RP	HL <- HL + RP	--***-0C	11	1	F5,H,F3 берутся по результатам сложения старших байтов
00 0R0 010			LD [R], A	[R] <- A	--------	7	1
00 0R1 010			LD A, [R]	A <- [R]	--------	7	1
00 100 010	22	nn	LD [nn], HL	[nn] <- HL	--------	16	3
00 101 010	2A	nn	LD HL, [nn]	HL <- [nn]	--------	16	3
00 110 010	32	nn	LD [nn], A	[nn] <- A	--------	13	3
00 111 010	3A	nn	LD A, [nn]	A <- [nn]	--------	13	3
00 RP0 011			INC RP	RP <- RP+1	--------	6	1
00 RP1 011			DEC RP	RP <- RP-1	--------	6	1
00 SSS 100			INC SSS	SSS <- SSS+1	SZ5H3V0-	4	1	V=1, если SSS=7F до операции
00 SSS 101			DEC SSS	SSS <- SSS-1	SZ5H3V1-	4	1	V=1, если SSS=80 до операции
00 DDD 110		d	LD DDD, d	DDD <- d	--------	7	2
00 000 111	07		RLCA	Цикл. сдвиг A влево, CY<-A7	--503-0C	4	1
00 001 111	0F		RRCA	Цикл. сдвиг A вправо, CY<-A0	--503-0C	4	1
00 010 111	17		RLA	Цикл. сдвиг A+CY влево	--503-0C	4	1
00 011 111	1F		RRA	Цикл. сдвиг A+CY вправо	--503-0C	4	1
00 100 111	27		DAA	Десятичная коррекция	SZ5*3P-*	4	1	См. /DAA
00 101 111	2F		CPL	A <- NOT A	--*1*-1-	4	1	F3 и F5 из A
00 110 111	37		SCF	CY = 1	--*0*-01	4	1	F3 и F5 из A
00 111 111	3F		CCF	CY <- NOT CY	--***-0C	4	1	H <- старый C, F3 и F5 из A
Группа 01
01 110 110	76		HALT		--------	4	1	Повторяет циклы NOP до прерывания или сброса
01 DDD 110			LD DDD, [HL]	DDD <- [HL]	--------	7/15*	1
01 110 SSS			LD [HL], SSS	[HL] <- SSS	--------	7/15*	1
01 DDD SSS			LD DDD, SSS	DDD <- SSS	--------	4	1	DDD и SSS не равны 110
Группа 10
10 000 SSS			ADD A, SSS	A <- A+SSS	SZ5H3V0C	4/7/15*	1
10 001 SSS			ADC A, SSS	A <- A+SSS+CY	SZ5H3V0C	4/7/15*	1
10 010 SSS			SUB A, SSS	A <- A-SSS	SZ5H3V1C	4/7/15*	1
10 011 SSS			SBC A, SSS	A <- A-SSS-CY	SZ5H3V1C	4/7/15*	1
10 100 SSS			AND A, SSS	A <- A AND SSS	SZ513P00	4/7/15*	1
10 101 SSS			XOR A, SSS	A <- A XOR SSS	SZ503P00	4/7/15*	1
10 110 SSS			OR A, SSS	A <- A OR SSS	SZ503P00	4/7/15*	1
10 111 SSS			CP SSS	A-SSS	SZ*H*V1C	4/7/15*	1	F5 и F3 - копия SSS
Группа 11
11 CCC 000			RET CCC	Если CCC то     PCL <- [SP]     PCH <- [SP+1]     SP <- SP+2	--------	11/5	1
11 RP0 001			POP RP	RPH <- [SP] RPL <- [SP+1] SP <- SP+2	-------- ********	10	1	Если RP=3, то подразумевается PSW, а не SP
11 001 001	C9		RET	PCL <- [SP] PCH <- [SP+1] SP <- SP+2	--------	10	1
11 011 001	D9		EXX	BC,DE,HL <-> BC',DE',HL'	--------	4	1
11 101 001	E9		JP [HL]	PC <- HL	--------	4	1	С префиксами становится JP [IX], а не JP [IX+d]
11 111 001	F9		LD SP,HL	SP <- HL	--------	6	1
11 CCC 010		nn	JP CCC, [nn]	Если CCC то PC <- nn	--------	10	3
11 000 011	C3	nn	JP nn	PC <- nn	--------	10	3
11 001 011	CB			Префикс
11 010 011	D3	d	OUT (d),A	[Ad] <- A	--------	11	2	Номер порта в реальности 16-разрядный
11 011 011	DB	d	IN A, (d)	A <- [Ad]	--------	11	2	Номер порта в реальности 16-разрядный
11 100 011	E3		EX (SP),HL	[SP] <-> HL	--------	19	1
11 101 011	EB		EX DE,HL	DE <-> HL	--------	4	1	Префиксы игнорируются
11 110 011	F3		DI	IFF1 <- 0 IFF2 <- 0	--------	4	1	Запрет прерывания
11 111 011	FB		EI	IFF1 <- 1 IFF2 <- 1	--------	4	1	Разрешение прерывания. До завершения следующей команды проверка на INT блокируется (как после NONI)
11 ССС 100		nn	CALL ССС, [nn]	Если ССС то     SP <- SP-2     [SP] <- (PC+3)L     [SP+1] <- (PC+3)H     PC <- nn	--------	17/10	3
11 RP0 101			PUSH RP	SP <- SP-2 [SP] <- RPL [SP+1] <- RPH	--------	11	1	Если RP=3, то подразумевается PSW, а не SP
11 001 101	CD	nn	CALL [nn]	SP <- SP-2 [SP] <- PCL [SP+1] <- PCH PC <- nn	--------	17	3
11 011 101	DD			Префикс
11 101 101	ED			Префикс
11 111 101	FD			Префикс
11 000 110	C6	d	ADD A, d	A <- A+d+CY	SZ5H3V0C	7	2
11 001 110	CE	d	ADC A, d	A <- A+d+CY	SZ5H3V0C	7	2
11 010 110	D6	d	SUB A, d	A <- A-d	SZ5H3V1C	7	2
11 011 110	DE	d	SBC A, d	A <- A-d-CY	SZ5H3V1C	7	2
11 100 110	E6	d	AND A, d	A <- A AND d	SZ513P00	7	2
11 101 110	EE	d	XOR A, d	A <- A XOR d	SZ503P00	7	2
11 110 110	F6	d	OR A, d	A <- A OR d	SZ503P00	7	2
11 111 110	FE	d	CP A, d	A-d	SZ*H*V1C	7	2	F5 и F3 - копия d
11 NNN 111			RST NNN	[SP-1] <- PCH [SP-2] <- PCL SP <- SP-2 PCH <- 0 PCL <- NNN*8	--------	11	1

