ＶＨＤＬを速習！ ＸＣ９５１４４ＸＬ＋１６ＭＢ・ＳＩＭＭを使ってＵＳＢプロトコルアナライザを作ってしまいました！
主目的は差し迫った事情からＵＳＢプロトコルの解析をすることだったのですが、その手段として選んだのがコレ！
［第５６回］
●ハードウェアによるウォームブート（７）
この週末は手一杯の状況でしたので、またもやホームページの更新ができませんでした。
できるだけ毎日少しでも書くように努めたいとは思っているのですけれど…。
途切れ途切れの状況が続いておりますことをお詫びいたします。
どうか今しばらく気長におつきあいをお願いいたします。
前回からの続きです。
前回はＣＰＵ ＲＥＳＥＴによるウォームブートを考えるにあたり、００００番地スタートをウォームブート専用にすることはできそうだ、ということを書きました。
今回は残る第二の問題点について考えてみます。
その問題点は、
２）ＣＰＵ（Ｚ８Ｓ１８０）はＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０との間でＵＳＢ通信のためのデータのやりとりを行っている。
突然のＣＰＵリセットはシステムをハングアップさせてしまうが、それを避けるにはどうすればよいか。
というものでした。
それを解決するために、まずはＺ８Ｓ１８０とＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０との間でのデータ通信の仕組みについて説明をします。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０周りの回路図は以前にもお見せしていますが、もう一度お見せすることにいたします。
回路図のうちでＺ８Ｓ１８０とＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０との間でのデータの送受信に使われるのはＲＢ７，ＲＢ６，ＲＢ５，ＲＢ４とＲＣ０～ＲＣ７です。
各信号を使ってデータの送受信を行なう仕組みを下に簡単なタイミングチャートを使って図示してみました。
どちらもＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０の側から見た信号として表記しています。
上がＺ８Ｓ１８０がＵＳＢ経由でＷｉｎｄｏｗｓパソコンに送るデータをＺ８Ｓ１８０からＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０に送信するときのタイミング図で、下はその逆にＵＳＢ経由でＷｉｎｄｏｗｓパソコンから受け取ったデータをＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０がＺ８Ｓ１８０に送信するときのタイミング図です。
Ｚ８Ｓ１８０がＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０にデータを送信するときは、まずＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のＲＣ０～ＲＣ７に送信データを送ったあとＲＢ７をＬにします。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０は通常はＲＣ０～ＲＣ７の向きを入力にして、ラインがぶつからないようにしています。
そしてＲＢ７がＬになったのを確認すると、ＲＣ０～ＲＣ７からデータを読み込み、ＲＢ５をＬにします。
Ｚ８Ｓ１８０はＲＢ５がＬになったことを確認するとＲＢ７をＨにして送信ルーチンを終了します。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０はＲＢ７がＨになったことを確認するとＲＢ５をＨにしてＺ８Ｓ１８０から受け取ったデータをＵＳＢ経由でＷｉｎｄｏｗｓパソコンに送ります。
その逆にＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０がＷｉｎｄｏｗｓパソコンからＵＳＢ経由でデータを受け取ったときにはいきなりＺ８Ｓ１８０にそのデータを送るのではなくて、一旦受信バッファに蓄えます。
Ｌｅｇａｃｙ８０８０のＵＳＢ通信では、Ｚ８Ｓ１８０の側のプログラムは割込み処理ではなくて、プログラムの流れの中でデータの送受信が必要になった時点でＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０を呼び出すポーリング処理を行なっています。
Ｚ８Ｓ１８０はＵＳＢデータの受信をするとき（主としてキー入力処理）は、ＲＢ６をＬにしてＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０に受信データの送出を要求します。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０はＲＢ６がＬになったのを確認すると受信バッファのデータをＲＣ０～ＲＣ７に送出します。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０はこのときだけＲＣ０～ＲＣ７の向きを出力にします。
そしてＲＢ４をＬにします。
Ｚ８Ｓ１８０はＲＢ４がＬになったことを確認するとＲＣ０～ＲＣ７のデータを読み込みます。
Ｚ８Ｓ１８０はそのあとＲＢ６をＨにします。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０はＲＢ６がＨになったことを確認するとＲＢ４をＨにして、ＲＣ０～ＲＣ７の向きを入力に戻します。
このときもし送出すべきデータが無い場合にはＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０は通常はＺ８Ｓ１８０からＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０へのデータ送信のときの応答に使うＲＢ５をＲＢ４と同時にＬにしてＺ８Ｓ１８０に送出すべきデータがないことを知らせます。
以上がＺ８Ｓ１８０とＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０の間で行なわれるデータ送受信の仕組みです。
もしもこの手続きの途中で突然にＺ８Ｓ１８０だけがリセットされるとどうなるでしょう。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０からみると、突然Ｚ８Ｓ１８０からの応答が停止してしまったことになって、そこでＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０もハングアップしてしまいます。
それを回避するにはどうしたらよいでしょうか。
前回説明しましたように、Ｚ８Ｓ１８０がリセットされたときはアドレス００００からプログラムの実行を開始しますが、そのプログラムは通常の処理とは異なり、ウォームブート専用の処理とすることができます。
それならばそのウォームブートプログラムのなかでＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０にＣＰＵ ＲＥＳＥＴが行なわれたことを知らせることができればなんとかなりそうです。
しかし上でお見せした回路図を見ますとそのための余分な信号線はＺ８Ｓ１８０の側にもＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０の側にも残念ながら残っていません。
いえ、もし残っていたとしてもそれを今から追加使用するということになりますと、ジャンパ配線をするか再度基板を作り直すかのいずれかしかありません。
すでにお伝えしておりますように、Ｌｅｇａｃｙ８０８０は受注販売を開始しその第一ロットは先日㈱技術少年出版様に納入したばかりです。
今更追加配線を行なうなどとてもできません。
困った。
どうしよう…。
それが前に書きました「出口なし」ということでした。
しかしながら、そこで諦めてしまうのではなくて、なんとかならないものかと一生懸命に考えていますと、案外活路は開けてくるものです。
うまい解決策がありました。
あ。
せっかくですので皆様もどうすればよいか、ちょっと考えてみてください。
その解決策につきましては次回に説明することにいたします。
ＣＰＬＤ＋ＳＩＭＭを使ってＵＳＢプロトコルの解析を！［第５６回］
２０１４．５．２６ｕｐｌｏａｄ
前へ
次へ
ホームページトップへ戻る