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４５９回］
●論理アドレスから物理アドレスへの変換
前回までのところで、Ｚ８Ｓ１８０では、ソフトウェアで直接指定できるメモリアドレス００００～ＦＦＦＦの６４ＫＢのメモリ空間をバンクエリアとコモンエリアに分割して扱うということを説明しました。
しかしそれは前回説明しましたように、メモリバンクを切り換えたときにプログラムが暴走してしまうのを防ぐための仕組みなので、それだけでは６４ＫＢを越えるメモリをアクセスできるようにはなりません。
Ｚ８Ｓ１８０（Ｚ８０も同じ）のレジスタは８ビットか１６ビットです。
８ビットのレジスタＬとＨを直列につないで１６ビットのレジスタとして、それでメモリアドレスを指定できるように、たとえばＨＬレジスタとＤＥレジスタを直列につないで３２ビットのメモリアドレスを示すようにできればよいのですけれど、Ｚ８０にもＺ８Ｓ１８０にもそんな都合の良い仕組みはありません。
それでは１６ビットしかないレジスタを使ってどうやって２０ビットのメモリアドレスを指定しているのでしょうか？
そのために今まで説明をしてきましたコモンエリアとバンクエリアを物理アドレスに結びつけるＩ／Ｏレジスタが用意されています。
ＣＢＲ（コモンベースレジスタ、００３８Ｈ）とＢＢＲ（バンクベースレジスタ、００３９Ｈ）です。
その名の通りＣＢＲはプログラムで指定する１６ビットのメモリアドレスがコモンエリアの範囲内である場合に、そのアドレス（論理アドレス）を１ＭＢのメモリをアクセスできる２０ビットの物理アドレスに変換するためのベースアドレスを保持するレジスタです。
同様にＢＢＲは１６ビットの論理アドレスがバンクエリアにある場合に、その論理アドレスを２０ビットの物理アドレスに変換するためのベースアドレスを保持するレジスタです。
下の図はＣＢＲとＢＢＲのリセット直後の値（どちらも００Ｈ）のときの論理アドレスと物理アドレスの関係を示しています。
物理アドレスの０００００～０ＦＦＦＦがそのままプログラムで直接アクセスできるメモリ空間（００００～ＦＦＦＦ）に割り当てられています。
そういうことなのですが、しかしこれではなんのことだかさっぱりわかりません。
そこで下の図を見てください。
これはＣＰ／Ｍモードのときに物理アドレスの１００００～１７ＦＦＦをバンクメモリ（００００～７ＦＦＦ）に割り当てているところです。
コモンエリアは変わりませんからＣＢＲはデフォルト（００Ｈ）のままです。
ＢＢＲには図のように１０Ｈを指定します。
何をやっているかといいますと、図の下部に示しましたように、ＢＢＲ、ＣＢＲは２０ビットのメモリアドレスのうちの上位８ビットを示しているのです。
そしてその８ビットの値と１６ビットの論理アドレスを加算して２０ビットの物理アドレスが算出されます。
この例ではＢＢＲと論理アドレスのＯＲを取っているようにも見えますが、ＯＲではなくて算術加算されます。
分かりやすいようにＢＢＲの下位４ビットは０にしていますが、０以外の値を置くこともできます。
Ｅ－８０の場合バンクエリアは３２ＫＢですから、物理アドレスも３２ＫＢずつに分割するようにすることがもっとも合理的です。
その場合には、ＢＢＲの値は、１０Ｈ、１８Ｈ、２０Ｈ…というように８刻みの値になります。
説明の途中ですが、本日もまた時間がなくなってしまいました。
この続きは次回にいたします。
ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第４５９回］
２０１３．８．１６ｕｐｌｏａｄ
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