１６ビットマイコンボードの製作
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いつか使ってみるつもりで入手してそのまま置いてあった１６ビットＣＰＵのことを思い出しました。
ＡＭＤ社のＡＭ１８８です。
その名の通り、ＣＰＵコアは８０１８８互換の１６ビットＣＰＵです。
そのＡＭ１８８を使った１６ビットマイコンボードの製作記事です。
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［第７４回］



●ＡＭ１８８ＣＰＵボード直結ＲＳ２３２ＣＩＦ（２）

一般にＲＳ２３２Ｃ通信と言う場合には非同期式または調歩同期式のシリアル通信のことを言います。
その通信ポートをＡＭ１８８　Ｕｓｅｒ’ｓ　ＭａｎｕａｌではＡＳＹＮＣＲＯＮＯＵＳ　ＳＥＲＩＡＬ　ＰＯＲＴとして説明しています。

［出典］Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｉｃｒｏ　Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．　Ａｍ１８６ＥＭ　ａｎｄ　Ａｍ１８８ＥＭ　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ　Ｕｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ

送信（ＴＸＤ）と受信（ＲＸＤ）を独立して行なえるのでＦｕｌｌ−ｄｕｐｌｅｘと書いてあります。
データ長は７ビットまたは８ビットでパリティビットを付加できます。
ストップビット長は１または２ビットです。
ＡＭ１８８内蔵のシリアルポートはＲＸＤとＴＸＤの２線のみでの通信ですから、タレ流し式になります。
ハードウェアフロー制御に必要なＲＴＳ、ＣＴＳなどの信号端子はありません。
それらが必要なら汎用のＩ／Ｏポートを使えばできるでしょう、と書いてあります。
Ｘｏｎ、Ｘｏｆｆによるソフトウェアフロー制御なら可能です。
ＺＢ３ＢＡＳＩＣ、ＺＢＫ−Ｖ３ＢＡＳＩＣはソフトウェアフロー制御はしていません。

シリアルポートの割込みは要因別に依らず１種類のみです。
ＴＹＰＥ　１４の割込みになります。

ＡＭ１８８内蔵のシリアルポートのためのレジスタは５個あります。
ＳＰＣＴ（アドレスＦＦ８０）は基本的な設定を行ないます。
ＳＰＳＴＳ（アドレスＦＦ８２）は送受信の状態を示します。
ＳＰＴＤ（アドレスＦＦ８４）は送信データレジスタです。
ＳＰＲＤ（アドレスＦＦ８６）は受信データレジスタです。
ＳＰＢＡＵＤ（アドレスＦＦ８８）はボーレートを設定します。

ＳＰＣＴの説明です。

［出典］Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｉｃｒｏ　Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．　Ａｍ１８６ＥＭ　ａｎｄ　Ａｍ１８８ＥＭ　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ　Ｕｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ

ＴＸＩＥ　１のとき送信バッファエンプティ割込みを許可します。
ＲＸＩＥ　１のとき受信データレディ割込みを許可します。
ＬＯＯＰ　１のときループバックテストモードになります。ＴＸＤとＲＸＤが内部で直結され、送信データが即受信データになります。
ＢＲＫ　１のときＴＸＤからブレーク信号を連続して送出します。送出する信号レベルは次のＢＲＫＶＡＬで指定します。
ＢＲＫＶＡＬ　１のときブレーク出力はＨになります。０のときブレーク出力はＬになります。
　　　　　　
ＳＰＣＴの説明の続きです。

［出典］Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｉｃｒｏ　Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．　Ａｍ１８６ＥＭ　ａｎｄ　Ａｍ１８８ＥＭ　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ　Ｕｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ

ＰＭＯＤＥ　パリティビットを指定します。０Ｘのときパリティなしです。１０のときは奇数パリティ、１１のときは偶数パリティです。
ＷＬＧＮ　データ長を指定します。０のとき７ビット長、１のとき８ビット長です。
ＳＴＰ　ストップビット長を指定します。０のとき１ビット長、１のとき２ビット長です。
ＴＭＯＤＥ　１のとき送信を可能にします。０のとき送信は行なわれません。
ＲＳＩＥ　１のとき受信エラー割込みを許可します。
ＲＭＯＤＥ　１のとき受信を可能にします。０のときは受信は行なわれません。

