２０１９．６．１０
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［新連載］ＣＰＬＤ入門！
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いつか使うことになるだろうと思ってはいたのですが。
何を今頃になって、というようなものですが。
ようやく本気で、ＣＰＬＤと四つに取り組みます。
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［第６３回］


●”０１１１０００”の写真です

前回の終わりにお見せした写真は、−−ｃｎｔｒ２　の４０字表示のところ（ｅｌｓｉｆ　ＳＷ８０＿４０＝’０’　ａｎｄ　ｃｎｔｒ２＝”０１１０１１１”　ｔｈｅｎ　のところ）でのｃｎｔｒ２の波形です。
それだけでは、プログラムの記述が”０１１０１１１”でよいのか、”０１１１０００”にすべきではないのか、というあたりの判別ができないことに気がつきましたので、ｅｌｓｉｆ　ＳＷ８０＿４０＝’０’　ａｎｄ　ｃｎｔｒ２＝”０１１１０００”　ｔｈｅｎ　にして、ｃｎｔｒ２の出力をオシロで観測してみました。
下はその写真です。



上（ＣＨ１）がｃｎｔｒ２（５）で下（ＣＨ２）がｃｎｔｒ２（３）です。
ｃｎｔｒ２のビット５〜ビット３が”０００”から”１１０”までカウントアップして、”１１１”になってから”０００”になる様子が確認できます。
［第６１回］に書きましたように、”１１１”であることが確認できるのは”１１１”になってから１クロック後です。
そのためプログラムのｅｌｓｉｆの記述を”０１１１０００”にすると、そのことが確認できるのは実際には”０１１１００１”のときなので、上の写真のように１クロック遅れてｃｎｔｒ２がクリアされます。
写真ではｃｎｔｒ２（３）に幅の狭いパルスが見えます。
その後でｃｎｔｒ２（５）がＬになっています。
ＣＮＴＲ２（５）〜（３）が”１１１”になったあと１クロック後にｃｎｔｒ２がクリアされたことが推測できます。

たった１文字分の遅れなのですが、それ以後の回路の動作に影響してしまうため、まともな表示にはなりません（下の写真）。



以上のことから、プログラムの記述は”０１１１０００”ではなくて、それよりも１クロック前の”０１１０１１１”にしなければならないことが確認できました。
ぴったり理屈通りですので、納得です。

●そのほかの修正箇所（２）

前回に続いて直していただいたそのほかの修正箇所です。
−−ｒａｍａｄｒｓ　のところなのですが、ここは何回も書いていますように、考え方がちょっと複雑で、そのためＶＨＤＬプログラムの記述もちょっと複雑な書き方になっています。
ですからここに手を入れるのはちょっと難しいなあと思っていました。
下は修正前のプログラムです。

--ramadrs
process(cntr1,cntr2,cntr3,vblnkwk)
begin
      if vblnkwk='0' then
           ramadrswk<="0000000";   
           ramadrswk0<="0000000";
      elsif cntr3(2 downto 0)="111" and hblnkwk = '0' then
           ramadrswk0 <= ramadrswk;
      elsif SW80_40='1' and cntr2="1010000" and cntr1(0)='1' then
           ramadrswk <= ramadrswk0;
      elsif SW80_40='0' and cntr2="0101000" and cntr1(0)='1' then
           ramadrswk <= ramadrswk0;
      elsif cntr2(3)'event and cntr2(3)='0' and hblnkwk='1' then
           ramadrswk<=ramadrswk+"0000001"; 
      end if;                    
end process;

そして下がメールでお送りいただいた修正後の、その部分です。
今までと同じ考え方で、ｅｖｅｎｔ文のなかに、そのほかの文が含められています。

--ramadrs
process(cntr2)
begin
     if cntr2(3)'event and cntr2(3)='0' then
          if hblnkwk='1' then --(A)
               if vblnkwk='0' then
                    ramadrswk<="0000000";   
                    ramadrswk0<="0000000";
               elsif cntr3(2 downto 0)="111" and hblnkwk = '0' then --(B)
                    ramadrswk0 <= ramadrswk;
               elsif SW80_40='1' and cntr2="1010000" and cntr1(0)='1' then --(C)
                    ramadrswk <= ramadrswk0;
               elsif SW80_40='0' and cntr2="0101000" and cntr1(0)='1' then --(D)
                    ramadrswk <= ramadrswk0;
               else
                    ramadrswk<=ramadrswk+"0000001"; 
               end if;
          end if;
    end if;
end process;
ここはちょっと…と思いつつ、とりあえずはこのままをＥＰＭ７１２８ＳＬＣ８４に書いてテストしてみたのですが。
やっぱりだめでした。
画面がめちゃくちゃになってしまいます。
これはｔｏ…様のせいではありません。
ここはちょっと複雑で、ここを直すのは無理なのです。
ここはさわらないでおきましょう。

