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４１回］



●８０８６のメモリアドレッシング

ずっと長年Ｚ８０に慣れ親しんできましたので、このところのように８０８６のアセンブラプログラムを書いていても、ついＺ８０の頭で考えてしまいます。
今回のテーマのメモリアドレッシングについてもＺ８０と８０８６では基本的なところで相違があります。
８０８６のメモリアドレッシングについて、よく確認しないで、Ｚ８０と同じだろうぐらいの気持ちでプログラムを書いてしまい、エラーメッセージの洪水に見舞われてしまったりします。
先日もいい加減なメモリアドレッシングの命令を書いてアセンブラに拒否されてしまいました。
それでこの機会に、８０８６のメモリアドレッシングについてきちんと整理しておくことにしました。

メモリアドレッシングというとなんだか難しいようですが、突き詰めて言えば、あるメモリの中身を参照したり書き換えたりするときに、そのメモリアドレスを指定する方法のことです。
最も基本的なアドレッシングはダイレクトアドレッシング（直接アドレス指定）で、たとえばＺ８０の命令表記で
ＬＤ　（＄１２３４），ＨＬ
などのようにアドレスを直接指定する方法です。
直接アドレス指定に対して、レジスタに入っている値を使ってメモリアドレスを指定する間接アドレス指定があります。
ＬＤ　Ａ，（ＨＬ）
などのように２バイトのレジスタを使ってメモリを指定します。
Ｚ８０では定番のＨＬのほかに、ＩＸ、ＩＹをこの用途に使うことができます。
ＬＤ先、ＬＤ元レジスタがＡレジスタの場合に限ってＢＣ、ＤＥを使うことができます。
そのほかにＥＸ（エクスチェンジ）命令に限って、ＳＰも使うことができます。
ＥＸ　（ＳＰ），ＨＬ
ＥＸ　（ＳＰ），ＩＸ
ＥＸ　（ＳＰ），ＩＹ
これらはスタックトップとＨＬ、ＩＸ、ＩＹの値を交換する命令です。
今回うっかりして８０８６でこのタイプの命令を使おうとしてエラーで引っかかってしまいました。



前回のところからがんばって、ここまでエラーが減りました。
その中で
［００５８１］のＸＣＨＧ　ＳＩ，［ＳＰ］
がエラーになっているのに気が付きました。
ここはＺ８０のプログラムでは
ＥＸ　（ＳＰ），ＨＬ
としていたところです。
ＥＸ　（ＳＰ），ＨＬ
の代わりの命令が無い？？？
いや、それは困る…。

念のためにそのところだけを抜き出したテストプログラムを書いて８０８６アセンブラにかけてみましたがやはりエラーになってしまいました。

いや。
この命令は使いたいときがあるでしょうよ。
むむ。
ひょっとすると、わが自作８０８６アセンブラに落ちがあるのかも。
そこで、あらためて８０８６のメモリアドレッシングについて確認してみることにしました。

こちらはインテルの８０Ｃ１８６、８０Ｃ１８８のＵｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌです。

現在作業中のキットに使うのはＡＭＤのＡＭ１８８ですが、８０Ｃ１８８互換なので今回はこのマニュアルで確認します。

命令のバイナリコードの組み立てについて説明しているところですが、このページにメモリアドレッシングについてのまとめがあります。

左側のｒ／ｍのところですが、ここを見ると、メモリアドレスに利用できるレジスタはＢＸ、ＢＰ、ＳＩ、ＤＩのみのようです。
そういうことだったのでした。
８０８６はレジスタの用途に幅をもたせて、汎用の用途にはセグメントレジスタ以外のレジスタはかなり自由に使うことができます。
比較のためにまずＺ８０の場合について書きます。
Ｚ８０ではＡＤＤ、ＳＵＢ、ＡＮＤ、ＯＲ、ＸＯＲ命令などの第一オペランドには８ビットではＡレジスタしか使えません。
１６ビットはＡＤＤ、ＳＢＣの第一オペランドにはＨＬ、ＩＸ、ＩＹのみが使えますがＢＣ、ＤＥは使えません。
また１６ビットの論理演算命令（ＡＮＤ、ＯＲなど）はありません。

その点８０８６はほとんど制約なく使えます。
ＡＤＤ　ＢＸ，ＣＸもＳＵＢ　ＤＸ，ＡＸもＯＫです。
ＯＲ　ＳＩ，ＤＩなどという使い方もできます。
ところが今回確認したメモリアドレッシングについては、上に書きましたようにＢＸ、ＢＰ、ＳＩ、ＤＩのみ使うことができて、そのほかのレジスタＡＸ、ＣＸ、ＤＸはその用途には使えません。
ＳＰも使えないことがわかりました。
８０８６のレジスタについては汎用と専用について区別して定義されているようです。
汎用の演算などの用途にはほとんど全てのレジスタを自由に使うことができます。
しかし専用の用途（今回の間接メモリアドレッシングもそのひとつです）についてはかなり限定されています。
たとえばＩＮ、ＯＵＴ命令のアドレス指定にはＤＸしか使えません。
また同じくＩＮ、ＯＵＴ命令のデータレジスタにはＡＸかＡＬしか使えません。
繰り返し命令のカウンタにはＣＸしか使えません。

ということで、本題のＸＣＨＧに戻ります。
こちらにＸＣＨＧのバイナリコードについての表があります。

ちょっと小さいですけれど下から１０行ほど上に行ったところにＸＣＨＧがあります。
そこのｒｅｇｉｓｔｅｒ／ｍｅｍｏｒｙ　ｗｉｔｈ　ｒｅｇｉｓｔｅｒが今回問題になったところです。
右の２バイト目のところには　ｍｏｄ　ｒｅｇ　ｒ／ｍ　とあって、メモリアドレッシングとしては、先ほどの表のｒ／ｍがあてはまることがわかります。
つまりはＸＣＨＧ　［ＳＰ］，ＳＩはだめ、ということです。
ｒ／ｍに［ＳＰ］はありませんから、ＸＣＨＧに限らず、ＭＯＶ　［ＳＰ］，ＡＸなどのような使い方もできないということになります。

ＸＣＨＧ　［ＳＰ］，ＳＩが使えないということになると、それじゃあＺ８０のＥＸ　（ＳＰ），ＨＬ（８０８０ではＸＴＨＬ）については８０８６ではどのようにすればよいのか？
ということなのですが、聡明なる読者諸賢におかれましては、もうおわかりかと思います。
昨日も本日も一日ぶっ通しで８０８６版ＢＡＳＩＣの倍精度浮動小数点演算プログラムに没頭しておりまして、時間がありません。
その答えにつきましては次回に書くことにいたします。

ところで。
本日までの成果です。
やっとここまで動くようになりました。


ＤＯＳ窓で実行しているのが作成中の８０８６版ＢＡＳＩＣです。
よく見ると√２と√３の末尾３桁ほどが違っています。
そのほかは末尾まで一致しています。
全く同じプログラムが動いているのですがねえ。
こういうのが一番難しいのです。
これをどうやって解決するか。
また明日一日中悩むことになりそうです。

１６ビットマイコンボードの製作［第４１回］
２０１８．６．２３ｕｐｌｏａｄ

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