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２８９回］
●Ｚ８Ｓ１８０のＳＴ信号
前回は、Ｅ－８０（仮称）ミニコンのフロントパネル回路がＺ８０で追加された命令が原因で誤動作する可能性がある、という問題をクリアするための回路について説明をいたしました。
実は昨年暮れに、その問題をクリアするための回路を考えようと思い立った当初、頭の隅のどこかでちらちらするものがありました。
そもそもは、Ｚ８０で追加された命令群が２バイトのＯＰコードで構成されていて、ＣＰＵがその命令コードを読み込むときに、通常は１回だけ行われるＯＰコードフェッチサイクルが２回連続して行われ、ＯＰコードフェッチサイクルであることを示すＭ１信号も２回連続して出力される、というところに問題がありました。
その２回のＭ１信号とは別に、それが最初のＯＰコードフェッチサイクルである、という信号があれば話は早いのだが、とそこまで考えたときに、頭の隅でちらちらしていたものがちょいとクローズアップされました。
まてよ、以前にＺ８Ｓ１８０のＭＡＮＵＡＬを読んだときに、どこかにそんなようなことが書いてあったのではなかったか？
あらためてＺ８Ｓ１８０のＵＳＥＲ ＭＡＮＵＡＬを読んでみましたら。
おお。
書いてあるじゃありませんか。
出典： Ｚｉｌｏｇ Ｉｎｃ． Ｚ８０１８ｘ Ｆａｍｉｌｙ ＭＰＵ Ｕｓｅｒ Ｍａｎｕａｌ
ＳＴ（Ｓｔａｔｕｓ）というまさにそのものずばりの信号です。
これによりますと、Ｍ１＝０でかつＳＴ＝０ならば１ｓｔ ＯＰ Ｃｏｄｅ ｆｅｔｃｈなんですと。
えっ。
３ｒｄ ＯＰ Ｃｏｄｅなんてのもあるの？
ひょっとして、ＤＤＣＢＸＸとかＦＤＣＢＸＸのことか？
ま。それはともかくといたしまして、そんな有難い信号ならば、面倒な回路を組む必要などありません。
ああ。
しかし。
なんということでありましょうか。
まさに悪魔の仕業といいましょうか、ここで私は信じられない痛恨のミスをおかしてしまったのであります。
なんと私はその有難いＳＴ端子が、Ｅ－８０（仮称）ミニコンに搭載予定のＺ８Ｓ１８０（６８ｐｉｎＰＬＣＣ）では省略されている、と思い込んでしまいました。
もうこうなりますと、もはやうっかりなどというものではなくて、明白な病気というべきでありますね。
名づけて認識障害とでも申しましょうか。
ええ。
Ｚ８Ｓ１８０には別にラージサイズのチップもありまして（８０ｐｉｎＱＦＰ）そちらにはＳＴ端子が存在していることは認識いたしました。
だから（ここでどーして「だから」が出てくるのかが本人としても謎なのでありますが）。
ＰＩＮ数の少ない６８ｐｉｎＰＬＣＣにはそのような有難い端子はついていないかもしれない。
という思い込みが、突然眼前のシャッターをおろしてしまったのでありましょうか。
ええ。
そのときには、確か６８ｐｉｎＰＬＣＣのｐｉｎレイアウトもしっかり確認したはずなのでありますよ。
うう。
ほら。６８ｐｉｎには、やっぱり無いんだ（繰り返し見たはずなのですが）。
そうか、８０ｐｉｎならよかったんだなあ。
ま。仕方がないか。
いま、あらためて６８ｐｉｎＰＬＣＣのｐｉｎレイアウトを確認してみましたら。
ちゃんとあるじゃありませんか。
端子番号１３にＳＴが。
いったいぜんたいどこを見ていたのでありましょうか。
う？
１３！
おお。呪われた数字だぁ。
こ、これは、やっぱり悪魔の祟りに違いない！
むむ。悪霊退散んん。シオまかなきゃ。
さらに、さらに。
念のために確認してみましたら。
Ｚ８Ｓ１８０のオリジナルであります、日立の６４１８０にもこのＳＴ端子があることがわかりました（ＺｉｌｏｇのＺ８Ｓ１８０は日立の６４１８０のセカンドソースですから当たり前といえば当たり前のことなのですが）。