Префикс CB

Код		Данные	Команда	Действие	Флаги	Такты	Байты	Примечание
2	16				SZ5H3VNC
11 001 011 00 rot SSS	CB xx		rot SSS *SLL SSS	Битовый сдвиг	SZ503P0C	8/15*	2	rot=110 (SLL) - недок.
11 001 011 01 bit SSS	CB xx		BIT bit, SSS	SSS AND 2^bit	*Z513*0-	8/12*	2	Установка флагов - см. /BIT
11 001 011 10 bit SSS	CB xx		RES bit, SSS	SSS <- SSS AND NOT(2^bit)	--------	8/15*	2
11 001 011 11 bit SSS	CB xx		SET bit, SSS	SSS <- SSS OR 2^bit	--------	8/15*	2

Префикс ED

Код		Данные	Команда	Действие	Флаги	Такты	Байты	Примечание
2	16				SZ5H3VNC
Группа 00
11 101 101 00 XXX XXX	ED xx		INVALID	NOP/NONI	--------	8	2	R увеличивается на 2 (далее аналогично)
Группа 01
11 101 101 01 110 000	ED 70		*IN F, [C]	IN[BC]	SZ503P0-	12?	2	Меняются только флаги Номер порта в реальности 16-разрядный
11 101 101 01 DDD 000	ED xx		IN DDD, [C]	DDD <- IN[BC]	SZ503P0-	12	2	DDD кроме 110
11 101 101 01 110 001	ED 71		*OUT [C], 0	OUT[BC] <- 0	--------	12	2
11 101 101 01 SSS 001	ED xx		OUT [C], SSS	OUT[BC] <- SSS	--------	12	2	SSS кроме 110 Номер порта в реальности 16-разрядный
11 101 101 01 RP0 010	ED xx		SBC HL, RP	HL <- HL-RP-C	SZ***V1C	15	2	См. ADD HL, RP
11 101 101 01 RP1 010	ED xx		ADC HL, RP	HL <- HL+RP+C	SZ***V0C	15	2	См. ADD HL, RP
11 101 101 01 RP0 011	ED xx	nn	LD [nn], RP	[nn] <- RP	--------	20	4
11 101 101 01 RP1 011	ED xx	nn	LD RP, [nn]	RP <- [nn]	--------	20	4
11 101 101 01 XXX 100	ED 44		NEG/*NEG	A <- 0-A	SZ5H3V1C	8	2	XXX<>0 недок PV=1 если перед операцией A=80 С=1 если перед операцией A<>0
11 101 101 01 001 101	ED 4D		RETI	IFF1 <- IFF2 SP <- SP+2 PC <- [SP-2]	--------	14	2	Возврат из INT
11 101 101 01 XXX 101	ED xx		RETN *RETN	IFF1 <- IFF2 SP <- SP+2 PC <- [SP-2]	--------	14	2	Возврат из NMI XXX=1 => RETI XXX>1 недок.
11 101 101 01 X00 110	ED 46		IM 0/*IM 0	IM <- 0	--------	8	2	X=1 недок
11 101 101 01 X01 110	ED 4E		*IM 0/1	IM <- 0/1?	--------	8	2	Устанавливается один из режимов, какой - по одним источникам неизвестно, по другим IM 0
11 101 101 01 X10 110	ED 56		IM 1/*IM 1	IM <- 1	--------	8	2	X=1 недок
11 101 101 01 X11 110	ED 5E		IM 2/*IM 2	IM <- 2	--------	8	2	X=1 недок
11 101 101 01 000 111	ED 47		LD I, A	I <- A	--------	9	2
11 101 101 01 001 111	ED 4F		LD R, A	R <- A	--------	9	2
11 101 101 01 010 111	ED 57		LD A, I	A <- I PV <- IFF2	SZ503*0-	9	2	Известная ошибка: если в момент выполнения команды получено прерывание, то в PV вместо 1 ошибочно попадает 0. Есть программы, которые строят на этом защиту от эмуляции.
