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
ＮＤ８０ＺⅢとＭＹＣＰＵ８０の上でＣＰ／Ｍが走ります！
［第２７５回］
●ＣＰＵを巧妙に利用したアドレスセット回路
はじめに前回の訂正です。
回路図にミスがあるのに気が付きました。
回路そのものは直していたのですが、回路図が未修正でした。
現在は修正済みのものと差し替えてあります。
１番目の回路図の左下部分でＭＲＥＱとＭ１を７４ＨＣ０２で受けていますが、その出力信号をインバートするところが抜けておりました。
ここは本来ならば７４ＨＣ３２を使うところです。
それをそのようにしているのは配線上の都合で、そのほかの意味はありません。
さて前回からの続きです。
ＩＭＳＡＩ８０８０ではメモリの読み出しのためにパネルスイッチを使ってアドレスを設定するのに実に巧妙なテクニックを使っています。
Ｙ様の要望により、Ｅ－８０（仮称）ミニコンでもその仕組みをそのまま使っています。
といいましても８０８０とＺ８Ｓ１８０（Ｚ８０）とではハードが異なりますから、まったくそのままの回路というわけにはいきません。
Ｚ８０の信号にあわせて、かつＩＭＳＡＩ８０８０と同じ動作になるような回路にしてあります。
前回も書きましたようにメモリアドレスを指定してメモリからデータを読み出すためにはアドレススイッチとして１６個のパネルスイッチが必要になります。
メモリのそのアドレスにデータを書き込むには、別に８個のスイッチが必要です。
ところがＩＭＳＡＩ８０８０には１６個の入力スイッチしかありません。
アドレススイッチの下位８ビットをデータスイッチと兼用しているのです。
そのためには一旦アドレススイッチの設定値をラッチしておかなければならないはずです。
しかしＩＭＳＡＩ８０８０の回路にはどこにもそのような回路は見当たりません。
いったいどうやっているのでしょう。
というところまでが前回のお話でした。
実はＣＰＵを使っていたのです。
メモリにアクセスするためにＷＡＩＴ信号を出してＣＰＵをＷＡＩＴ状態にします。
ここが考えのポイントです。
普通メモリにアクセスするにはＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）の考え方をしますから、ＣＰＵにＢＵＳＲＱ信号を送ってＢＵＳを開放させて、それからアドレスを設定したりデータを書き込んだりします。
しかしＩＭＳＡＩ８０８０ではそのようにする代わりに、ただＣＰＵを待たせておきます。
そのときひとつ大切なポイントがあります。
必ずＣＰＵが命令のＯＰコードを読み込むタイミングでウェイトさせるということです。
ＣＰＵがＯＰコードを読み込むタイミングではＭ１信号が出力されますから、それをトリガにしてＷＡＩＴ信号を出力してＣＰＵをウェイトさせます。
すると、ＣＰＵは命令コードの読み込み中にウェイトさせられた状態で待っていることになります。
当然データバスには、そのときＣＰＵが読み込み中のメモリアドレスからのデータ（命令コード）が乗っています。
それを横から強制的にメモリアクセスを禁止してしまってデータバスを乗っ取ってしまいます。
ハッカーの発想です。
そしてそこに”Ｃ３Ｈ”を強制的に乗せてしまいます。
コードＣ３ＨはＪＰ命令です。
ビット表現では１１００００１１です。
回路では、Ｄ２～Ｄ５をダイオードでプロダウンすることでＣ３Ｈコードをバスに乗せています（［第２７４回］３番目の回路図）。
もうお分かりのことと思います。
そのようにしてから、ＷＡＩＴを解除し、それに続く２回のメモリ読み出しタイミングでも同様にしてメモリアクセスを禁止しておいて、アドレススイッチの下位８ビットと、続いて上位８ビットをデータバスに乗せてしまいます。
その結果、ＣＰＵはまんまとだまされてしまって、スイッチで設定したアドレスへのジャンプ命令を実行して、そこでまたＷＡＩＴ信号によって停止します。
パネルスイッチで指定したアドレスにジャンプした直後に停止するために、そのときアドレスバスにはパネルスイッチで設定したアドレスが出力され、データバスにはそのアドレスのメモリからのデータが出力されるのです。
結果的にＡＤＤＲＥＳＳ ＳＥＴ ＆ ＲＥＡＤが実行されたことになります。
まさに想定外の奇抜な着想です。
ほんとうに感心してしまいますね。
本日も時間がありません。
ここまで大急ぎで説明をいたしました。
この続きはまた次回にいたします。
ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第２７５回］
２０１２．１２．２６ｕｐｌｏａｄ
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