２０１７．２．２３
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マイコン独立大作戦
ＣＲＴ/VGAIF+KEYIF+SDCARDIFボードの製作
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ＷｉｎｄｏｗｓパソコンにＵＳＢ接続して使う現行方式はそれなりに便利ではありますが、ときとしてＷｉｎｄｏｗｓ
のしがらみから開放されて、小さいながらも独立した一個のパソコンとして機能したいと思うこともあります。
昔はそれが普通のことだったのですが、安価なＣＲＴディスプレイが生産中止となって久しい今日ではそれ
は叶わぬことと諦めていたのですが…。
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［総合第１６回］


●画面表示テストプログラム

前回はＡＭ１８８マイコンボードで実行するＶＧＡ画面表示テストプログラムをお見せしました。
ＡＭ１８８は８０８６互換ＣＰＵなので８０８６のアセンブラプログラムです。
８０８０やＺ８０の機械語とは違って８０８６の機械語は命令数が非常に多く、またＪＭＰ命令が相対ジャンプ命令なので８０８０やＺ８０のように機械語で直接プログラムを組むのは困難です。
アセンブラのニーモニック命令を使ってソースプログラムを作成してから、それを８０８６アセンブラで機械語プログラムに翻訳します。
ここで使っております８０８６アセンブラも以前に自作した当社オリジナルのアセンブラです。
この８０８６アセンブラもＡＭ１８８マイコンボードの付属ソフトとするつもりです。

前回はプログラムリストをお見せしただけで終ってしまいましたので、今回はその説明をいたします。

2017/2/18  7:225  vgatest1.LST
[00001]                     ;;; display test
[00002]                     ;17/2/18
[00003]                     ;
[00004]                         ORG=8000
[00005]                     ;
[00006]                         START=F055
[00007]                     ;
[00008] 8000  BAD080            MOV DX,80D0
[00009] 8003  B0FF              MOV AL,FF
[00010] 8005  EE                OUT DX,AL
[00011] 8006  BB00F8            MOV BX,F800
[00012] 8009  881F          LOOP:MOV [BX],BL
[00013] 800B  43                INC BX
[00014] 800C  81FBD0FF          CMP BX,FFD0
[00015] 8010  75F7              JNZ LOOP <8009>
[00016] 8012  B000              MOV AL,00
[00017] 8014  EE                OUT DX,AL
[00018] 8015  EA55F000F0        JMPF F000:START
[00019]                     ;
LOOP         =8009  START        =F055

８０８６のアセンブラニーモニックは８０８０よりも分かり易いように思います。
８０８０ではＭＯＶ命令がオペランドの種類によって、ＭＶＩ、ＬＸＩやＬＤＡＸなど個別のニーモニックになっていて、そこが面倒でした。
その点Ｚ８０アセンブラは全てをＬＤで統一してしまいました。
おそらく８０８０アセンブラの教訓でしょうか、８０８６アセンブラではすべてをＭＯＶに統一しています。
命令の種類は多いのですが、普通よく使う命令として数をしぼれば、意外と使い易いのではと思います。
とはいえいろいろ約束事がありますから、それを少しずつ覚えながらプログラミングに慣れていく必要があります。

それではプログラムの説明です。
最初にＩＯアドレス８０Ｄ０にＦＦを出力しています。
８０８６のＩＯアドレスは１６ビットですが、ＡＭ１８８マイコンボードでは８０８０やＺ８０との互換性を考えて下位８ビットしか使いません。
モニタプログラムの起動時に上位８ビットは８０Ｈに初期設定してあります。
８０８６のＯＵＴ命令ではアドレス指定はＤＸレジスタしか使えません。
またデータはＡＸ（１６ビット値）かＡＬ（８ビット値）のみしか使えません。
ＯＵＴ　ＤＸ，ＡＸまたはＯＵＴ　ＤＸ，ＡＬのどちらかを使います。
アドレスＤ０ＨにＦＦＨをＯＵＴすると、ＣＲＴ／ＶＧＡインターフェースボード上のＶＲＡＭ（アドレスＦ８００〜ＦＦＣＦ）に書き込みができるようになります。
Ｄ０Ｈに００をＯＵＴすると書き込み禁止状態になります。
マイコンボード上のＲＡＭも同じアドレスでアクセスできるのですが、こちらは常時ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ可能で書き込み禁止にはなりません。
ＣＲＴ／ＶＧＡインターフェースボード上のＶＲＡＭはＷＲＩＴＥオンリーで読み出しはできません。
Ｄ０ＨにＦＦＨがＯＵＴされると００がＯＵＴされるまでの間はＦ８００〜ＦＦＣＦのアドレス範囲にデータを書き込むとマイコンボード上のＲＡＭとＣＲＴ／ＶＧＡインターフェースボード上のＶＲＡＭに共に同じデータが書き込まれます。
ＶＲＡＭに書かれたデータは直ちにその値を文字コードとするキャラクタが該当する画面上に表示されます。
Ｆ８００〜ＦＦＣＦのアドレス範囲をＲＥＡＤするとＶＲＡＭからではなくて、マイコンボード上のＲＡＭから値が読み出されますが、先にそのアドレスに対して書き込みが実行されていれば、読み出される値はＶＲＡＭに書かれた値と一致しているはずです。

