復活！ＣＰ／Ｍ　ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！
ＣＰ／ＭがＴＫ−８０互換のワンボードマイコンの上で復活します
ＮＤ８０Ｚ�VとＭＹＣＰＵ８０の上でＣＰ／Ｍが走ります！

［第２２回］

●ＲＯＭ／ＲＡＭ３２ＫＢ切り換え回路

今回は、前回お見せしましたＮＤ８０Ｚ�VのＣＰ／Ｍ用ＲＡＭ増設（およびＲＯＭ／ＲＡＭ切り換え）回路について説明をいたします。
下は増設メモリ基板として使ったＺ８０ボードのメモリ回路部分です。
この部分をそのまま利用します。



図では７４ＬＳ３２となっていますが、ここに７４ＨＣ３２を使います。
ちょうど都合が良いことに、ゲートの出力がＲＯＭのＯＥとＲＡＭのＣＥに入っています。

ここで、「え？なぜＲＯＭのＯＥなの？」と思われるかも知れません。
実はこの図のように、ＣＥをＧＮＤに落としておいて、ＯＥをコントロールすると、アクセスタイムがうんと短くなるのです。
昔はアクセスタイムが速いＲＯＭは高価で入手が難しくて苦労しました。
そこでこのような回路を考えたのです。
平均的な消費電流は若干増えるかも、と思いますが、電池駆動でもない限り問題にはなりませんでしょう。
参考までに、２７Ｃ２５６のデータシートをお見せしましょう。


［出典］ＳＴＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社　Ｍ２７Ｃ２５６Ｂ　ｄａｔａｓｈｅｅｔ

ｔＥＬＱＶがＣＥからのＤＡＴＡ出力で、ｔＧＬＱＶがＯＥからのＤＡＴＡ出力です。
アクセスタイムが半分ほどに縮まります。
もっとも最近はアクセスタイムが十分過ぎるほど短いものが普通に入手できますから、このような回路にするほどの必要はなくなりました。

●改造前のＮＤ８０Ｚ�V回路図

こちらは今回の改造をする前のＮＤ８０Ｚ�Vの回路図です。



何かいい方法はないものかと回路図を確認していましたら、ちょうど７４ＨＣ１７５（ＩＣ２２）のフリップフロップが１回路遊んでいることに気がつきました。
これを利用しない手はありません。

●改造後のＮＤ８０Ｚ�V回路図

ということで、遊んでいた７４ＨＣ１７５のフリップフロップをＲＯＭ／ＲＡＭ切り換え回路に利用することにしました。
こちらは改造後の回路図です。



フリップフロップの入力は、Ｄ３に接続します。
この回路はキー入力回路のキーライン選択のための出力回路です。
もともとＮＤ８０Ｚ�VのモニタプログラムではＤ０〜Ｄ２までしか使っていませんから、このように改造をしても、ＮＤ８０Ｚ�Vの動作には全く影響はありません。

リセットまたはパワーＯＮしたときに必ずＲＯＭが選択されるように、７４ＨＣ１７５のＲＥＳ端子をＲＥＳＥＴ信号に接続しておきます。

以上の改造を行なった結果、増設基板上のＲＯＭ／ＲＡＭが選択されるようになります。
増設基板の回路とつなげて、その部分の回路を下に示します。



［２０１２．２．７注記］
メモリ増設基板として利用したＺ８０ボード基板（上図右側の破線で囲んだ部分）の内部でＲＡＭＷＲが７４ＨＣ３２のｐｉｎ４にも配線されていることに気が付きましたので、回路図を新しいものに差し換えました［注記ここまで］

Ｉ／Ｏアドレス９ＣにＤ３が０（ビット３＝０）になるような値を出力すると、ＲＯＭが選択され、Ｄ３＝１（ビット３＝１）になるようなデータを出力するとＲＡＭが選択されます。

●モニタＲＯＭは書き換えが必要

これでハード的には全く問題はないはずなのですが、残念ながらソフトウェアも変更が必要でした。
上のように改造をして、増設ボードを取り付けて電源ＯＮしてみましたら、まともに動作しませんでした。

さては？
と思ってモニタＲＯＭを調べてみましたら、残念なことに、キー入力ルーチンでキーアクセスするときに、Ｄ３＝１になるデータを出力しておりました。
ここをＤ３＝０に変更しなければなりません。
変更部分は次の６箇所です。

０２４Ｂ　ＦＥ→Ｆ６
０２５８　ＦＤ→Ｆ５
０２６５　ＦＢ→Ｆ３
０６４Ｂ　ＦＥ→Ｆ６
０６５８　ＦＤ→Ｆ５
０６６５　ＦＢ→Ｆ３

モニタＲＯＭの書き換えは、ここで紹介しております増設基板のパーツや増設メモリを頒布するときに、書き換えサービスとして行なうつもりですので、いましばらくお待ちください（Ｗｉｎｄｏｗｓ側のプログラムも仮想フロッピディスクのための変更が必要になりますので）。

●動作を確認してみました

さて、そのようにモニタＲＯＭも書き換えてみましたところ、増設基板を実装した状態でも、改造前と同じようにＮＤ８０Ｚ�Vが起動するようになりました。
それが前回お見せした写真です。



勿論増設基板を外して、もとの通りにＮＤ８０Ｚ�Vの本体のＩＣソケットにＲＯＭを戻して、改造前と同じように起動することも確認しました。

さらに、増設基板を実装してＮＤ８０Ｚ�Vを起動して、ＵＳＢでＷｉｎｄｏｗｓパソコンと接続して、改造前と全く同じように、ＺＢ３ＢＡＳＩＣを起動することもできました。
これでＲＯＭがまともにアクセスできていることは確認できました。

