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２８４回］
●ステップ回路
あっという間にお正月も終わってしまいましたので、ぼちぼち昨年からのお話の続きに戻ることにいたします。
ここしばらくはＥ－８０（仮称）ミニコンのコンソールパネルについての説明をしてきました。
当初の予定ではこのあたりでぼちぼち終わることになっていたのでありますが。
それが終わらないのでありますね。私の場合は。
なぜ終わらないのかにつきましては、後ほど。
まずは、今回のテーマであります、ステップ回路について説明をいたします。
下の図は［第２７４回］でお見せしましたＥ－８０（仮称）ミニコンのフロントパネル回路図からステップ回路に関係する部分だけを取り出したものです。
実はこのステップ回路は［第２７４回］でお見せしました回路図とは一部が異なっています。
［第２７４回］の回路図ではＲＳフリップフロップ（７４ＨＣ００で構成）だったところが今回の回路図では７４ＨＣ７４になっています。
うーん。
なんであんな回路にしたのでしょうかねえ。
当初はなにかそれなりの理由があったのでしょうが、そこのところはもう忘れてしまいました。
何回かカットアンドトライをしていくなかで［第２７４回］のような回路になってしまったのでしょうけれど（なんてまるで他人ごとですな）、ここにＲＳフリップフロップはちょいと気持ちが悪いです。
そこで今回の回路図に改めました。
７４ＨＣ７４の代わりに７４ＨＣ７３を使うこともできますが、実は他にも変更した部分がありまして、そこで７４ＨＣ７４の１／２を使っている関係で、ここではその残りの１／２を使っています。
回路の動作はごくごくシンプルなものです。
ステップスイッチを押すことで７４ＨＣ７４のＱ出力がＨになって、ＣＰＵを停止させていたＷＡＩＴ信号が外れてＨになり、ＣＰＵはそれまで停止させられていた現在のマシンサイクルを完了します。
ステップ動作ではステップ（マシンサイクル）毎にＣＰＵを停止させなければなりません。
いままでＷＡＩＴ信号のために停止していたＣＰＵが動いてそのマシンサイクルを完了した直後に再びＷＡＩＴ信号をアクティブにすることでＣＰＵを再び停止させます。
７４ＨＣ７４のＣＬＲ信号によってＱ出力をＬにすればＷＡＩＴ信号がアクティブになります。
７４ＨＣ７４のＣＬＲに入れる信号として８０８０では各マシンサイクルごとに出されるＳＹＮＣ信号を利用できましたが、Ｚ８０にはそのようなマシンサイクル毎の出力信号はありません。
ステップ動作の対象となるステップ＝マシンサイクルではＲＤかＷＲが必ずアクティブになります。
ここではそれを利用しています。
ＣＰＵがマシンサイクルを完了すると必ず次のマシンサイクルに入るまでの間、ＲＤもＷＲもＨの期間があります。
そのＲＤもＷＲもない期間（ＲＤ＝Ｈ＆ＷＲ＝Ｈ）を使って７４ＨＣ７４をクリアしてＱ出力をＬにします。
もともとはＳＴＯＰ回路によってＷＡＩＴ信号が常時アクティブになっているところをＳＴＥＰ信号によって（７４ＨＣ７４のＱ出力をＨにすることで）一瞬だけＷＡＩＴ信号が解除されます。
しかしＣＰＵが動作してそのマシンサイクルが完了し、ＲＤもＷＲもＨになった瞬間に再びＷＡＩＴ信号がアクティブになります。
するとＣＰＵは次のマシンサイクルに入ったところでそのＷＡＩＴ信号によって再び停止することになります。
これがステップ動作です。
●ＡＵＴＯ ＳＴＥＰ回路
ＩＭＳＡＩ８０８０のステップ動作は上で説明をしました単純なステップ動作のみでした。
したがってステップ動作のための入力スイッチは単入力で済みます。
しかし、ＩＭＳＡＩ８０８０の回路図を見ますとＳＴＥＰスイッチにもＲＥＡＤやＷＲＩＴＥと同じ２接点の中点復帰式（ｍｏｍｅｎｔａｌｙ。押している間だけ接点が閉じ、離すと元に戻る）スイッチが使われていたようです。
［出典 ＩＭＳＡＩ８０８０ ＵＳＥＲ ＭＡＮＵＡＬ（ＩＭＳ ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＳ，ＩＮＣ．）］
この回路の場合、スイッチを押し上げても、押し下げても同じシングルステップ動作になります。
まあ、言ってみればどちらか片方でも済むところを、たまたま両接点のスイッチなのでそのようにしているだけということになりましょう。
で。
Ｙ様のご希望で、その空いている片方のスイッチを利用してＡＵＴＯ ＳＴＥＰ動作の回路を組み込むように考えました。
具体的には、スイッチを下に押し下げたときはシングルステップ動作をし、上に押し上げたときは、そのようにしている間、０．５秒に１ステップずつ自動的にステップが進むようにします。
そのＡＵＴＯ ＳＴＥＰの動作を、定番の５５５を使って実現しましたのがこのページのトップでお見せしました回路図です。
これはあらためて説明する必要もありませんでしょう。
スイッチを手入力で操作する代わりに５５５を使って連続したパルスを７４ＨＣ１２３に送るようにしているだけです。
以上で昨年暮れから長々と続いてまいりましたＥ－８０（仮称）ミニコンのフロントパネルについての説明は終わりです…。
といきたいところなのでありますが。
今回の初めのところにも書きましたように、そういうわけにはいかないのですよねえ。
実はまだとんでもない続きがあるのです。
●Ｚ８０を使うことの問題点
