2020.11.2
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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256回]



●動作テスト

HCMOSIC版MYCPU4はREGISTER/IO回路基板とDECODE回路基板の2枚で構成されています([第248回]参照)。
CPU回路はその2枚だけなのですがそれだけでは何もできません。
実際にそれを小さなコンピュータとして動作させるためには周辺回路が必要です。
CPU回路にクロックを供給するためとプログラムをRAM(62256)に保存するためのMEMORY/CLOCK回路基板とそのRAMにプログラムを書き込むためのスイッチ回路基板が必要です。
CPU回路の動作テストを行なうにはスイッチ回路基板のトグルスイッチを操作してプログラムをRAMに書いてからそのプログラムをCPU回路に実行させるというのが本来の使い方です。
もちろん動作テストにとどまらず通常のプログラム実行操作ならばなおさらそのような使い方が一般的でありましょう。
MYCPU4用のMEMORY/CLOCK回路基板にはステップ動作のためのプッシュスイッチがついています。
またCPUクロックとして通常実行時のための1MHzクロックのほかに低速実行モードとして約2Hzのクロックを選択することができます。
下は低速モード用の約2Hz(450ms)のクロック波形の写真です。


下はMEMORY/CLOCK回路基板のPIC12F629の横にあるクロックセレクト用のジャンパピンヘッダーです。

写真ではSTEPのところにジャンパピンをセットしています。
真ん中にセットするとSLOW(低速モード)になり、右端にセットすると通常の約1MHzのクロックが選択されます。

下は同じくMEMORY/CLOCK回路基板にあるステップスイッチの写真です。

左上にあるS2がステップスイッチです。
右下にあるS1はリセットスイッチです。
ステップスイッチを押すと押している間CLOCKラインがLになり、離すとHになります。
スイッチを押す、離すという操作を繰り返すことでCPU回路にL、Hのクロックパルスが与えられます。

上に書きましたようにスイッチ基板をつないでアドレスとデータを設定するトグルスイッチをパチパチやってRAMにテストプログラムを書き込んだ後ステップスイッチを押してプログラムをステップ実行することでCPUの動作を確認することができます。
それはそれでよいのですが、その方法ではRAMに書いたプログラムを保存しておくことができません。
ということで、プログラムを保存したり、動作テストを楽に行なったりすることができるようにMEMORY/CLOCK回路基板はND80Z3.5と接続することができるようになっています。
ND80Z3.5と接続してZB3BASICでそのためのプログラムを書いてそれを実行することでMEMORY/CLOCK回路基板のRAMにMYCPU4のマシン語プログラムを書き込んだり、そのプログラムをステップ実行したりすることができます。
ま。
しかし。
簡単なテストプログラムで、特にわざわざ保存しておく必要がないということでしたら、あえてND80Z3.5と接続してまで操作する必要はないかもしれません。
ただ私の場合、当記事を書くためにステップ動作の写真を撮ろうとしますと、RAMへのスイッチパチパチでのプログラム書き込みはともかくとして、ステップスイッチの操作ではちょっと都合が悪いのです。
ステップスイッチを押していないときはCLKがHレベルで静止していますから、その状態で写真を撮ることができます。
しかしCLKをLレベルにするためにはステップスイッチを押していなければなりません。
ステップスイッチを押しながら写真を撮ることは不可能ではありませんが、その操作を繰り返しながら写真を撮るなどという作業は、やってられませんでしょう。
それはもう願い下げであります。
そういうことでND80Z3.5と接続してプログラムをステップ実行させながら写真を撮ることにしました。
とりあえずは簡単なプログラムを書いてそれをステップ実行しながら写真に撮ったのですが、結構な枚数になってしまいました。
それを整理して、簡単な説明をつけて見ていただくつもりだったのですが、今回は時間が無くてそこまではできませんでした。
次回にて見ていただくことにいたします。

トランジスタでCPUをつくろう![第256回]
2020.11.2upload

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