当時６４１８０の開発にあたった日立のエンジニアが、Ｚ８０で追加された命令の解読のためにＭ１が２回連続して出力されることが、あるいは何らかの不都合に結びつくかも知れないと判断し（あるいはＺ８０である回路を組んだ場合にそれが問題になるということが認識されていたのかもしれません）、そこでこのＳＴ端子の機能が組み込まれた、ということだったかもしれません。
いやあ。
さすがに、昔のエンジニアは優秀でありました。
●ＳＴ信号を利用したＳＴＯＰ回路
ＳＴ信号を利用したらこんなに簡単な回路になってしまいました。
●ロジアナ波形
今回の回路もロジアナで観測してみました。
上の回路図にロジアナのプローブを接続したポイントをプロットしました。
ＳＴＯＰスイッチを押すとＨになる信号（プローブ００）の立ち上がりをロジアナの測定開始のトリガにしました。
プローブ０１がＭＲＥＱ、０２がＭ１、そして０３がＳＴです。
ＭＲＥＱとＭ１とＳＴが同時にＬ（アクティブ）になったときに立ち下がる信号（プローブ０４）で、スイッチ入力信号のＨ（プローブ００）が７４ＨＣ７３のＱ＿出力として出力され（プローブ０５）、最終的にはＷＡＩＴ信号（プローブ０６）になります。
こちらがロジアナで測定した波形です。
前回の波形で ＩＮ Ａ，（Ｃ） 命令コードＥＤ７８ の実行によってかなり長いブランクが観測されています。
その期間はＩ／Ｏリードが実行されているのですが、そのままではちょっと気持ちが悪いので、今回はプローブ０７をＩＯＲＤに接続しました。
Ｄ０～Ｄ７にプローブ０８～１５を、Ａ０～Ａ７にプローブ１６～２３を接続しました。
ＳＴＯＰスイッチ信号（プローブ００）の立ち上がり①よりも少し前に ＩＮ Ａ，（Ｃ） の第一ＯＰコード ＥＤ がデータバスに出力されています。
このときＭＲＥＱ、Ｍ１、ＳＴが同時にＬになったため７４ＨＣ７３のクロック信号（プローブ０４）もＬになったのですが、７４ＨＣ７３はクロックの立ち下り②のときにＪ入力（プローブ００）がＨでなければ、Ｑ＿出力をＬにしません。
結果的にこのときにはＷＡＩＴがアクティブにならずにスルーされましたが、そのときデータバスに出力されたコードＥＤは命令の第一コードとしてＣＰＵに認識されています。
そこでＣＰＵはＥＤに続く第二ＯＰコードを読むために再度ＭＲＥＱとＭ１をＬにします（③）。
しかしこのときは第二ＯＰコードなのでＳＴはアクティブにならず、そのため７４ＨＣ７３のＱ＿出力もＬにはなりません。
このロジアナ波形のタイミングが、未対策のＳＴＯＰ回路だったとしましたら、第二ＯＰコードである ７８ がデータバスに出力されたタイミングでＳＴＯＰ信号が認識されてＷＡＩＴ信号がアクティブになっているところです。
しかし今回の回路ではＭＲＥＱとＭ１に加えてＳＴ信号でも判断されるために、このタイミングでも第二ＯＰコードはスルーされています。
結局ＳＴＯＰ信号の入力が認識されてＷＡＩＴがアクティブになるのは、その次のＭＲＥＱ＝Ｍ１＝ＳＴ＝Ｌのとき（④）です。
データバスには次の命令 ＪＰ Ｍ の命令コード ＦＡ が出力されています。
これにて一件落着、といきたいところなのですが、実はこのお話にはまだもう少し続きがあります。
それにつきましては、次回にて。
ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第２８９回］
２０１３．１．１０ｕｐｌｏａｄ
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