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
ＮＤ８０ＺⅢとＭＹＣＰＵ８０の上でＣＰ／Ｍが走ります！
［第２７４回］
●Ｅ－８０（仮称）ミニコンのフロントパネル回路図
前回はＩＭＳＡＩ８０８０のフロントパネル回路が思いもよらぬものでしたと書きました。
今回はその回路がどのようなものであったのかについて説明をいたします。
前回書きましたように私の手元にはインターネットからダウンロードしたＩＭＳＡＩ８０８０のＭＡＮＵＡＬがあります。
そこにはフロントパネルの回路図もついております。
しかし、それをここでそのまま公開する権利は私にはありません。
その代わりに。
現在開発作業を進めておりますＥ－８０（仮称）ミニコンのフロントパネルの回路図をお見せすることにいたします。
あ。
Ｅ－８０（仮称）ミニコンは私が設計しているものですけれど、しかしそれは中日電工がＹ様から請け負って作業しているものでありますから、いくら私が設計したものでありましても、やっぱり勝手に公開することはできません。
ですけれど。
幸いＹ様からは、後進のためになることでしたら公開しても構いません、というお許しを得ております。
そういうことで、Ｅ－８０（仮称）ミニコンのフロントパネルの回路図を見ながら説明を進めていくことにいたします。
Ｅ－８０（仮称）ミニコンのＣＰＵはＺ８０互換のＺ８Ｓ１８０ですから、８０８０ＣＰＵのＩＭＳＡＩ８０８０とは当然回路は異なっております。
しかし、Ｙ様からのたっての要望によって、Ｅ－８０（仮称）ミニコンのフロントパネルの基本的な仕組みはＩＭＳＡＩ８０８０と同じになっています。
ですので、Ｅ－８０（仮称）ミニコンのフロントパネル回路についての説明は、基本的な部分についてはＩＭＳＡＩ８０８０のフロントパネル回路と同じである、と考えていただいてもよろしいかと思います。
さてそれではＥ－８０（仮称）ミニコンのフロントパネル回路図をお見せすることにいたしましょう。
これがフロントパネルの中心、いわば心臓部です（回路図１）。
そしてこちらが１６個のアドレス・データ兼用スイッチ回路です（回路図２）。
こちらは主としてＬＥＤ表示回路です（回路図３）。
うーん。
回路図をお見せしただけではご理解いただくことは難しいでしょうねえ。
ま。
ぼちぼち説明をしていくことにいたしましょう。
この回路の一見して不思議なところは、アドレススイッチ（のはずのもの）が、アドレスバスではなくて、なんとデータバスに直接つながってしまっていることです（２番目の回路図）。
Ｄ０～Ｄ７はデータバスです。
そしてアドレスバスＡ０～Ａ１５はといいますと、３番目の回路図、つまりＬＥＤ表示回路にしかつながっていません。
なんじゃそりゃあ。
おかしいじゃないの。
これでどうやってメモリのアドレスを指定することができるのさ。
そうなのです。
そこがこの回路の一見して不思議なところなのです。
しかも、前回書きましたようにラッチもカウンタもありません。
あ。
２番目の回路図で８ビットのデータラッチ７４ＨＣ３７３が使われておりますが、これは全く別の目的に使われています。
その出力がＬＥＤ表示になっていることがおわかりいただけますでしょう。
これはフロントパネルの機能のひとつで、Ｉ／ＯアドレスＦＦＨの出力ポートの機能なのです。
プログラムでＯＵＴ （ＦＦ），Ａを実行するとＡレジスタの値がここにラッチされ、その内容がＬＥＤに表示される仕組みになっています。
ですからこの７４ＨＣ３７３はパネルスイッチを使ったアドレスの設定には全く無関係です。
あ。一番目の回路図には７４ＨＣ７３がいくつか使われています。
おお。それって組み合わせればデータラッチやカウンタになるんじゃないの？
何か、こう、時間差を利用した巧妙なシリアルカウンタのような…。
そんなんじゃありません。これも全然違いますね。
その証拠に７４ＨＣ７３が使われているところはばらばらで、第一そのどれひとつとして出力がアドレスバスにつながっているものはありません。
あ。
もちろんこの７４ＨＣ７３が重要な役目を担っていることは事実ですけれど。
いかがでしょうか。
このフロントパネル回路がいかに不思議なものであるかがおわかりいただけましたでしょうか。
念のために申し上げておきますとＥ－８０（仮称）ミニコンに使われておりますＲＡＭは５１２Ｋ×８ビットのスタティックメモリですけれど、特別の構造をしたものではなくて、６２２５６をただそのまま大容量に拡張しただけのごく普通のＲＡＭです。
ううう。
こ、こんな回路で、アドレスを設定して普通のメモリからデータを読み出したり、書き込んだりできるう？
そ、そんなばかな。
きっとどこかにタネがあるに違いない！
ええ。
その通りです。
手品のタネはちゃんとこの回路図の中にしっかりと描いてあります。
ヒントを申し上げますと、前回私が書いたことがそのヒントです。
前回の終わり近くのところで「普通このような動作を簡単に実現するにはＰＩＣなどを使うとよいと思う」という意味のことを書きました。
そうです。
ＮＤ８０ＺⅢ（ＮＤ８０Ｚ３．５）でも、メモリからデータを読み出したり、書き込んだりするのに、ＲＯＭに書き込んだモニタプログラムを利用しています。
えっ？
じゃあやっぱりＰＩＣを使ったんだ。
使っていません。
ＩＭＳＡＩ８０８０の時代にはＰＩＣは有りませんでしょう。
ほら。
あるじゃありませんか。
どーんと大きなのがひとつ。
ＣＰＵがありますでしょう。
ＩＭＳＡＩ８０８０では８０８０が、そしてＥ－８０（仮称）ミニコンにはこれまたでかいＺ８Ｓ１８０がちゃんとのっかっているじゃありませんか。
ＣＰＵはラッチとデコーダとカウンタのかたまりのようなものです。
こいつを利用しない手はありませんでしょう。
そこに目をつけた先達はさすがに神でありました。常人などではありませんね。
あ。あ。あ。
だって、だって、おかしいじゃないの。
ＲＯＭは無いんでしょ。
ＲＡＭだけなんでしょ。
それで、そのＲＡＭにプログラムを書き込むのにパネルスイッチを使うんでしょ。
そのパネルスイッチの操作にＣＰＵを使うって言ったって、じゃあそのＣＰＵを使うためのプログラムはどこにあるのさあ。
ああ。
ずるい。やっぱり内緒のＲＯＭが隠してあるんだ。
ですから、ＲＯＭなどありませんってば。
ここでお見せした回路で、ちゃんとＣＰＵが動いて、それでアドレスの設定もアドレスのインクリメントも全部できてしまうのですよお。
いやあ。
これを考え出した昔の先輩達はほんとすごかった、と思いますね。
さて。
まるでケムに巻かれたようなお話でありますが。
いったいこの回路でなにをどうやっているのか、ちょいと次回まで考えてみてくださいませ。
ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第２７４回］
２０１２．１２．２５ｕｐｌｏａｄ
２０１２．１２．２６回路図１を修正
２０１２．１２．２８回路図１を再修正
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