２０２０．４．１９
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トランジスタでＣＰＵをつくろう！
トランジスタで８０８０をつくってしまおうというまさにびっくり仰天、狂気のプロジェクトです！
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見事にできましたら、もちろんＴＫ−８０モニタを乗せて、それからＢＡＳＩＣ、ＣＰ／Ｍを走らせましょう！
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［第２２４回］



●ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＳＥＬＥＣＴ＿ＷＲ回路（３）テストプログラム

今回はＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＳＥＬＥＣＴ＿ＷＲ試作基板の動作テストです。
今までと同様ＢＡＳＩＣプログラムを作ってテストします。
プログラムの理解を助けるために前回お見せしたコネクタ接続図を再掲します。

上の接続図のように８２Ｃ５５を２個使って増設Ｉ／Ｏボードの８２Ｃ５５（Ｉ／Ｏアドレスは８４−８７に設定）のＣポートとＢポートからＷＲ＿信号とｄ０−ｄ３を出力し、ＮＤ８０Ｚ３．５上の８２Ｃ５５（Ｉ／Ｏアドレスは８０−８３）のＣポートで出力結果（Ｗ０−Ｗ７）を読んで結果を表示します。
下が作成したテストプログラムのプログラムリストです。

    10 OUT $87,$80
    20 OUT $86,$FF
    40 OUT $83,$9B
    50 OUT $86,$40:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=0
    60 OUT $85,0:'b6=0,b7=0
    70 C%=IN($82)
    80 GOSUB 460
    90 PRINT "000",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   100 OUT $86,$48:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=0
   110 OUT $85,0:'b6=0,b7=0
   120 C%=IN($82)
   130 GOSUB 460
   140 PRINT "001",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   150 OUT $86,$44:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=1
   160 OUT $85,0:'b6=0,b7=0
   170 C%=IN($82)
   180 GOSUB 460
   190 PRINT "010",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   200 OUT $86,$4C:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=1
   210 OUT $85,0:'b6=0,b7=0
   220 C%=IN($82)
   230 GOSUB 460
   240 PRINT "011",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   250 OUT $86,$40:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=0
   260 OUT $85,$40:'b6=1,b7=0
   270 C%=IN($82)
   280 GOSUB 460
   290 PRINT "100",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   300 OUT $86,$48:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=0
   310 OUT $85,$40:'b6=1,b7=0
   320 C%=IN($82)
   330 GOSUB 460
   340 PRINT "101",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   350 OUT $86,$44:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=1
   360 OUT $85,$40:'b6=1,b7=0
   370 C%=IN($82)
   380 GOSUB 460
   390 PRINT "110",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   400 OUT $86,$4C:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=1
   410 OUT $85,$40:'b6=1,b7=0
   420 C%=IN($82)
   430 GOSUB 460
   440 PRINT "111",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   450 STOP 
   460 'code change PC to w7-w0
   470 E%=0
   480 IF BIT(C%,2)=1 THEN E%=E%+1
   490 IF BIT(C%,3)=1 THEN E%=E%+2
   500 IF BIT(C%,0)=1 THEN E%=E%+4
   510 IF BIT(C%,1)=1 THEN E%=E%+8
   520 IF BIT(C%,5)=1 THEN E%=E%+16
   530 IF BIT(C%,4)=1 THEN E%=E%+32
   540 IF BIT(C%,7)=1 THEN E%=E%+64
   550 IF BIT(C%,6)=1 THEN E%=E%+128
   560 RETURN

Ｃポートのビットの並びとＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＳＥＬＥＣＴ＿ＷＲ基板の１６ｐｉｎコネクタ（ＣＮ２）のビットの並びは異なっています（上のコネクタ接続図参照）。
ＣＮ２に配置されているＷ７−Ｗ０のビットの並び順に表示するために４６０−５６０の変換サブルーチンをＣＡＬＬしています。
Ｃ％が入力データでＥ％が変換後のデータです。
下が実行結果です。

