マイコン独立大作戦
キーボードインターフェースの製作
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ＷｉｎｄｏｗｓパソコンにＵＳＢ接続して使う現行方式はそれなりに便利ではありますが、ときとしてＷｉｎｄｏｗｓ
のしがらみから開放されて、小さいながらも独立した一個のパソコンとして機能したいと思うこともあります。
独立大作戦の作戦その１はＣＲＴインターフェースボードの製作です。
そして作戦その２は、やっぱりキーボードインターフェースしかありませんでしょう。
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［第１１回］


●ひとつ問題が…

［第５回］と［第６回］のテストはＮＤ８０Ｚ３．５の８２Ｃ５５に直接ＰＳ／２コネクタからのＣＬＫとＤＡＴＡ信号を入力して、マシン語プログラムで処理をすることで行ないました。
ＰＳ／２キーボードのインターフェースといいますと、シリアル入力ですから、ＰＩＣなどを使ってそのシリアルインターフェースで、などと考えるのが一般的と思います。
しかしＰＳ／２キーボードのシリアル通信はクロック同期式で８０μｓ／クロックですからマシン語でもなんとか処理できる速度です。
８０μｓ／クロックはビットレートで表しますと、１２５００ｂｐｓ（ｂｉｔ　ｐｅｒ　ｓｅｃ）です。
この数字をちょっと見ますと、９６００ｂｐｓよりも速いので割り込みでも使わないと無理ではないか、と思われるかもしれません。
しかしそんな必要はありません。
１バイトのデータが１１ビットを使って送信されますから１２５００／１１＝１１３６バイト／ｓｅｃの通信速度です。
１バイトのデータにつき０．９ｍｓほどで処理すればよいのですから、マシン語ならば問題の無い速度です。

実はそんなに「速く」処理する必要はないのです。
キーボードから出力されるデータである、というところがポイントです。
当然キーボードは人間が使うものですから、１秒間に１０００回もキーを打つことなどとてもとてもできるものではありません。
いくら慣れた人がキー入力をしたとしてもたかが知れています。
キーを押し続けた場合のオートリピート出力でも０．１秒に１回の出力です（［第４回］）。
つまり８０μｓごとに入力されるデータを８ビット分シフトして入力することさえできればあとはゆっくり処理しても十分間に合います。
シリアル入力されるデータを８ビットシフトすること（シリアルパラレル変換）は難しそうに思えますがなんてことはありません。
［第５回］のサンプルプログラムにありますように、ローテイト命令（ＲＲＡ）を使えば簡単にできてしまいます。

ということで、割込みを使う必要もありませんし、外部に何かのＩＣなどでシリアルパラレル変換をさせる必要もありません…。
と、ここまでは、その通りなのですが。

実は１つだけちょっと困ることがあるのです。
普通にキー入力する分には［第５回］のプログラムの後ろにコード変換などを付け加えれば全く問題なく使えます。
問題はプログラム実行中の強制ブレーク処理です。
通常は［Ｃｔｒｌ］＋［Ｃ］のキーを入力することで実行中のユーザープログラムを強制終了してシステムに戻す機能として使われます。
ＺＢ３ＢＡＳＩＣでは［Ｃｔｒｌ］＋［Ｂ］を使います。
ここに割込みを使うことも考えられますが、問題は［Ｃｔｒｌ］＋［Ｃ］（あるいは［Ｃｔｒｌ］＋［Ｂ］）の動作に入るためには、［Ｃｔｒｌ］キーが押されて、次に［Ｃ］（あるいは［Ｂ］）が押されるまで待っている必要があるという点です。
そんなことよりも、そもそも何かのキーが押されたとき、それが［Ｃｔｒｌ］であるか否かを判定するためには１バイト分の入力が完了するまで待っていなければなりません。
８０μｓ×１１＝８８０μｓですからわずかな時間のように思われますが、これは大問題なのです。
たとえばＺＢ３ＢＡＳＩＣの場合１行の処理ごとにキー入力のチェックをしています。
もしも何かのキーが押されたとすると、１行の処理ごとに最低でも８８０μｓ余分な処理時間がかかってしまいます。
高速で、ある処理を繰り返し実行しているときなど、ただキーを押しただけでがくっとスピードが落ちてしまいます。
これでは困ります。

そういうことになると、やはり外部でシリアル入力をしてパラレルデータに変換して、［Ｃｔｒｌ］が押されているかどうか、さらにあわせて何かのキーが押されているかどうかを判定して、常時それをホスト（ＣＰＵ）側から見れるような仕組みが必要になってきます。

説明の途中ですが本日は時間がなくなってしまいました。
この続きは次回にいたします。

キーボードインターフェースの製作［第１１回］
２０１６．１０．２１ｕｐｌｏａｄ

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