11 101 101 01 011 111	ED 5F		LD A, R	A <- R PV <- IFF2	SZ503*0-	9	2	См. LD A, I Значение в A равно R выполнения инструкции
11 101 101 01 100 111	ED 67		RRD		SZ503P0-	18	2	Флаги по результату в A
11 101 101 01 101 111	ED 6F		RLD		SZ503P0-	18	2	См. RRD
11 101 101 01 11X 111	ED xx		NOP		--------	8?	2
Группа 10
11 101 101 10 0XX XXX	ED xx		*INVALID	NOP/NONI	--------	8	2
11 101 101 10 100 000	ED A0		LDI	[DE] <- [HL] DE <- DE+1 HL <- HL+1 BC <- BC-1	--*0**0-	16	2	PV=1 если после декремента BC<>0 F3=бит 3 операции переданный байт + A F5=бит 1 операции переданный байт + A R увеличивается на 2 (далее аналогично)
11 101 101 10 100 001	ED A1		CPI	A-[HL] HL <- HL+1 BC <- BC-1	SZ*H**1-	16	2	PV=1 если после декремента BC<>0 S,Z,HC из A-[HL] F3=бит 3 операции A-[HL]-HC, где HC взят из F после предыдущей операции F5=бит 1 операции A-[HL]-HC
11 101 101 10 100 010	ED A2		INI	[HL] <- IN [BC] HL <- HL+1 B <- B-1	SZ5*3***	16	2	Адрес порта 16-битный из ВС Флаги см. /INI
11 101 101 10 100 011	ED A3		OUTI	OUT [BC] <- [HL] HL <- HL+1 B <- B-1	SZ5*3***	16	2	См. INI
11 101 101 10 100 1XX	ED xx		*INVALID	NOP/NONI	--------	8	2
11 101 101 10 101 000	ED A8		LDD	[DE] <- [HL] DE <- DE-1 HL <- HL-1 BC <- BC-1	--*0**0-	16	2	См. LDI
11 101 101 10 101 001	ED A9		CPD	A-[HL] HL <- HL-1 BC <- BC-1	SZ*H**1-	16	2	См. CPI
11 101 101 10 101 010	ED AA		IND	[HL] <- IN [BC] HL <- HL11 B <- B-1	SZ5*3***	16	2	См. INI
11 101 101 10 101 011	ED AB		OUTD	OUT [C], [HL] HL <- HL-1 B <- B-1	SZ5*3***	16	2	См. INI
11 101 101 10 101 1XX	ED xx		*INVALID	NOP/NONI	--------	8	2
11 101 101 10 110 000	ED B0		LDIR	Повторять LDI до BC=0, т.е.:     Выполнить LDI     Если BC<>0 то PC <- PC-2	--*0**0-	21/16**	2	См. LDI R увеличивается на 2 каждый цикл?
11 101 101 10 110 001	ED B1		CPIR	Повторять CPI до BC=0	SZ*H**1-	21/16**	2	См. CPI
11 101 101 10 110 010	ED B2		INIR	Повторять INI до B=0	SZ5*3***	21/16**	2
11 101 101 10 110 011	ED B3		OTIR	Повторять OTI до B=0	SZ5*3***	21/16**	2
11 101 101 10 110 1XX	ED xx		*INVALID	NOP/NONI	--------	8	2
11 101 101 10 111 000	ED B8		LDDR	Повторять LDD до BC=0	--*0**0-	21/16**	2	См. LDI
11 101 101 10 111 001	ED B9		CPDR	Повторять CPD до BC=0	SZ*H**1-	21/16**	2	См. CPI
11 101 101 10 111 010	ED BA		INDR	Повторять IND до B=0	SZ5*3***	21/16**	2	См. INI
11 101 101 10 111 011	ED BB		OTDR	Повторять OTD до B=0	SZ5*3***	21/16**	2	См. INI
11 101 101 10 111 1XX	ED xx		*INVALID	NOP/NONI	--------	8	2
Группа 11
11 101 101 11 XXX XXX	ED xx		*INVALID	NOP/NONI	--------	8	2