しかし。
はたしてＲＡＭはどうなのか？
ＲＡＭもちゃんとアクセスできているかどうかを簡単にテストしてみたいものです。

そこで、次のようなプログラムを作りました。

2012/1/31 16:38 RAM0TST.TXT END=801C ;;;ND80Z3 ROM/RAM BANK TEST ;12/1/31 ; ORG $8000 ; 8000 210000 LD HL,$0000 8003 3EFF LD A,FF 8005 D39C OUT (9C),A 8007 75 LOOP:LD (HL),L 8008 2C INC L 8009 C20780 JP NZ,LOOP 800C 110090 LD DE,$9000 800F 7E LOOP2:LD A,(HL) 8010 12 LD (DE),A 8011 1C INC E 8012 2C INC L 8013 C20F80 JP NZ,LOOP2 8016 3E00 LD A,00 8018 D39C OUT (9C),A 801A C33310 JP $1033 ;END LOOP =8007 LOOP2 =800F

たったこれだけの簡単なプログラムです。
最初に９ＣにＦＦを出力することでＲＡＭを選択して、アドレス００００〜００ＦＦに、００〜ＦＦを書き込みます。
次に、今書き込んだはずの００００〜００ＦＦの内容を読み出して、アドレス９０００〜９０ＦＦにコピーします。
最後に９Ｃに００を出力することで、ＲＯＭに切り換えてから、ＺＢ３ＢＡＳＩＣのエントリポイント（１０３３）に戻ります。
Ｚ８０にはＬＤＩＲという命令がありますが、そんなものを敢えて使わなくても、８０８０でお馴染みの方法を使ったほうがわかりやすくてよいと思います。

このプログラムはＮＤ８０Ｚ�Vに附属のＺ８０アセンブラ（ＺＡＳＭ．ＣＯＭ）でアセンブルしました（ＣＰ／Ｍ作業で使っているＺＡＳＭ．ＥＸＥではありません）。

このプログラムを実行した結果をログファイルで示します。

logfile nd80zlog\01311639.txt open ＮＤ８０Ｚ�Vに接続しました 0001 0000 - z 1000 00C3 - *** nd80z3 basic **** >/LD RAM0TST.BIN,8000 loading RAM0TST.BIN ...001d(29)bytes loaded,from 8000 to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`abcdefghijklmno 9070 70 71 72 73 74 75 76 77-78 79 7A 7B 7C 7D 7E 7F pqrstuvwxyz{|}~ 9080 80 81 82 83 84 85 86 87-88 89 8A 8B 8C 8D 8E 8F ................ 9090 90 91 92 93 94 95 96 97-98 99 9A 9B 9C 9D 9E 9F ................ 90A0 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7-A8 A9 AA AB AC AD AE AF �｡｢｣､･ｦｧｨｩｪｫｬｭｮｯ 90B0 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7-B8 B9 BA BB BC BD BE BF ｰｱｲｳｴｵｶｷｸｹｺｻｼｽｾｿ 90C0 C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7-C8 C9 CA CB CC CD CE CF ﾀﾁﾂﾃﾄﾅﾆﾇﾈﾉﾊﾋﾌﾍﾎﾏ 90D0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7-D8 D9 DA DB DC DD DE DF ﾐﾑﾒﾓﾔﾕﾖﾗﾘﾙﾚﾛﾜﾝﾞﾟ 90E0 E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7-E8 E9 EA EB EC ED EE EF ................ 90F0 F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7-F8 F9 FA FB FC FD FE FF ................ >/EXIT 0000 00C3 - リモート接続を終了しました logfile closed at Tue Jan 31 16:41:48 2012

ＺＢ３ＢＡＳＩＣを起動して、ＲＡＭテストプログラム（ＲＡＭ０．ＢＩＮ）を８０００〜にロードしたあと、ＪＰ　８０００［Ｅｎｔｅｒ］で実行しました。
実行は瞬時に完了して、ＺＢ３ＢＡＳＩＣに戻ってきます。
正しく実行されたかどうかを確かめるために、ＤＭコマンドで９０００〜９０ＦＦのＲＡＭの中味を表示させてみました。

おお。成功です。

もしＲＡＭが正しくアクセスできなかったとすると、００００〜００ＦＦはＲＯＭか、あるいは何も無い（読み出せばＦＦ）か、ということになると思いますが、いずれの場合でも、９０００〜９０ＦＦは上のダンプリストのようにはなりません。
９０００〜９０ＦＦに、上のように００〜ＦＦが書き込まれたということは、増設したＲＡＭが００００〜のアドレスでアクセスできたからに間違いはありません。

今回の改造によって、００００〜７ＦＦＦのエリアをＲＡＭにすることができるだけではなくて、アドレス９ＣにＤ３＝０またはＤ３＝１のデータを出力することによって、その領域をＲＡＭとしても、ＲＯＭ（ＮＤ８０ＺシステムＲＯＭ）としてもアクセスできるようになりました。

ということは。
いつでも（つまりＣＰ／Ｍを実行中にでも）、注意深く行なうならば、００００〜７ＦＦＦのＺＢ３ＢＡＳＩＣのシステムプログラムをＣＡＬＬして、それを利用することが可能だということになります。
これは有り難いことです。
どのくらい有り難いか、ということにつきましては、おいおい説明をしていくことで、きっとご理解いただけることと思います。

さて、次回は改造作業の実際について、写真をお見せしながら、詳しく説明をしていくことにいたします。

ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第２２回］
２０１２．２．１ｕｐｌｏａｄ
２０１２．２．７注記（回路図差換）

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