２０１３．２．１１
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復活！ＣＰ／Ｍ　ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！
ＣＰ／ＭがＴＫ－８０互換のワンボードマイコンの上で復活します
ＮＤ８０ＺⅢとＭＹＣＰＵ８０の上でＣＰ／Ｍが走ります！

［第３１５回］


●Ｉ／Ｏレジスタへのアクセス方法（２）

前回の説明の中で、Ｉ／Ｏレジスタに００Ｈを書き込む場合に限っては、普通のＯＵＴ命令（コードＤ３ＸＸ）が使えるはず、と書きました。
念のために、テストプログラムをそのように変更して試してみました。
下は前回使用しましたテストプログラムの先頭部分を普通のＯＵＴ命令に書き換えたプログラムのリストです（先頭の変更した部分のみ示します）。

2013/2/10  21:7  e80time3.txt
END=802A
              ;;; music 09/10/9 10/10 10/12 10/15 
              ;;;
              ;;;MUSIC from MYCPU80 MUSIC
              ;10/6/4 6/5 6/15 for ND80Z3 CLK=6MHz
              ;7/20 9/24
              ;12/11/27 for E-80 clock?
              ;13/1/27
              ;2/6 time test
              ;2/10
              ;
              	ORG $8000
              ;
8000 AF       	XOR A
8001 D332     	OUT (32),A
8003 D336     	OUT (36),A
8005 310000   START:LD SP,$0000

実行してみましたところ、結果は変更前と全く変わらず、期待した通りになりました。



ＣＰＵクロックは２０ＭＨｚです。
前回のプログラムではＩ／Ｏアクセスのウェイトはデフォルトの４クロックでしたが、今回は最少の１クロックウェイトになっています。
［第３１３回］の計算ではＷＲＩＴＥパルス幅が２５ｎｓ不足するはずですが、それでもちゃんと動作してくれました。

●Ｉ／Ｏレジスタにアクセスするもうひとつの方法

前回はＩ／Ｏレジスタのアクセス方法としてはＯＵＴ（Ｃ），ｒを使うこともできるはず、ということも書きました。
その方法も念のために試してみました。

下はそのように変更したプログラムリストです（先頭の変更した部分のみ示します）。

2013/2/10  21:7  e80time4.txt
END=802F
              ;;; music 09/10/9 10/10 10/12 10/15 
              ;;;
              ;;;MUSIC from MYCPU80 MUSIC
              ;10/6/4 6/5 6/15 for ND80Z3 CLK=6MHz
              ;7/20 9/24
              ;12/11/27 for E-80 clock?
              ;13/1/27
              ;2/6 time test
              ;2/10
              ;
              	ORG $8000
              ;
8000 AF       	XOR A
8001 013200   	LD BC,$0032
8004 ED79     	OUT (C),A
8006 0E36     	LD C,36
8008 ED79     	OUT (C),A
800A 310000   START:LD SP,$0000

このプログラムについても、実行結果は変更前と全く同じでした。



ＣＰＵクロックは２０ＭＨｚです。
こちらもＩ／Ｏアクセスのウェイトは最少の１クロックウェイトになっています。
特に誤動作することもなく正しく動いてくれました。

●８２Ｃ５５の出力テスト

上で行なったテストでは、Ｉ／Ｏアクセス時のウェイトを最少の１クロックウェイトにしましたから、ＣＰＵクロックが２０ＭＨｚでは、ＷＲＩＴＥパルス幅が２５ｎｓ不足します（［第３１３回］）。
それでも実行してみた結果では、特に誤動作することなく正しく実行できました。

計算上は誤動作しても当たり前のところなのですが、そのように誤動作することもなく動いてしまいますと、一体どのくらい誤動作せずに動いてくれるのか、ちょいとそのあたりを追求したくなってきます。
今までのテストはいずれも８２Ｃ５５に値を書き込むのはほんの一瞬で、その前後はタイマールーチンで時間かせぎをしています。
言ってみれば、８２Ｃ５５への書き込みはごくたまにしか行なわれないわけで、だから誤動作しなかった、とも考えられます。
もしも目一杯繰り返してアクセスしてみたら、そのうちポロリと誤動作してしまうのでは？

そのあたりを追求してみるとしましたら、前回でも使いました１ｍｓのパルス出力プログラムは不適当です。
目一杯アクセスして、どうなるかを試したいわけですから、出力の合間にタイマールーチンなどがあっては都合が悪いわけです。
ですから今回のテストプログラムでは間に何もはさまないで最短で出力のＨとＬを切り換えるように考えます。

そのようにするのは実際のところ実に簡単で、今まで８２Ｃ５５のＰＣ１からＨとＬを交互に出力するたびにＣＡＬＬしていたタイマールーチン（Ｔ１ＭＳ）を削除してしまえばよいのです。
それだけのことならわざわざ新しくソースプログラムを作成してアセンブラにかけたりしなくても、ＣＭコマンドでちょいちょいと直してしまうほうが簡単です。