Префиксы DD и FD

• Для FD IX заменяется на IY

Код		Данные	Команда	Действие	Флаги	Такты	Байты	Примечание
2	16				SZ5H3VNC
11 011 101	DD			NOP/NONI	--------	4	1	Префикс игнорируется
11 101 101	ED			NOP/NONI	--------	4	1	Префикс игнорируется
11 111 101	FD			NOP/NONI	--------	4	1	Префикс игнорируется
11 001 011	CB			Двойной префикс				См. #Префиксы DDCB и FDCB
11 011 101 xx xxx xxx	DD xx		Все однобайтовые команды, использующие HL	HL заменяется на IX		+4	+1	Исключение: EX DE, HL
11 011 101 xx xxx xxx	DD xx		*Все однобайтовые команды, использующие H	H заменяется на IXH		+4	+1
11 011 101 xx xxx xxx	DD xx		*Все однобайтовые команды, использующие L	L заменяется на IXL		+4	+1
11 011 101 xx xxx xxx dd ddd ddd	DD xx dd		Все однобайтовые команды, использующие [HL]	[HL] заменяется на [IX+d]			+2	H и L без изменений LD H, [HL] => LD H, [IX+d] JP [HL] => JP IX
			Остальные команды	Без изменений		+4	+1	R увеличивается на 2, а не на 1

Префиксы DDCB и FDCB

• Для FDCB IX заменяется на IY

Код		Данные	Команда	Действие	Флаги	Такты	Байты	Примечание
2	16				SZ5H3VNC
11 011 101 11 001 011 dd ddd ddd 00 rot 110	DD CB dd xx		rot [IX+d] *SLL [IX+d]	Битовый сдвиг байта в памяти	SZ503P0C	23	4	rot=110 (SLL) - недок.
11 011 101 11 001 011 dd ddd ddd 00 rot DDD	DD CB dd xx		*LD DDD, rot [IX+d]	Битовый сдвиг байта в памяти и запись результата в регистр	SZ503P0C	23?	4	Результат попадает в регистр даже если он не был записан в память (например, адрес попал на ROM) DDD кроме 110
11 011 101 11 001 011 dd ddd ddd 01 bit XXX	DD CB dd xx		BIT bit, [IX+d] *BIT bit, [IX+d]		*Z*1**0-	20	4	для XXX<>6 недок. P/V, Z и S как в BIT F5 и F3 копии соотв. битов старшего байта адреса IX+d
11 011 101 11 001 011 dd ddd ddd 10 bit 110	DD CB dd xx		RES bit, [IX+d]	Сброс бита [IX+d] <- [IX+d] AND NOT(2^bit)	--------	23	4
11 011 101 11 001 011 dd ddd ddd 10 bit DDD	DD CB dd xx		*LD DDD, RES bit, [IX+d]	Сброс бита и запись результата в регистр	--------	23?	4	Результат попадает в регистр даже если он не был записан в память (например, адрес попал на ROM) DDD кроме 110
11 011 101 11 001 011 dd ddd ddd 11 bit 110	DD CB dd xx		SET bit, [IX+d]	Установка бита [IX+d] <- [IX+d] OR 2^bit	--------	23	4
11 011 101 11 001 011 dd ddd ddd 11 bit DDD	DD CB dd xx		*LD DDD, SET bit, [IX+d]	Установка бита и запись результата в регистр	--------	23?	4	Результат попадает в регистр даже если он не был записан в память (например, адрес попал на ROM) DDD кроме 110