>r.
000          FB           FE           11111110
001          F7           FD           11111101
010          FE           FB           11111011
011          FD           F7           11110111
100          DF           EF           11101111
101          EF           DF           11011111
110          7F           BF           10111111
111          BF           7F           01111111

break in 450


ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＳＥＬＥＣＴ＿ＷＲ基板はＷ０−Ｗ７の出力をモニタするために８個のＬＥＤ表示回路を実装しています。
しかし上のプログラムでは速過ぎてその表示を確認することができません。
そこで表示するごとに少しの間そのままで待つためのウェイトルーチンを追加しました。
下はそのように追加を行なったプログラムリストです。

    10 OUT $87,$80
    20 OUT $86,$FF
    40 OUT $83,$9B
    50 OUT $86,$40:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=0
    60 OUT $85,0:'b6=0,b7=0
    70 C%=IN($82)
    80 GOSUB 460
    90 PRINT "000",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
    95 FOR A=0 TO 1000:NEXT A
   100 OUT $86,$48:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=0
   110 OUT $85,0:'b6=0,b7=0
   120 C%=IN($82)
   130 GOSUB 460
   140 PRINT "001",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   145 FOR A=0 TO 1000:NEXT A
   150 OUT $86,$44:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=1
   160 OUT $85,0:'b6=0,b7=0
   170 C%=IN($82)
   180 GOSUB 460
   190 PRINT "010",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   195 FOR A=0 TO 1000:NEXT A
   200 OUT $86,$4C:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=1
   210 OUT $85,0:'b6=0,b7=0
   220 C%=IN($82)
   230 GOSUB 460
   240 PRINT "011",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   245 FOR A=0 TO 1000:NEXT A
   250 OUT $86,$40:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=0
   260 OUT $85,$40:'b6=1,b7=0
   270 C%=IN($82)
   280 GOSUB 460
   290 PRINT "100",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   295 FOR A=0 TO 1000:NEXT A
   300 OUT $86,$48:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=0
   310 OUT $85,$40:'b6=1,b7=0
   320 C%=IN($82)
   330 GOSUB 460
   340 PRINT "101",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   345 FOR A=0 TO 1000:NEXT A
   350 OUT $86,$44:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=1
   360 OUT $85,$40:'b6=1,b7=0
   370 C%=IN($82)
   380 GOSUB 460
   390 PRINT "110",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   395 FOR A=0 TO 1000:NEXT A
   400 OUT $86,$4C:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=1
   410 OUT $85,$40:'b6=1,b7=0
   420 C%=IN($82)
   430 GOSUB 460
   440 PRINT "111",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   450 STOP 
   460 'code change PC to w7-w0
   470 E%=0
   480 IF BIT(C%,2)=1 THEN E%=E%+1
   490 IF BIT(C%,3)=1 THEN E%=E%+2
   500 IF BIT(C%,0)=1 THEN E%=E%+4
   510 IF BIT(C%,1)=1 THEN E%=E%+8
   520 IF BIT(C%,5)=1 THEN E%=E%+16
   530 IF BIT(C%,4)=1 THEN E%=E%+32
   540 IF BIT(C%,7)=1 THEN E%=E%+64
   550 IF BIT(C%,6)=1 THEN E%=E%+128
   560 RETURN

９５、１４５、１９５、２４５、２９５、３４５、３９５がウェイトルーチンです。
ＬＥＤの表示が０．５秒ほど止まって見えます。


ウェイトルーチンを追加しただけですからＷｉｎｄｏｗｓ画面に表示される結果は変わりませんが１行表示するごとに０．５秒ほど停止しながら表示されます。

>r.
000          FB           FE           11111110
001          F7           FD           11111101
010          FE           FB           11111011
011          FD           F7           11110111
100          DF           EF           11101111
101          EF           DF           11011111
110          7F           BF           10111111
111          BF           7F           01111111

break in 450


ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＳＥＬＥＣＴ＿ＷＲ回路の出力はｄ３＝０の入力に対してはＷ０〜Ｗ７出力とし、ｄ３＝１に対してはＷ８〜Ｗ１５の出力とするためにｄ３の入力をジャンパーピンで切り換えて設定します（［第２２２回］回路図参照）。
下の写真ではジャンパーピンをＬＯＷアドレス側にセットしています。