と一度はそのように思ったのですけれど。
うーん。
やっぱり面白くないのですよねえ。
なんとかできないものか。

上のリストを眺めているうちに、おかしいところがあることに気が付きました。
（Ａ）のなかに（Ｂ）がありますから、これだと（Ｂ）は実行されません。
（Ａ）が必要なところはここではありません。
もっとも（Ａ）を外してみても画面は乱れたままです。
どうやら（Ｃ）（Ｄ）のところでも１クロックあとで確認が行なわれるのでは、という疑いが出てきました。
うーん。
ｃｎｔｒ２（３）での１クロックはちょっと大変です。
１６文字に相当するクロックです。
ここはこのままでは補正するのは無理のようです。

なんとかしたいと考えているうちに、だんだん考えが整理されてきました。
やっぱりｅｖｅｎｔ文のクロックとしてｃｎｔｒ２を使うのはどだい無理という結論に行き着きました。
もともとここは横方向の文字数が８０字または４０字でいずれも２ｎではないため、線形に変化するＲＡＭアドレスとの間を補正するためのところで、その場合補正が必要なのは８０字の場合ＲＡＭアドレスのビット４から上で、ビット３〜ビット０は補正する必要はありません。
それでもとのプログラムではｃｎｔｒ２（３）をｅｖｅｎｔクロックとして使っていたのです。

実は今回の問題以前の問題として、元のプログラムでも４０字表示の場合には正しく表示されないことに気が付いていませんでした。
今回の問題を考えていくなかで、そもそも４０字表示の場合にはｅｖｅｎｔのクロックがｃｎｔｒ２（３）ではだめではないか、ということに気が付きました。
４０字の場合には、ＲＡＭアドレスの補正の必要がないのは、ビット２〜ビット０の下位３ビットになります。
元のプログラムであらためて４０字での表示を確認してみたところ、やはり２行目以降で正しい表示にならないことが確認できました。
元のプログラムのままで、４０字表示の場合に正しい動作にしようとすると、ｅｖｅｎｔのクロックはｃｎｔｒ２（３）ではなくてｃｎｔｒ２（２）にしなければなりません。
と同時にｒａｍａｄｒｓｗｋ、ｒａｍａｄｒｓｗｋ０を７ビットから８ビットにする必要があります。
それにともなってＡＨｏｕｔ、ＡＨｉｎも７ビットから８ビットに、ＡＬｏｕｔ、ＡＬｉｎは４ビットから３ビットに変更が必要です。

これは大改造です。
そこまでやるか、ということなのですが。
まあ、せっかく乗りかかった船ですから、やるしかありませんでしょう。
しかしこれはホネな作業です。
どうするか？

考え付いたのは、ｅｖｅｎｔクロックとして１文字単位のクロックｃｎｔｒ１＿２（ｃｎｔｒ１（２）と同じ）を使うという方法です。
これならいけるのでは？
そう考えて書いたのが下のプログラムです。

--ramadrs
process(cntr1_2)
begin
     if cntr1_2'event and cntr1_2='0' then
          if vblnkwk='0' then
               ramadrswk<="00000000";  
               ramadrswk0<="00000000";
          elsif cntr3(2 downto 0)="111" and hblnkwk = '0' then
               ramadrswk0 <= ramadrswk;
          elsif SW80_40='1' and cntr2="1010000" then
               ramadrswk <= ramadrswk0;
          elsif SW80_40='0' and cntr2="0101000" then
               ramadrswk <= ramadrswk0;
          elsif cntr2(2 downto 0)="111" and hblnkwk='1' then --(E)
               ramadrswk<=ramadrswk+"00000001";        
          end if;
    end if;
end process;
各変数の桁数を７ビットから８ビットに変更しています。
４０字表示と８０字表示を同じ土俵で行なえるようにするためです。
ここでのポイントは（Ｅ）のｅｌｓｉｆ文です。
ここでもとのプログラムと同じようにｒａｍａｄｒｓｗｋのカウントアップを行なっています。
この場合１つだけ心配だったのは、ｅｖｅｎｔクロックにｃｎｔｒ１＿２を使うことで１文字のずれが生じるのではないか、ということでした。
幸い実際に動作テストをしてみた結果、特に問題なく正しく表示されました。

下の写真はそのようにプログラムを変更して、動作テストを行ない、正しく表示された画面です。
これは８０字表示です。



下の写真は４０字表示に切り換えたときの画面です。



ＣＰＬＤ入門！［第６３回］
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