Пояснения к таблицам

Общие принципы

• Недокументированные команды обозначены звездочкой;
• T=4/7/15* означает, что для регистров время исполнения команды 4 такта, для [HL] — 7, для [IX(IY)+d] — 15. При этом 15 НЕ включает 4 такта выборки префикса, которые должны быть учтены в момент его обработки;
• T=21/17** в блочных операциях означает, что команда выполняется 21 такт при повторении и 17 тактов в последний раз;
• T=17/10 у операторов условного перехода означает, что время исполнения 17 тактов при переходе и 10 без перехода;
• NONI обозначает псевдокоманду, эквивалентную NOP, но после которой не проверяется запрос на прерывание;
• В таблице подразумевается, что в момент исполнения операции PC равен адресу следующей по порядку команды;
• В операциях вида IX+d, d является числом со знаком, в диапазоне −128…+127.

Регистры и флаги

• A, B, C, D, E, H, L — 8-разрядные регистры;
• ВС, DE, HL — регистровые пары;
• F — Регистр флагов
  • S: SIGN/Знак. Копия старшего бита результата операции.
  • Z: ZERO/Ноль. Равен 1, если результат равен 0.
  • *F5: Если не оговорено обратное, равен 5-му биту результата.
  • HC: HALF CARRY/Половинный перенос. Обозначает перенос в 4-й бит или заем из него. Используется командой DAA.
  • *F3: Если не оговорено обратное, равен 3-му биту результата.
  • P/V: PARITY/OVERFLOW/Четность/Переполнение. После одних команд — четность, после других — переполнение. Также копия IFF2 после команд LD A,R и LD A, I
  • N: Тип предыдущей операции. 0 — сложение, 1 — вычитание. Используется командой DAA.
  • CY: CARRY/Перенос. Обозначает перенос из старшего бита или заем в него.
• A`, F`, ВС`, DE`, HL` — второй набор регистров. Переключение между наборами производится командами EX, EXX. При этом установить, какой именно из наборов активен в настоящий момент, невозможно.
• IFF1: Флаг разрешения прерывания;
• IFF2: Флаг, копия IFF1 во время обработки NMI;
• R: Регистр регенерации памяти, 8 бит. Увеличивается на 1 после каждой выборки команды, но инкремент затрагивает только младшие 7 бит, старший бит не меняется и может быть использован в программах.
  • При выборке команды с префиксом, R увеличивается еще на 1. В блочных командах R увеличивается на 2 в каждой итерации.
  • Для правильной работы LD A, R и LD R, A увеличение R должно происходить до выполнения команды.
  • Прием прерывания увеличивает R на единицу.
  • Часто используется в программах как генератор случайных чисел.
• I: Старший байт адреса вектора прерывания в режиме IM 2;
• IM: Режим обработки прерываний. Устанавливается командами IM 0/1/2.

Особенности выполнения команд

Префиксы

Матрица команд, на которые влияют префиксы DD и FD

+-------------------------------------------------+
|                   60 70                         |
|       21          61 71                   E1    |
|       22          62 72                         |
|       23          63 73                   E3    |
|       24 34 44 54 64 74 84 94 A4 B4             |
|       25 35 45 55 65 75 85 95 A5 B5       E5    |
|       26 36 46 56 66    86 96 A6 B6             |
|                   67 77                         |
|                   68                            |
| 09 19 29 39       69                      E9 F9 |
|       2A          6A                            |
|       2B          6B                CB          |
|       2C    4C 5C 6C 7C 8C 9C AC BC             |
|       2D    4D 5D 6D 7D 8D 9D AD BD             |
|       2E    4E 5E 6E 7E 8E 9E AE BE             |
|                   6F                            |
+-------------------------------------------------+

Команды сдвига

RLC	RRC
RL	RR
SLA	SRA
*SL1, SLL (недок.)	SRL
RLD	RRD

Расширенные материалы

• /DAA - подробное описание работы команды DAA;
• /BIT - особенности установки недокументированных флагов командой BIT;
• /INI - вычисление флагов в командах блочного ввода-вывода.

Ссылки

• Декодирование кодов команд (англ.)
• Таблица команд со временем исполнения (англ.)
• Алфавитный список команд с пояснениями (англ.)
• Действие команд на флаги (англ.)