ＳＰＳＴＳの説明です。

［出典］Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｉｃｒｏ　Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．　Ａｍ１８６ＥＭ　ａｎｄ　Ａｍ１８８ＥＭ　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ　Ｕｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ

ＴＥＭＴ　１のとき送信バッファエンプティを示します。ＴＸＤから送信データが完全に送出されたときに１になります。
ＴＨＲＥ　送信レジスタが空のときに１になります。送信データが送信レジスタから送信シフトレジスタに送られ、送信レジスタに次のデータを書き込めることを示しています。
ＲＤＲ　１のとき受信データが読み出し可能であることを示します。
ＢＲＫＩ　ブレーク信号を受信すると１になります。
ＦＥＲ　受信中にフレーミングエラーが発生すると１になります。フレーミングエラーは送信側と受信側で設定（ボーレート、データビット長、パリティ、ストップビット長）が異なるときに発生します。
ＰＥＲ　受信データのパリティが合わないときに１になります。
ＯＥＲ　受信データを読み出す速度よりも受信速度が速いときにオーバーランエラーになって、このビットが１になります。受信バッファは受信レジスタ＋受信シフトレジスタの２レジスタ構成なので、データを読み出す前に２個のデータを受信し終わって、さらに次のデータが着信するとオーバーランになります。

ＳＰＴＤ（送信レジスタ）の説明です。

［出典］Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｉｃｒｏ　Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．　Ａｍ１８６ＥＭ　ａｎｄ　Ａｍ１８８ＥＭ　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ　Ｕｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ

送信レジスタは１６ビット長ですが下位８ビットしか使われません。
送信レジスタに書き込まれたデータはすぐに送信シフトレジスタに送られ、ＴＸＤからシリアル送出されます。
送信レジスタからデータが送信シフトレジスタに送られるとすぐに送信レジスタは書き込み可能になります（ＳＰＳＴＳのＴＨＲＥが１になります）。
送信レジスタが空になる前にデータを書き込んでしまわないために、書き込み前にＴＨＲＥ＝１を確認すべきです。

ＳＰＲＤ（受信レジスタ）の説明です。

［出典］Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｉｃｒｏ　Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．　Ａｍ１８６ＥＭ　ａｎｄ　Ａｍ１８８ＥＭ　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ　Ｕｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ

受信レジスタは１６ビットですが下位８ビットしか使われません。
受信データが受信レジスタにセットされるとＳＰＳＴＳのＲＤＲが１になります。
受信データを正しく読み取るために、ＲＤＲ＝１を確認してからＲＤＡＴＡにアクセスするようにします。

ＳＰＢＡＵＤの説明です。

［出典］Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｉｃｒｏ　Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．　Ａｍ１８６ＥＭ　ａｎｄ　Ａｍ１８８ＥＭ　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ　Ｕｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ

ボーレートはＣＰＵクロックから生成されるため、ＣＰＵクロックによって設定する値が異なります。

以上がとりあえずＲＳ２３２Ｃ通信に必要なレジスタです。
実はこれだけでは足りないのですが、ＡＭ１８８のマニュアルはそこのところが実に舌足らずです（ＴＸＤ、ＲＸＤと汎用Ｉ／Ｏとの端子の兼用をどうするのか？）。
それはともかくとして、ＳＰＣＴのところにＬＯＯＰビットの設定がありますから、まずは手始めにこのビットを１にしてループテストをしてみました。
ＴＸＤとＲＸＤが内部的に直結されるとありますから、兼用端子についてはとりあえず無視することにしました。
割込みも禁止です。

