２０１８．７．１１
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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５３回］



●ＡＭ１８８ＥＭのＣＬＯＣＫ（３）

前回はＡＭ１８８の初期設定のところで、ＲＯＭ、ＲＡＭのアクセスにＷａｉｔを挿入する設定になっていることを忘れていたために、テストプログラムの実行時間が計算した値より大幅に遅くなってしまい、ちょうどそれが外付けした水晶の周波数の１／２がＣＰＵクロックになっているかのような値となっていた、というお粗末な顛末について書きました。
それでＷａｉｔを外してあらためてテストをしたところ、実行時間がかなり短縮されて、Ｌの期間が１０μｓ、Ｈの期間が１２μｓほどになりました。
かなり計算値に近づいたのですが、それでも計算ではＬが約７．６μｓでＨが約８．５μｓのはずですから、まだ何かおかしいです。
ひょっとするとＡＭ１８８はデータバスが８ビットですが本来の８０８６（ＡＭ１８６）はデータバスが１６ビットのはず。
それがからんでいるのでは？
というところまで書いて前回は終わりました。
それについて、あらためて確認してみました。
結論から言いますと、確かにＡＭ１８８とＡＭ１８６とでは命令によってクロック数が異なっているものもありますが、かなりの命令で同じクロック数になっています。
計算の根拠になった命令のクロック数に間違いはありませんでした。

うう。
忙しいのですけれど。
もうこの辺でとりあえずＡＭ１８８については区切りをつけて、早くＫＬ５Ｃ８０Ａ１２版も仕上げてしまって、はやく製品として仕上げてしまいたいのですけれど。
どうにも気になって、このままにはしておけないのですよねえ。
困った性分です。

さてどうするか。
まず考えたのは、Ｗａｉｔは０にしたはずだけれど、ひょっとしてどこかにまだ何か設定があって、システムが別に１クロックのＷａｉｔをかけているのではないか、という疑いです。
それでＡＭ１８８のＵｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌをあらためて読んでみたのですけれど、そんなことはどこにも書いてありません。
こうなると、やっぱり自分の目で何が起きているのか確かめてみるしかありません。
オシロスコープで波形を観測してみるしかありませんでしょう。
そうするには、タイマーサブルーチンが邪魔になります。
タイマーサブルーチンを外して、もう少し出力パルス間隔を狭めないと、原因究明のためのオシロでの観測がやりづらいです。
最初はタイマーサブルーチンのコールそのものを外したのですが、これはうまくいきませんでした。
８２Ｃ５５からのパルス出力間隔が短くなりすぎて、正しい出力が得られませんでした。
結局もとのテストプログラムを次の２通りのように手直しして、それぞれ実行してみました。

下がもとのプログラムです。

2018/7/1  7:226  86cktst.LST
[00001]                     ;;; clock test for am188
[00002]                     ;
[00003]                         ORG=8000
[00004]                     ;
[00005] 8000  B080              MOV AL,80
[00006] 8002  E683              OUT 83,AL
[00007] 8004  32C0          LOOP:XOR AL,AL;3
[00008] 8006  E680              OUT 80,AL;9  +1.5us
[00009] 8008  E80C00            CALL T5US;7us <8017>
[00010] 800B  FEC8              DEC AL;3
[00011] 800D  E680              OUT 80,AL;9  +0.6us
[00012] 800F  E80500            CALL T5US;7us <8017>
[00013] 8012  FEC0              INC AL;3
[00014] 8014  EBEE90            JMP LOOP;14 <8004>
[00015]                     ;
[00016]                     ;5us timer clock 20MHz
[00017] 8017  B106          T5US:MOV CL,06
[00018] 8019  FEC9          T5US2:DEC CL;3
[00019] 801B  75FC              JNZ T5US2;13,,,16*6=96 0.05*100=5us <8019>
[00020] 801D  C3                RET;20  CALL=19,,,0.05+140=7us
[00021]                     ;
[00022]                     ;END
LOOP         =8004  T5US         =8017  T5US2        =8019

第１のプログラムはアドレス８０１８の０６を０１に変更しました。
この場合にはＤＥＣ　ＣＬで０になりますから、ＪＮＺがスルーされる形でリターンします。

第２のプログラムは８０１７をＣ３（ＲＥＴ）にしました。
この場合には、サブルーチンとしては何もしないですぐにリターンしてしまいます。


第１のプログラムの実行結果です。

Ｌが４．８μｓ、Ｈが６μｓぐらいになりました。
Ｌの期間を倍のレンジで見てみました。

やっぱり４．８μｓぐらいですね。
Ｈの期間も確認してみました。

こちらは５．８μｓぐらいに見えます。

第２のプログラムの実行結果です。

Ｌが３．４μｓ、Ｈが４．５μｓぐらいです。

ここでおかしいことに気が付きました。
第１のプログラムと第２のプログラムとの実行時間の差はＬ、Ｈとも１．３〜１．４μｓです。
いや。
それはおかしいでしょう。
ちょっと差がつき過ぎです。
第１のプログラムはＭＯＶ　ＣＬ，０１（３クロック）、ＤＥＣ　ＣＬ（３クロック）、ＪＮＺ　ＬＯＯＰ（４クロック）でＲＥＴしますから、第２のプログラムとの差は３＋３＋４＝１０クロック（０．５μｓ）のはずです。
確かにおかしい！
さてはやっぱり内緒のＷａｉｔが入っている？

下はＭＥＭＲＤとＣＬＫＯＵＴＡの波形です。

ＭＥＭＲＤは約２クロックです。
ううむ。
ＡＭ１８８のデータシートと一致していますねえ。

Ｗａｉｔが入るならＴ３のタイミングですから、やっぱりＷａｉｔは入っていないようです。
うむむ。
わけがわからん。
それならば。
ということでＲＡＭのＣＳ端子も確認してみたのですが、この波形では何もわかりません。


オシロスコープでＣＳを観測中の写真です。


さて、どうするか。
こうなったら、やっぱりあれでしょう。
あれしかありません。
カメレオンロジアナの出番です。

次回に続きます。

１６ビットマイコンボードの製作［第５３回］
２０１８．７．１１ｕｐｌｏａｄ

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