プログラムの説明に戻ります。
８０８６の命令ではメモリのアクセスは直接アドレスを指定することもレジスタでアドレスを指定して行なうこともできます。
ここではＢＸレジスタを使ってアドレスを指定しています。
ＭＯＶ　［ＢＸ］，ＢＬ
でＢＸレジスタの下位８ビット（ＢＬ）の値がＶＲＡＭに書き込まれます。
そのあとＩＮＣ　ＢＸでＢＸの値を＋１し、その値がＦＦＤ０になるまでＬＯＯＰに戻って処理を続けます。
８０８０やＺ８０ではレジスタの値の比較は８ビットのみ可能で、しかもＡレジスタに限って可能でした。
８０８６はそのような制約がないため、このプログラム例のように楽にプログラムできます。
ＣＭＰ　ＢＸ，ＦＦＤ０
はＢＸの値をＦＦＤ０と比較しています。
比較はレジスタの値から置数の値を減算することで行なわれますが、レジスタの値は変化しません。
結果によってＺ（ゼロ）フラグやＣ（キャリーフラグ）、Ｓ（サイン）フラグなどがセット、リセットされます。
次のＪＮＺ　ＬＯＯＰによってＣＭＰ命令の結果が一致するまで（Ｚフラグがセットされるまで）ＬＯＯＰへのジャンプが行なわれます。
ＪＮＺはＪｍｐ　ｉｆ　Ｎｏｔ　Ｚｅｒｏです。

リストのＪＮＺ　ＬＯＯＰの機械語命令を見てください。
７５Ｆ７になっています。
７５はＪＮＺの機械語命令コードでＦ７がジャンプ先アドレスを示しています。
アドレス８００９へのジャンプ命令ですが８００９という値は使われません。
８０８０では必ず直接アドレスを指定しました。
Ｚ８０ではＪＲ命令が８０８６と同じように相対ジャンプ命令でした。
８０８６の相対ジャンプ命令はそのジャンプ命令が置かれたアドレス位置から前にまたは先にどれだけジャンプするかを符号付８ビット２進数で示します。
こうすることでリロケータブル（再配置可能）なプログラムにすることができますが、移動するバイト数を計算で求めなければならないため、８０８０のようなハンドアセンブルは困難です。

８０８６アセンブラはＪＭＰ先にラベルを指定すれば、アセンブラが移動バイト数を算出してくれます。
ただそれだけだと、あとでデバッグのときにいちいち飛び先を変数テーブルで確認しなければならないので、利便性を考慮して、当社オリジナルの８０８６アセンブラではＪＭＰ先のアドレスがアセンブル時に＜＞で書き加えられます。
上のリストではソース部に＜８００９＞と表記されていますが、これはアセンブル時にアセンブラによって追記されたもので、ソースプログラムにはありません。
参考までに、ソースプログラムを下に示します。

;;; display test
;17/2/18
;
        ORG=8000
;
        START=F055
;
        MOV DX,80D0
        MOV AL,FF
        OUT DX,AL
        MOV BX,F800
LOOP:MOV [BX],BL
        INC BX
        CMP BX,FFD0
        JNZ LOOP
        MOV AL,00
        OUT DX,AL
        JMPF F000:START
;


説明が長くなってしまいました。
もうあと少し続きがあるのですが、時間がなくなってしまいました。
続きは次回にいたします。

ＣＲＴ／ＶＧＡＩＦ＋ＫＥＹＩＦ＋ＳＤＣＡＲＤＩＦボードの製作［総合第１６回］
２０１７．２．２３ｕｐｌｏａｄ

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