import pin

# 一个指令周期
FETCH = [
    # 把 pc(当前是0) 的值 输出到偏移地址寄存器中,
    pin.PC_OUT | pin.MAR_IN,
    # 内存根据上方修改后的偏移地址寄存器找到数据输出到总线上, IR 写入, 给PC 增加1
    pin.RAM_OUT | pin.IR_IN | pin.PC_INC,
    pin.PC_OUT | pin.MAR_IN,
    pin.RAM_OUT | pin.DST_IN | pin.PC_INC,
    pin.PC_OUT | pin.MAR_IN,
    pin.RAM_OUT | pin.SRC_IN | pin.PC_INC,
]

MOV = 0 << pin.ADDR_2_SHIFT | pin.ADDR_2  # 左移 留出来操作数位  然后再加上 ADDR_2的标志
ADD = 1 << pin.ADDR_2_SHIFT | pin.ADDR_2

NOP = 0b0
HLT = 0b11_1111


INSTRUCTIONS = {
    2: {
        MOV: {  # 0b10000000
            # mov X任意寄存器, 5,      如果是mov a, 5 这个指令对应的前3个内存地址就是  1000_01_00 00000008(dst中保存的a寄存器编号是8) 00000101(src保存的数值是5, 等下SRC_OUT会输出到总线上)
            (pin.AM_REG, pin.AM_INS): [  # 1000_01_00 这是IR寄存器上保存的指令
                # 目的任意寄存器的控制线的编号X, 保存在了DST寄存器中中, 输出到读写控制器控制使X寄存器打开写
                # 写入 SRC寄存器中保存的立即数
                # 这是控制读写寄存器操作寄存器控制器的值
                pin.DST_W | pin.SRC_OUT,
            ],
            (pin.AM_REG, pin.AM_REG): [  # mov a, b
                pin.DST_W | pin.SRC_R
                # SRC_R 和 SRC_OUT的区别是:
                #   - SRC_R 是被读写控制器控制的表示, SRC_R内保存的值是一个寄存器编号, 此时把这个编号传到 寄存器控制器中然后把这个指定的寄存器数据传到总线上
                #   - SRC_OUT 是把直接SRC寄存器中的数据输出到总线
            ],
            (pin.AM_REG, pin.AM_DIR): [  # mov a, [0x5]
                pin.SRC_OUT | pin.MAR_IN,  # 把0x5从src寄存器, 通过偏移地址寄存器传到 内存控制器中
                pin.DST_W | pin.RAM_OUT  # 把上面传到内存控制器中的地址, 输出到DST_W中的a寄存器中
            ],
            (pin.AM_REG, pin.AM_RAM): [  # mov a, [b]
                pin.SRC_R | pin.MAR_IN,  # 把SRC_R中的b寄存器编号, 通过偏移地址寄存器MAR传到 内存控制器中
                pin.DST_W | pin.RAM_OUT
            ],

            (pin.AM_DIR, pin.AM_INS): [  # mov [0x2f], 5
                pin.DST_OUT | pin.MAR_IN,  # 把0x2f这个地址, 从dst寄存器, 通过偏移地址寄存器传到 内存控制器中
                pin.SRC_OUT | pin.RAM_IN
            ],
            (pin.AM_DIR, pin.AM_REG): [  # mov [0x0], a
                pin.DST_OUT | pin.MAR_IN,
                pin.SRC_R | pin.RAM_IN
            ],
            (pin.AM_DIR, pin.AM_DIR): [  # mov [0x0], [0x2f]
                pin.SRC_OUT | pin.MAR_IN,
                pin.T1_IN | pin.RAM_OUT,

                pin.DST_OUT | pin.MAR_IN,
                pin.T1_OUT | pin.RAM_IN
            ],
            (pin. AM_DIR, pin.AM_RAM): [  # mov [0x0], [a]
                pin.SRC_R | pin.MAR_IN,
                pin.T1_IN | pin.RAM_OUT,

                pin.DST_OUT | pin.MAR_IN,
                pin.T1_OUT | pin.RAM_IN
            ],

            (pin.AM_RAM, pin.AM_INS): [  # mov [a], 0x5
                pin.DST_R | pin.MAR_IN,
                pin.SRC_OUT | pin.RAM_IN
            ],
            (pin.AM_RAM, pin.AM_REG): [  # mov [a], c
                pin.DST_R | pin.MAR_IN,
                pin.SRC_R | pin.RAM_IN
            ],
            (pin.AM_RAM, pin.AM_DIR): [  # mov [a], [0x5]
                pin.SRC_OUT | pin.MAR_IN,
                pin.T1_IN | pin.RAM_OUT,

                pin.DST_R | pin.MAR_IN,
                pin.T1_OUT | pin.RAM_IN
            ],
            (pin.AM_RAM, pin.AM_RAM): [  # mov [a], [b]
                pin.SRC_R | pin.MAR_IN,
                pin.T1_IN | pin.RAM_OUT,

                pin.DST_R | pin.MAR_IN,
                pin.T1_OUT | pin.RAM_IN
            ],
        }
    },
    1: {

    },
    0: {
        NOP: [
            pin.CYC,
        ],
        HLT: [
            pin.HLT,
        ]
    }
}


if __name__ == "__main__":
    print(FETCH)