前回実行しましたテストプログラムをそのように直しました。

>/ld e80time2.bin,8000
loading E80TIME2.BIN ...0030(48)bytes loaded,from 8000 to 802F
>dm 8000,802f
8000  3E 3F ED 39 36 3E 30 ED-39 32 31 00 00 3E 88 D3  >?.96>0.921..>.ﾓ
8010  FB 3E 03 D3 FB CD 22 80-3E 02 D3 FB CD 22 80 C3  .>.ﾓ.ﾍ".>.ﾓ.ﾍ".ﾃ
8020  11 80 F5 3E 5F E5 E5 E1-E1 00 3D C2 25 80 F1 C9  ...>_.....=ﾂ%..ﾉ
>cm 8006
8006 30-00
8007 ED-
>cm 8015
8015 CD-3e
8016 22-02
8017 80-d3
8018 3E-fb
8019 02-c3
801A D3-11
801B FB-80
801C CD-

何をやってるのかよくわからないよ、という方のために。
こちらが変更前のプログラムです。
前回お見せしたプログラムです（必要な部分のみを再掲しました）。

              ;
                ORG $8000
              ;
8000 3E3F     LD A,3F; refresh off
8002 ED         DB ED;OUT0 (36),A
8003 39         DB 39;
8004 36         DB 36;
8005 3E30       LD A,30; memory wait off
8007 ED         DB ED;OUT0 (32),A
8008 39         DB 39;
8009 32         DB 32;
800A 310000   START:LD SP,$0000
800D 3E88       LD A,88;A=out,B=out,CH=in,CL=out
800F D3FB       OUT (FB),A
8011 3E03     LOOP:LD A,03         ;sp out=H (pc1=H)
8013 D3FB       OUT (FB),A
8015 CD2280     CALL T1MS
8018 3E02       LD A,02         ;sp out=L (pc1=L)
801A D3FB       OUT (FB),A
801C CD2280     CALL T1MS
801F C31180     JP LOOP

それを下のように変更しました。
変更したのはアドレス８００６Ｈと８０１５Ｈ～８０１ＢＨです。

              ;
                ORG $8000
              ;
8000 3E3F     LD A,3F; refresh off
8002 ED         DB ED;OUT0 (36),A
8003 39         DB 39;
8004 36         DB 36;
8005 3E00       LD A,00; memory wait off
8007 ED         DB ED;OUT0 (32),A
8008 39         DB 39;
8009 32         DB 32;
800A 310000   START:LD SP,$0000
800D 3E88       LD A,88;A=out,B=out,CH=in,CL=out
800F D3FB       OUT (FB),A
8011 3E03     LOOP:LD A,03         ;sp out=H (pc1=H)
8013 D3FB       OUT (FB),A
8015 3E02       LD A,02         ;sp out=L (pc1=L)
8017 D3FB       OUT (FB),A
8019 C31180     JP LOOP
              ;

そのように変更したプログラムを実行しました。


上側（ＣＨ１）がＷＲ信号で下側（ＣＨ２）が８２Ｃ５５のＰＣ１からの出力信号です。
出力Ｌの期間は約１．３μｓです。
８０１７ＨのＯＵＴ命令の直後に出力がＬになって、８０１９ＨのＪＰ命令（９クロック）、８０１１ＨのＬＤ命令（６クロック）、８０１３ＨのＯＵＴ命令（１０クロック）の実行後に出力がＨになるまでがその期間ですから、その間の各命令のクロック数を計算すると、９＋６＋１０＝２５クロックになります。
ＣＰＵクロックは２０ＭＨｚですから、１クロックは０．０５μｓ（５０ｎｓ）です。
０．０５×２５＝１．２５（μｓ）
計算通りです。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
［２０１３．２．１２訂正］
ＯＵＴ命令のクロック数は１１クロックでした。
したがって計算は０．０５×２６＝１．３（μｓ）になります。
詳細については［第３１６回］を参照してください。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

問題はＷＲ信号の幅です。
これではちょっと分かりにくいので、スケールを倍にしてみました。


やはりＷＲパルス幅は０．１２μｓ程度しかありませんね。
［第３１３回］で説明しました通り、ＣＰＵクロックが２０ＭＨｚでは、８２Ｃ５５Ａ－２で必要なＷＲパルス幅１５０ｎｓにはかなり足りないことが実証されました。
しかし、このままかなり長い時間観測しましたが、特に誤動作しているようには見えませんでした。

もっともこのように超高速で８２Ｃ５５からＨ、Ｌを出力していますから、途中でたまにコケていても全く気がつかないだけかもしれません。

むむ。
そういうことになりますと。
もう少しテストの方法を工夫してみる必要があるかもしれません。

ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第３１５回］
２０１３．２．１１ｕｐｌｏａｄ
２０１３．２．１２一部訂正

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