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５１４回］
●ＰＩＣのテーブル参照 ｒｅｔｌｗ命令とＰＣＬＡＴＨレジスタ（２）
前回からの続きです。
ＰＩＣの命令はＺ８０などに比べるとちょっと変わっています。
テーブル参照の方法もその例外ではなく、ｒｅｔｌｗというこれまた一風変わった命令を使います。
もっともｒｅｔｌｗ命令は必須ではなく、他にいろいろ応用が利きます。
むしろ注目すべきはテーブルの先頭に置かれる
ａｄｄｗｆ ＰＣＬ，ｆ
です。
ＰＣＬはプログラムカウンタの下位８ビットです。
上の命令を実行すると、ｗレジスタの値がＰＣＬに加算されます。
たとえば今 ａｄｄｗｆ ＰＣＬ，ｆ がアドレス００８７に置かれていたとすると、この命令が読み込まれた時点でプログラムカウンタはその次のアドレスを示しますから、ＰＣＬには８８が入ります。
このときｗレジスタの値が０３だったとすると、この命令の実行後はＰＣＬの値は８Ｂになります。
つまりプログラムカウンタの値は００８Ｂになるので、その次にはアドレス００８Ｂに置かれた命令が実行されることになります。
これは実は計算型ＧＯＴＯ文であると考えることができます。
上の動作に近い計算型のＧＯＴＯ文をＺ８０の命令で書いてみますと、
ＬＤ ＨＬ，ｔａｂｌｅｔｏｐ
ＡＤＤ Ａ，Ｌ
ＬＤ Ｌ，Ａ
ＪＰ （ＨＬ）
になります。
もっともＺ８０にはｒｅｔｌｗに相当する命令はありませんから、これだけでは本当のテーブル参照のプログラムにはなりません。
これはあくまで ａｄｄｗｆ ＰＣＬ，ｆ を説明するために例示しただけのプログラムで実用性はありません。
さて、このようにＺ８０の命令に置き換えてみますとすぐに気がつきますように、このままでは加算後の桁上がりが結果に反映されませんから、テーブルアドレスには注意が必要になります。
安全のためにはテーブルの開始アドレスがＬ＝００になるようにし、かつテーブルのデータが２５６バイトを越えないようにしなければなりません。
Ｚ８０の場合、そのような制約にとらわれないようにするには、たとえば
ＬＤ ＨＬ，ｔａｂｌｅｔｏｐ
ＬＤ Ｄ，００
ＬＤ Ｅ，Ａ
ＡＤＤ ＨＬ，ＤＥ
ＪＰ （ＨＬ）
というようにすることが考えられます。
しかしＰＩＣにはそのようにプログラムカウンタの上位アドレスを含めて加算するような命令は用意されていません。
ＰＩＣ１６Ｆの場合、プログラムカウンタは１３ビットです。
つまり０ ００００ ００００ ００００～１ １１１１ １１１１ １１１１（００００～１ＦＦＦ）の８ＫＢのアドレス空間が直接アクセスできるプログラム空間となります。
余談になりますが、ＣＡＬＬ ＧＯＴＯ命令のオペランドは１１ビットしかありません。
ということはＣＡＬＬ、ＧＯＴＯ命令が直接アクセスできるアドレスは０００～７ＦＦの２ＫＢになります。
しかしＰＩＣ１６Ｆ８８７の場合プログラムメモリは８ＫＢあります。
そこでその８ＫＢのアドレスをアクセスするためにページングの手法がとられています。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１６Ｆ８８７ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
ああ。いけません。
だんだんわき道にそれていってしまいます。
お話をテーブル参照に戻します。
ＰＩＣ１６Ｆの場合、プログラムカウンタは１３ビットです、というところまで説明をしました。
その１３ビットのうち下位８ビットがＰＣＬですから、
ａｄｄｌｗ ＰＣＬ，ｆ
を実行してもプログラムカウンタの上位５ビットを変えることはできない、ということは不満ではありますが納得するしかありませんでしょう。
さてここからが、今回私がはまってしまった問題です。
そのようにプログラムカウンタの下位８ビットしか変えることはできないとしましても、しかし上位５ビットには ａｄｄｌｗ ＰＣＬ，ｆ が置かれているアドレスが入っているはずです。
なぜなら、そこへはＣＡＬＬ命令を実行した結果来ているのですから、当然プログラムカウンタにはそのアドレスが入っていなければならないはずだからです。
それならば、たとえばテーブルを置くアドレスを下位８ビットが００になるように考えて
ｏｒｇ ０３００
ｔａｂｌｅ
ａｄｄｗｆ ＰＣＬ，ｆ
ｒｅｔｌｗ ＸＸ
…
のようにしても、ＣＡＬＬ ｔａｂｌｅを実行すれば、プログラムカウンタの上位アドレスは０３になるはずだから、正しくアクセスされるはず、と考えたのです。
実際このときプログラムカウンタの上位アドレスが０３になることは間違いはありません。
しかし。
このプログラムを実行させてみますと、見事に暴走してしまいます。
なぜだ？？？
いろいろ調べてみました結果、この場合にはどうやらＰＣＬＡＴＨレジスタに０３を入れておかなければならないらしいということがわかってきました。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． ＰＩＣ１６Ｆ８８７ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
しかし、しかし。
それはおかしいではないか。
なんで、ＰＣＬＡＴＨなんてレジスタがいるのさ。
それは面倒なだけで、全く余計なことではないか。
Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐの技術者は一体何を考えているのだ？
この時点では、私はＰＣＬＡＴＨが必要なわけを全く理解していませんでした。
かくして、ＰＣＬＡＴＨレジスタの本当の存在理由が把握できるまで、およそ丸１日を費やしてしまうことになったのでありました。
時間がなくなってしまいました。
次回に続きます。
ワンボードマイコンでＣＰ／Ｍを！［第５１４回］
２０１３．１１．２４ｕｐｌｏａｄ
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