２０２３．１１．２１
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ＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラ
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まるでインタプリタ。でもコンパイラです。超カンタン超シンプルです。
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［第１０４回］



●ＳＤカードＩＦ（２４）ＮＤ８０Ｚ３．５に接続（１７）解決編（２）

前回からの続きです。
「論より証拠」という言葉があります。
前回はあれこれ試して考えた結果ひとつの推論に到達しました。
しかしそれだけではただの推測、理屈に過ぎません。
推測したならば次にはそれを実際に確かめてみる必要があります。
下は前回推測したＮＤ８０Ｚ３．５とＰＩＣ１８Ｆ２５５０の起動時の通信ラインの波形です。

ＰＩＣ１８Ｆ２５５０がＴＲＩＳＡ命令でＰＯＲＴＡを出力に設定したときの出力をＮＤ８０Ｚ３．５がそれ以後に出力されるはずの波形と誤認してしまう可能性を示唆したチャートです。
それには条件があります。
前回は書き漏らしてしまいましたが上記の問題はおそらく電源投入後の最初のプログラム実行時には発生せず、電源を入力したまま１回目のプログラムを実行時、一旦プログラムの実行を終了したあとふたたび２回目にプログラムを実行してそこでＰＩＣ１８Ｆ２５５０のリセットが行なわれた場合に限って発生するということです。
実際にそれは繰り返してテストをすることによって確認できています。
そして１回目のプログラムを実行したときにもそのプログラムを終了する直前にＰＩＣ１８Ｆ２５５０が実行する命令にはある条件があります。
そのことについては後ほど検証します。

まずは「論より証拠」です。
ここはやっぱりＣＰＬＤロジアナの出番でありましょう。
上記の条件でキャッチした各ラインの波形です。

ＰＲＯＢＥ５を８２Ｃ５５のＰＣ２（ＰＩＣ１８Ｆ２５５０のＭＣＬＲ）につなぎました。
ＰＩＣ１８Ｆ２５５０のリセットラインです。
そのラインがＨ（↑）になるときがトリガになって測定が開始されます。
画面の上部でトリガ条件とサンプリング周波数を設定します。
先にＳＴＡＲＴボタンを押してからＮＤ８０Ｚ３．５側のプログラムを実行します（ＪＰ　Ａ０００を実行）。
測定した結果は上で推測した通りだったのですが、波形は私の推測とは少し異なっていました（なるほどそうなるのか。これは気が付かなかったなあ）。
ＰＲＯＢＥ０〜ＰＲＯＢＥ３は先ほどの図と同じ並びです。
ＰＲＯＢＥ０はＮＤ８０Ｚ３．５からのＣＬＫ出力（ＰＣ１）です。
ＰＲＯＢＥ１はＮＤ８０Ｚ３．５からのＤＡＴＡ出力（ＰＣ０）です。
ＰＲＯＢＥ２はＰＩＣ１８Ｆ２５５０からのＲＥＡＤＹ＿／ＢＵＳＹ出力（ＲＡ３、ＰＣ７）です。
ＰＲＯＢＥ３はＰＩＣ１８Ｆ２５５０からのＤＡＴＡ出力（ＲＡ２、ＰＣ６）です。
ＰＩＣ１８Ｆ２５５０のＲＥＳＥＴ信号（ＰＬＯＢＥ５）がＨになってから４０μｓ後にＰＲＯＢＥ２がＬになっています。
ここでＴＲＩＳＡが実行されたことを示しています。
ＰＲＯＢＥ３はＨのまま変化していません。
ＰＲＯＢＥ２は約４μｓ後にＨになりその後はずっとＨのままのように見えます。