この設定にするとｄ０＝０のときに出力がアクティブになります。
上のテストプログラムはこの設定の時に有効になるプログラムです。

下の写真ではジャンパーピンをＨＩＧＨアドレス側にセットしています。

この設定にするとｄ０＝１のときに出力がアクティブになります。
上のテストプログラムはｄ０＝０を前提にしているので、この設定の時にはＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＳＥＬＥＣＴ＿ＷＲ基板からの出力は得られません。
下はジャンパーピンをＨＩＧＨにしたときのプログラムの実行結果です。

>r.
000          FF           FF           11111111
001          FF           FF           11111111
010          FF           FF           11111111
011          FF           FF           11111111
100          FF           FF           11111111
101          FF           FF           11111111
110          FF           FF           11111111
111          FF           FF           11111111

break in 450


ｄ０＝１の時に基板から正しい出力が得られるようにプログラムを変更しました。
下はそのように変更したプログラムリストです。

    10 OUT $87,$80
    20 OUT $86,$FF
    40 OUT $83,$9B
    50 OUT $86,$40:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=0
    60 OUT $85,$80:'b6=0,b7=1
    70 C%=IN($82)
    80 GOSUB 460
    90 PRINT "000",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   100 OUT $86,$48:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=0
   110 OUT $85,$80:'b6=0,b7=1
   120 C%=IN($82)
   130 GOSUB 460
   140 PRINT "001",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   150 OUT $86,$44:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=1
   160 OUT $85,$80:'b6=0,b7=1
   170 C%=IN($82)
   180 GOSUB 460
   190 PRINT "010",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   200 OUT $86,$4C:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=1
   210 OUT $85,$80:'b6=0,b7=1
   220 C%=IN($82)
   230 GOSUB 460
   240 PRINT "011",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   250 OUT $86,$40:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=0
   260 OUT $85,$C0:'b6=1,b7=1
   270 C%=IN($82)
   280 GOSUB 460
   290 PRINT "100",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   300 OUT $86,$48:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=0
   310 OUT $85,$C0:'b6=1,b7=1
   320 C%=IN($82)
   330 GOSUB 460
   340 PRINT "101",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   350 OUT $86,$44:'wr=0,rd=1,c3=0,c2=1
   360 OUT $85,$C0:'b6=1,b7=1
   370 C%=IN($82)
   380 GOSUB 460
   390 PRINT "110",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   400 OUT $86,$4C:'wr=0,rd=1,c3=1,c2=1
   410 OUT $85,$C0:'b6=1,b7=1
   420 C%=IN($82)
   430 GOSUB 460
   440 PRINT "111",HEX$(C%),HEX$(E%),BI$(E%)
   450 STOP 
   460 'code change PC to w7-w0
   470 E%=0
   480 IF BIT(C%,2)=1 THEN E%=E%+1
   490 IF BIT(C%,3)=1 THEN E%=E%+2
   500 IF BIT(C%,0)=1 THEN E%=E%+4
   510 IF BIT(C%,1)=1 THEN E%=E%+8
   520 IF BIT(C%,5)=1 THEN E%=E%+16
   530 IF BIT(C%,4)=1 THEN E%=E%+32
   540 IF BIT(C%,7)=1 THEN E%=E%+64
   550 IF BIT(C%,6)=1 THEN E%=E%+128
   560 RETURN

今までのプログラムでは基板に与えるデータのｄ３（ＰＢ７）を０にしていました。
変更後のプログラムではｄ３（ＰＢ７）＝１にしています。
下が実行結果です。

>r.
000          FB           FE           11111110
001          F7           FD           11111101
010          FE           FB           11111011
011          FD           F7           11110111
100          DF           EF           11101111
101          EF           DF           11011111
110          7F           BF           10111111
111          BF           7F           01111111

break in 450


以上でＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＳＥＬＥＣＴ＿ＷＲ試作基板のとりあえずの動作テストが完了しました。

トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第２２４回］
２０２０．４．１９ｕｐｌｏａｄ

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