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３２回］
●８０８６プログラムの悩ましい問題
この数日は作業がなかなか進まずちょっと苦戦しています。
マシンランゲージはさらに機能を付加して、もうしっかり実用レベルになりました。
それを使って、今ＢＡＳＩＣの作成作業中です。
ＢＡＳＩＣは手をつける前から苦戦を覚悟していたのですが、想像以上でした。
［第３０回］では８０８６のマシン語がＺ８０などに比べてむしろ使いやすい、ということを書きました。
しかしもともとＺ８０アセンブラで書いたプログラムを８０８６アセンブラで書き直そうとすると、意外なところで戸惑ってしまいます。
ひとつはレジスタの扱いです。
Ｚ８０の場合、主に使うレジスタはＡ、ＢＣ、ＤＥ、ＨＬです。
ＡはＡＬに置き換えることができますが、困るのはＰＵＳＨ ＡＦ、ＰＯＰ ＡＦです。
Ｚ８０では（８０８０も同じですが）Ａレジスタは８ビットなので、それと８ビットのフラグレジスタを合わせて１６ビットにして一緒にＰＵＳＨ、ＰＯＰします。
ところが８０８６でＰＵＳＨ、ＰＯＰする場合には、ＰＵＳＨ ＡＸ、ＰＯＰ ＡＸ、ＰＵＳＨＦ、ＰＯＰＦのようにＡＸレジスタとフラグレジスタは別々に扱わなければなりません。
Ｚ８０でＰＵＳＨ ＡＦとした場合、それがＡレジスタを保存したいのか、フラグを保存したいのか、それともその両方なのか、ということが、その部分だけでは判断がつかず、その前後のプログラムの流れを追いながら再確認する必要があります。
これはなかなかに面倒な問題です。
もうひとつはレジスタの置き換えの問題です。
Ａレジスタは上で書きましたようにＡＬに置き換えできます。
ＢＣレジスタはＢＸレジスタと置き換えたくなりますが、Ｚ８０ではＢＣレジスタはカウンタとしても使われますので、そうするとＣＸに置き換えたほうがよいようにも思われます。
しかしこれはまあネームから受ける印象からなのですが、私としてはＢＣはＣＸよりもＢＸに置き換えるほうがしっくりくるような気がします。
問題はＨＬとＤＥです。
特にＨＬはメモリを示すときによく使われます。
そうするとＳＩに置き換えるとよいように思えますし、その考えからすればＤＥはＤＩに置き換えることになりそうです。
ところがＺ８０のプログラムではＨＬは１６ビットの整数データを格納するのに使っています。
これはＨＬが１６ビットの加減算レジスタとして使えるところからきています。
もちろん８０８６ではＳＩもＤＩも１６ビットの加減算レジスタとして使えますからその意味では何の問題もありません。
問題はＨＬレジスタもＤＥレジスタもＨとＬ、ＤとＥというように上下各８ビットのレジスタとしても使える点です。
８０８６ではＳＩレジスタもＤＩレジスタも１６ビット専用レジスタなので８ビットに分けることはできません。
これはＨＬ、ＤＥの代わりに使うと困るときがでてきます。
なのでそれならということで、一部の処理プログラムを、ＨＬの代わりにＤＸレジスタに置き換えてしまいました。
ところがあとで気が付いたのですが、Ｚ８０の（ＨＬ）、（ＤＥ）の用法として［ＳＩ］、［ＤＩ］は使えるのですが、［ＤＸ］は使えません。
［ＡＸ］、［ＣＸ］もだめですが、［ＢＸ］は使えます。
実はＨＬの代わりとしてはＢＸが一番合っているようです。
しかしＢＡＳＩＣシステムのベースになる基本的なサブルーチン群は最初はＨＬをＤＸに置き換えて書き始めてしまい、後からはＨＬをＳＩで置き換えてしまいました。
もう頭の中にはＨＬ＝ＤＸ ｏｒ ＳＩ という数式が根を張ってしまいましたので、今更再変更は無理です。
しかしＤＸとＳＩをごちゃまぜに使ってしまったためにプログラムのあちこちで不整合なトラブルが発生しています。
仕方がないので少しずつデバッグしながら直しているところです。
もうひとつ気が付いた８０８６とＺ８０（８０８０）のとんでもない相違点があります。
Ｚ８０では１６ビット演算のＩＮＣ ＨＬ、ＩＮＣ ＢＣ、ＩＮＣ ＤＥ、ＤＥＣ ＨＬ、ＤＥＣ ＢＣ、ＤＥＣ ＤＥはフラグに影響を与えません。
ところが８０８６では８ビットのＩＮＣ、ＤＥＣと全く同じように、１６ビットのＩＮＣ、ＤＥＣもキャリーフラグ以外のフラグが変化します。
Ｚ８０では
ＡＤＤ Ａ，（ＨＬ）
ＩＮＣ ＨＬ
ＪＰ ＮＺ，ＬＯＯＰ
というプログラムが書けたのですが、８０８６では
ＡＤＤ ＡＬ，［ＳＩ］
ＩＮＣ ＳＩ
ＪＮＺ ＬＯＯＰ
と書くと全然違った動作になってしまいます。
Ｚ８０ではごく当たり前のようにして、上のプログラムのような使い方をしてきましたので、ついつい気が付かずに同じ使い方をしてしまいます。
それやこれやでなかなか思うほどには進捗していかず、少々あせっています。
何とかこの週末ぐらいで一応のめどをつけたいと思っているのですが、さてどうなりますでしょうか。
１６ビットマイコンボードの製作［第３２回］
２０１８．６．７ｕｐｌｏａｄ
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