２０１８．５．２９
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１６ビットマイコンボードの製作
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いつか使ってみるつもりで入手してそのまま置いてあった１６ビットＣＰＵのことを思い出しました。
ＡＭＤ社のＡＭ１８８です。
その名の通り、ＣＰＵコアは８０１８８互換の１６ビットＣＰＵです。
そのＡＭ１８８を使った１６ビットマイコンボードの製作記事です。
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［第２７回］



●ＲＥＴＦ（２）

８０８６のアセンブラではセグメントを理解することが肝要です。
もっともＷｉｎｄｏｗｓマシンのコマンドプロンプトの中で、データとプログラムをあわせて６４ＫＢ以内のプログラムを書いている分にはセグメントの概念は不要といえます。
ただ今回のようにＲＯＭとＲＡＭを搭載したシステムになると、どうしてもセグメントを避けて通るわけにはいきません。
なかなかに厄介なものです。
なに。
理解してしまえばそれほど難しいものではありません。
扱いがちょっと面倒だというだけです。

もう一度セグメントについておさらいをします。
プログラムのマシン語コードが書かれるメモリエリアがコードセグメントです。
そのコードセグメントのベースアドレスを入れるのがＣＳレジスタです。
８０８６がアクセスできるメモリアドレスは２４ｂｉｔなのですがＣＳも次に説明するＤＳも１６ビットですから、２４ビットのアドレスは入れられません。
そこでセグメントアドレスの上位１６ビットを格納します。
たとえば１００００からはじまる６４ＫＢのメモリ範囲ならＣＳ＝１０００になります。
そして先回も書きましたように、普通にワークメモリとして使うメモリ範囲はすべてデータ領域ですから、それはデータセグメントになります。
そのベースアドレスをＤＳレジスタに入れます。
ＥＳとＳＳについては今は考えません。
ＥＳ＝ＳＳ＝ＤＳにしておけば通常は支障はありません。

ＣＳ＝ＤＳにすればとりあえずはよいのですが、そこがＲＯＭの場合にはデータエリアがリードオンリーになってしまいます（ＲＯＭですから）。
これは特殊な目的のために必要になります。
さて、ＣＳ＝ＤＳをＲＡＭに設定した場合には、そこにプログラムを書けば、とりあえずは支障なく実行できます。
しかし、そのプログラムからはＲＯＭに書かれているシステムサブルーチンを呼び出すことはできません。
おお。
そういうことでした。
たとえばＴＫ−８０の場合、ＲＯＭに書かれたキー入力ルーチンやＬＥＤ表示ルーチンなどをユーザープログラム内でコールして利用することができました。
しかし８０８６では簡単にはできません。
できないことはありませんがちょいとしかけが必要です。
そのことについてはうっかりしておりました。
そのようにできる仕組みは考えることにいたします。

今はそれについては置くことにしまして。
前回書きました、システムＲＯＭのプログラムからＲＡＭのユーザ−プログラムにジャンプする方法と、ユーザープログラムからＲＯＭのシステムプログラムに戻る方法について考えます。
ここでＲＥＴＦ（セグメント間リターン）を使います。
下はＲＯＭのシステムプログラムのＪＰ命令の部分です。

[00715] 1CD5  B800F0        JPIN1:MOV AX,F000;return CS
[00716] 1CD8  50                PUSH AX
[00717] 1CD9  B83310            MOV AX,1033;return entry
[00718] 1CDC  50                PUSH AX
[00719] 1CDD  B80000            MOV AX,0000;ram CS
[00720] 1CE0  50                PUSH AX
[00721] 1CE1  52                PUSH DX;user program address
[00722] 1CE2  CB                RETF;jmp user program

ほかにもＪＭＰＦやＣＡＬＬＦを使う方法も考えられますが、扱いが面倒です。
ＲＥＴＦは命令コードが１バイト（ＣＢ）だけで済むので扱いが楽です。
ここで何をやっているかといいますと。
まずはＲＯＭのセグメントベースアドレス（Ｆ００００の上位１６ビット、Ｆ０００）と、ユーザープログラムから戻ってきたときのシステムのリエントリアドレス（１０３３）をスタックにＰＵＳＨします。
次にＲＡＭのベースセグメントアドレスの上位１６ビット（００００）をスタックにＵＰします。
その次にユーザープログラムアドレス（この前の処理でＤＸに入っています）をスタックにＰＵＳＨします。
そして最後にＲＥＴＦを実行します。
ＲＥＴＦはスタックからＰＣとＣＳの値をＰＯＰしたあと、ＣＳで示されるセグメントベースの、ＰＣで示されるアドレス「に戻って」、そこから実行を再開します。
ＪＰ命令なので本当はユーザープログラムへのジャンプなのですが、ＣＳを操作する必要から、ここではリターン（ＲＥＴＦ）を使っていますが実質的にはジャンプと同じことです。

さて、前回に書きましたユーザプログラムの最後がなぜＲＥＴＦなのかという答えがここにあります。
ユーザプログラムの最後のＲＥＴＦが実行されると、ＰＣには１０３３が入り、ＣＳにはＦ０００がはいります。
結果としてシステムのリエントリポイントに制御が戻ることになります。

あ。
まあ、ユーザーとしては、こんな面倒なことは忘れていただいて構いません。
Ｚ８０や８０８０と同じ要領でプログラムを書いていただいて、ただしプログラムの終わりにはＲＥＴＦ（コードＣＢ）を忘れないようにしていただければそれで十分です。
今回書きましたことは、私自身のための、いわば裏方としての考え方です。

１６ビットマイコンボードの製作［第２７回］
２０１８．５．２９ｕｐｌｏａｄ

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