［第２７４回］でお見せしましたＥ－８０（仮称）ミニコンのフロントパネル回路図をご覧いただいて、それからその後に続きましたＲＥＡＤ、ＲＥＡＤ ＮＥＸＴなどの動作についての説明をお読みいただいて、
「あれえ。それって、ちょっとまずいんじゃないの？」
とお気付きになられた方がもしいらっしゃいましたならば、その方は相当にＺ８０（およびその眷族）のハードウェアについて造詣が深い方でいらっしゃいます。
ソフトウェアのみをやってこられた方とか普通にＺ８０回路を自作などしてこられた方はまずお気付きにはならないかと。
あ。
でも非常に勉強熱心なお方でかつ注意深いお方でしたならば、私が書いてきましたＲＥＡＤ、ＲＥＡＤ ＮＥＸＴの動作原理をＺ８０ＣＰＵの出力信号（のタイミングチャート）と照らし合わせて思考していただきましたならば、あるいはすでにお気付きかも知れません。
そう。
［第２７４回］でお見せしましたＲＥＡＤ、ＲＥＡＤ ＮＥＸＴ回路は、８０８０ならよいのですけれど、Ｚ８０では問題があるのです。
実は。
このところちょいと心穏やかではありませんでした。
「この回路だめだよお」
なんてメールが来てしまうのではないかと思ったりいたしまして。
ま。
幸いにして、今のところそういうメールはいただいてはおりませんけれど。
ええ。
私はプロでありますから、その問題点につきましては当初から気がついてはおりましたです。
「いや。これは。ちょっとまずいんじゃないの？」
ですけれど。
そもそもの当初から、Ｙ様のご希望で、ＩＭＳＡＩ８０８０のフロントパネルの回路を踏襲する、という基本方針でスタートしたことでもありますから、ここはとりあえずそういうことでやってしまいましょう、と。
なかなかに複雑な回路でもありますから、私としてもとにかくはまず動くものを作り上げてしまって、それからじっくり検証を行って、さて、どうするか、を判断することにいたしましょう（ま。いっか。意外と、案ずるより産むが易しで、それほど目立って問題にはならなかったりして）。
と、まあ、そういう気持ちでここまで進んできましたのです。
とにかくやらなければならないことが目白押しで、落ち着いて検証しているだけの余裕がありませんでした。
やっと少し落ち着いてきましたので、その問題につきましては先日しっかり検証いたしまして、ちゃんとウラを取りました。
なにしろウラを取ってからでないと、いい加減なことを書くわけにはまいりませんので。
あ。
正月早々から、余り持って回ったようなことばかり書いておりますと、欲求不満でいらいらしてしまいますですね。
ですので、このあたりで大ヒントを出しまして、次回へつなぐことといたします。
今まで説明をしてきましたＲＥＡＤ、ＲＥＡＤ ＮＥＸＴの回路は私が考え出したものではありません。
その回路の基本的なところ（ＪＭＰ、ＮＯＰ命令コードを強制的にデータバスに挿入するという仕組みの回路）は、ＩＭＳＡＩ８０８０、さらにさかのぼればＡＬＴＡＩＲ８８００において使われていた回路です。
これはなかなかによく考えられたアイデアでありまして、ＣＰＵが８０８０でしたならば、さすが、と思わずひざをたたいてしまうような回路なのであります。
が。
それをそのままＺ８０でやろうということになりますと、実は、Ｚ８０で追加された○○○のために（ここが大ヒント）、ある条件のときに限ってですが、確実に誤動作いたします。
さて。皆様。
○○○に何が入るか、ひとつ、じっくり考えてみてくださいませ。
そして、そのとき一体何がおきるのか。
次回、必見であります。
これで終わりにするつもりだったのでありますが。
またちょいとあることを思い出してしまいましたので、大ヒントの補足をしておきたいと思います（正月でありますから大サービスであります）。
実は、過日その大ヒントのウラを取っておこうといたしまして、手持ちの参考書をひっくり返してみたのでありますが。
どこにも書いてないのでありますね。
それで、Ｇｏｏｇｌｅで検索してみたのですけれど、それでもなかなか出てきませんのです。
でも。
おお。
ありました。
ついに。
見つけましたよ。
えっ。
これって…（しばし絶句）。
昔、私が書いたページじゃありませんか。
ふむむむ。
大ヒントの大ヒントはここに書いてありますです。
「標準ＴＴＬだけで！ＣＰＵをつくろう［第４３５回］」
あれえ。
ここまで書いて、またちょいとおかしなことに気がついてしまいました。
たしかにＧｏｏｇｌｅで検索したところ、上のページがひっかかってきたのでありますけれど。
でもこのページはＴＴＬで８０８０をつくろう、という記事だったはず。
なんで、こんなところにＺ８０の解説が？
さらによくよく調べてみましたら。
やっと納得いたしました。
もう、自分で書いておいてそれをすっかり忘れてしまうものですから、どーしようもありませんです。
上のページは、内容としては「ワンボードマイコンをつくろう」というテーマにすべきところを前からの成り行きで、当初はこのタイトルのままＵＰしたものでありました。
後になってから「ワンボードマイコンをつくろう」のテーマで再編集いたしました。
内容は同じですが、こちら（ワンボードマイコンをつくろう［第４回］）のほうが読み易いと思います。
ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第２８４回］
２０１３．１．５ｕｐｌｏａｄ
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