それについては続きがありますが、まずはＰＲＯＢＥ０とＰＲＯＢＥ１の波形について説明をしておきます。
ＰＲＯＢＥ２がＬになってからＰＲＯＢＥ０、ＰＲＯＢＥ１がＨになるまでに１０μｓほどかかっています。
これはＮＤ８０Ｚ３．５側のプログラムの遅れによるものです。
下はＮＤ８０Ｚ３．５のその部分のプログラムです。
        LD A,F0;pic reset on
        OUT (82),A
        CALL TM3;27ms
        LD A,FC
        OUT (82),A;pic reset off
        LD BC,$0400
LOOP1:IN A,(82);11----
        AND C0;7        | 59/6=9.83us
        CP 40;7         |
        JP Z,LOOP11;10--|->
        DEC BC;6        |  |
        LD A,B;4        |  |
        OR C;4          |  |
        JP NZ,LOOP1;10--   |
        JP ERR90;          |
LOOP11:LD A,FF;7---------|53/6=8.83
        OUT (82),A;11------
LOOP2:IN A,(82);11-------
        AND C0;7           |
        CP C0;7            |
        JP NZ,LOOP2;10     |53/6=8.83us
        LD A,FC;7          |
        OUT (82),A;7/26 11-

ＬＯＯＰ１のところで１０μｓに１回ＰＣ７＝０、ＰＣ６＝１をチェックしています。
ＰＣ７（ＲＡ３）がＬの期間は３．５μｓ（前回参照）ですから読み取れなくてスルーしてしまう可能性もあります。
たまたまほぼ毎回のようにここでひっかかってしまうのはＰＩＣ１８Ｆ２５５０のリセットが解除されてから約４０μｓ後にＲＡ３＝０になるタイミングとＮＤ８０Ｚ３．５の読み取りサイクルがたまたま同期してしまうからだと考えられます。
たまたまそうなっていたため今回の問題に気が付ついたわけで、これは恐ろしいことです。
ときどきＡＴＭとか携帯の通信システムなどでトラブルが発生したりすることがあります。
おそらくは相当念入りにテストをしているはずだと思いますがこういう思いも依らぬタイミングでそれをすり抜けてしまうバグがあったりするのではと思います。
特にこのようにタイミングが歯車のようにきっちりかみ合って動くようなプログラムではよほど念入りに思考を重ねる必要があるとあらためて痛感しました。
上記プログラムの説明を続けます。
上記のプログラムではＬＯＯＰ１：のところでＩＮ　Ａ，（８２）でラインの状態を読み取ってからＬＯＯＰ１１：のところでＯＵＴ　（８２），ＡでＰＣ７、ＰＣ６をＨにするまでに９μｓかかっています。
Ｈの期間も９μｓです。
ＣＰＬＤロジアナの測定波形と一致しました。

そこまで確認しましたので再度ＣＰＬＤロジアナの波形に戻ります。
先ほどの波形ではＰＲＯＢＥ２は約４μｓの間ＬになったあとはずっとＨのままのように見えます。
実はリセット解除後４９０μｓ経ってからＰＲＯＢＥ２がＬになっています。

さきほどのロジアナ波形でＰＲＯＢＥ０、ＰＲＯＢＥ１がリセット解除後５０μｓのところで約１０μｓの間Ｈになっています。
ＰＩＣ１８Ｆ２５５０はそれを検出すると初期的な処理を行い約３００μｓ後にＲＡ３（ＰＲＯＢＥ２）をＬにします。
５０〜６０＋３００＝３５０〜３６０μｓですからそれより１５０μｓほど遅れてＬになっています。
計算よりも少し遅いですがここの初期的な処理ではＳＤカードのアクセスを行なっていますのでＳＤカードによって変動があってもおかしいことではありません。

前回は思考とテストの結果ひとつの推論に達しました。
今回はそのことをＣＰＬＤロジアナを使って確認しました。
すると次はなぜそういうことが起こるのか、というその原因を解明しなければなりません。

というところで今回も時間がなくなってしまいました。
次回に続きます。

ＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラ［第１０４回］
２０２３．１１．２１ｕｐｌｏａｄ

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