とりあえず作成したテストプログラムです。

2018/8/17 18:45 86rstst1.LST [00001] ;;; 232C test1 loop test,not int [00002] ;18/8/17 [00003] ; [00004] ORG=8000 [00005] TBF=8100 [00006] RBF=8200 [00007] ; [00008] 8000 BA80FF MOV DX,FF80;SPCT [00009] 8003 B81502 MOV AX,0215;LOOP,8NX1 [00010] 8006 EF OUT DX,AX [00011] 8007 BA88FF MOV DX,FF88;SPBAUD [00012] 800A B88100 MOV AX,0081;9600(40MHz) [00013] 800D EF OUT DX,AX [00014] 800E BE0081 MOV SI,TBF [00015] 8011 BF0082 MOV DI,RBF [00016] ; [00017] 8014 BA82FF LOOP:MOV DX,FF82 [00018] 8017 ED IN AX,DX [00019] 8018 A91000 TEST AX,10;read data? [00020] 801B 7508 JNZ READ <8025> [00021] 801D A92000 TEST AX,20;write ok? [00022] 8020 750F JNZ WRITE <8031> [00023] 8022 EBF090 JMP LOOP <8014> [00024] 8025 BA86FF READ:MOV DX,FF86 [00025] 8028 ED IN AX,DX [00026] 8029 8805 MOV [DI],AL [00027] 802B 47 INC DI [00028] 802C 3C0A CMP AL,0A [00029] 802E 75E4 JNZ LOOP <8014> [00030] 8030 CB RETF [00031] 8031 BA84FF WRITE:MOV DX,FF84 [00032] 8034 8A04 MOV AL,[SI] [00033] 8036 46 INC SI [00034] 8037 EF OUT DX,AX [00035] 8038 EBDA90 JMP LOOP <8014> [00036] ; LOOP =8014 RBF =8200 READ =8025 TBF =8100 WRITE =8031

データを送信しつつ、受信データを受信バッファに書き込みます。
データの最後（０Ｄ０Ａ）を受信したらシステムに戻ります（ＲＥＴＦの実行）。
ＲＥＴＦについては［第２６回］を参照してください。

下は上のテストプログラムを実行したときのログです。

logfile nd80klog\08180852.txt open ＮＤ８０ＫＬ／８６に接続しました 0001 0093 - z 0003 0339 - *** nd80kl/86(am188) basic **** >/ld 86rstst1.com,8000 loading 86RSTST1.COM ...003b(59)bytes loaded,from 8000 to 803A >cm 8100 8100 17-41 8101 38-42 8102 A8-43 8103 04-31 8104 AC-32 8105 35-33 8106 E2-34 8107 51-35 8108 E0-0d 8109 CC-0a 810A 2E- >dm 8000,800f 8000 BA 80 FF B8 15 02 EF BA-88 FF B8 81 00 EF BE 00 ｺ..ｸ...ｺ..ｸ...ｾ. >dm 8100,810f 8100 41 42 43 31 32 33 34 35-0D 0A 2E C8 C5 02 EF 27 ABC12345...ﾈﾅ..' >dm 8200,820f 8200 F4 4D 94 6B 35 B2 96 05-1D CA 67 2B 19 6A 1B 84 .M.k5ｲ...ﾊg+.j.. >jp 8000 >dm 8200,820f 8200 41 42 43 31 32 33 34 35-0D 0A 67 2B 19 6A 1B 84 ABC12345..g+.j.. >

送信用データバッファ（アドレス８１００〜）にテストデータとしてＡＢＣ１２３４５を書き、最後にエンドマークとして０Ｄ０Ａを書きました。
受信データはアドレス８２００〜に書き込まれます。
プログラム実行前に８１００〜と８２００〜をＤＭコマンドで確認してからＪＰ　８０００を実行しました。
実行後に８２００〜をＤＭコマンドで確認しました。
正しく送受信が行なわれたことが確認できました。
とりあえずここまではテストＯＫです。

１６ビットマイコンボードの製作［第７４回］
２０１８．８．２２ｕｐｌｏａｄ

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