ワンボードマイコンをつくろう！（パソコンの原点はここから始まった） ＴＫ８０ソフトコンパチブル！８０８０、Ｚ８０マシン語からＢＡＳＩＣまでこれ１台でこなせます

［第１３０回］


●電子サイレンプログラム（２）

前回はもともとＴＫ−８０用に書かれた「電子サイレンプログラム」をＮＤ８０Ｚ�V用に書き直したものをお見せしました。
ＴＫ−８０とＮＤ８０Ｚ�Vとはスピーカ出力回路のＩ／Ｏアドレスと出力ビットが異なっているため、そこを直したのです。
前回は時間がなくなってしまいましたので、そこまでで終わってしまったのですが、実はそのほかにも直さなければいけないところがあるのです。

いえ。
前回のプログラムでも、もちろんちゃんとＮＤ８０Ｚ�V上で実行され、スピーカからしっかりサイレン音が出力されます。
ただ音が違います（ＴＫ−８０で実行したときの音を聞いたわけではありませんが、確かな理由から、違うと思います）。

どうして音が違うかといいますと、それはＣＰＵクロックの周波数が違うからです。
ＴＫ−８０のＣＰＵクロックは手元の資料によりますと約２ＭＨｚ（２．０４８ＭＨｚ）です。
ＮＤ８０Ｚ�VのＣＰＵクロックはその３倍の６ＭＨｚです。
つまりＮＤ８０Ｚ�VではＴＫ−８０の３倍の速度でプログラムが実行されます。

電子サイレンプログラムは、音の高さ（周波数）をＷＡＩＴサブルーチンで特定の命令を一定回数実行することで作り出しています。
命令の実行速度が上がれば、ＷＡＩＴサブルーチンの実行時間がそれだけ短くなり、そこで作り出される音の周波数が上がって、高い音が出力されることになります。

電子サイレンプログラムは高い音から段階的に低い音になり、それからまた高い音まで段階的に変化することを繰り返します。
その音がＴＫ−８０での場合よりも周波数で３倍高くなるとともに、実はその音の高→低→高のピッチも３倍速くなっていると考えられます。

まあ、ことはただのサイレン音ですから、この高さの音でなければならない、ということはありませんし、またこのピッチでなければならない、ということもないでしょうから、そこまでこだわることもないとは思いますが。

なに。
それほど難しいことでもありませんから。
こだわってしまいました。
これがそのプログラムです。

2011/12/8 21:33 SIREN_2.TXT END=823B ;;; SIREN from "maikon nyumon" for ND80Z3 ;;; ;;; 11.12.8 ; ORG $8200 ; 8200 0650 START:MVI B,50 8202 3EFF LOOP1:MVI A,FF ;TK-80 02 8204 D398 OUT 98 ;TK-80 02 8206 CD2F82 CALL WAIT 8209 3EDF MVI A,DF ;TK-80 00 820B D398 OUT 98 ;TK-80 02 820D CD2F82 CALL WAIT 8210 0B DCX B 8211 78 MOV A,B 8212 FE40 CPI 40 8214 C20282 JNZ LOOP1 8217 3EFF LOOP2:MVI A,FF ;TK-80 02 8219 D398 OUT 98 ;TK-80 02 821B CD2F82 CALL WAIT 821E 3EDF MVI A,DF ;TK-80 00 8220 D398 OUT 98 ;TK-80 02 8222 CD2F82 CALL WAIT 8225 03 INX B 8226 78 MOV A,B 8227 FE50 CPI 50 8229 C21782 JNZ LOOP2 822C C30082 JMP START ; 822F CD3582 WAIT:CALL WAIT1 8232 CD3582 CALL WAIT1 8235 C5 WAIT1:PUSH B 8236 05 WAIT2:DCR B 8237 C23682 JNZ WAIT2 823A C1 POP B 823B C9 RET ; LOOP1 =8202 LOOP2 =8217 START =8200 WAIT =822F WAIT1 =8235 WAIT2 =8236

どこを直したのかといいますと、ＷＡＩＴサブルーチンを直しただけです。
オリジナルのプログラムで１回ＣＡＬＬしていたサブルーチンを、１回のＣＡＬＬで３回実行するように直したのです。

さて、そのように直して実行してみたのですが…。
これでオリジナルの電子サイレンの音に近くなったはずなのですが、私にはなんだかちょっとゆっくりすぎるように思えます。

実はこの電子サイレンプログラムはさすがプロだけあって実に巧妙なプログラムになっています。
それはＤＣＸ　Ｂ、ＩＮＸ　Ｂを使ったところにあります。
ふつうＤＣＲ　Ｂ、ＩＮＲ　Ｂを使いたくなるところをあえてそのようにしています。
そのココロは？
こうすることでＢレジスタが±１変化する間にＣレジスタが２５６回カウントされます（Ｃレジスタが２５６回カウントアップまたはカウントダウンしてはじめてＢレジスタが±１します）。

Ｂレジスタの値によって、音の高さが決まりますから、ここでＤＣＸ　Ｂ、ＩＮＸ　Ｂを使うことによって、同じ高さの音が２５６回出力されることになり、それなりの効果音になっています。
これは実に巧妙なプログラムなのですが、逆にそれが弱点ともなります。

つまり同じ周波数の音を２５６波出力することしかできませんから、ピッチの速度もそれで決まってしまいます。
少しゆっくりしすぎかなあ、という感じになってしまうのはそのためかもしれません。

●ちょっと工夫してみました

そのように、なかなかにうまく作られたプログラムなので、それにケチをつける気は毛頭ありません。
しかし、このプログラムを見ていると、私ならばこうしたいなあ、というところが出てきます。

もともとこのプログラムは初心者にもわかるように、入門書として書かれたものですから、そういうところがあっても当然といえば当然なのですが。

ちょっと気になるのは音が低くなっていく過程と逆に高くなっていく過程とで、ほとんど同じパルス出力プログラムが書かれているところです。
やっぱりここはサブルーチンにしてしまいたいと思います。
そうすることで、外部出力という特殊な部分が１個のサブルーチンになってしまいます。

2011/12/8 22:5 SIREN_3.TXT END=8238 ;;; SIREN from "maikon nyumon" for ND80Z3 ;;; ;;; 11.12.8 ; ORG $8200 ; 8200 0650 START:MVI B,50 8202 CD1982 LOOP1:CALL OUTSB 8205 05 DCR B 8206 78 MOV A,B 8207 FE40 CPI 40 8209 C20282 JNZ LOOP1 820C CD1982 LOOP2:CALL OUTSB 820F 04 INR B 8210 78 MOV A,B 8211 FE50 CPI 50 8213 C20C82 JNZ LOOP2 8216 C30282 JMP LOOP1 ; 8219 3EFF OUTSB:MVI A,FF ;TK-80 02 821B D398 OUT 98 ;TK-80 02 821D CD2C82 CALL WAIT 8220 3EDF MVI A,DF ;TK-80 00 8222 D398 OUT 98 ;TK-80 02 8224 CD2C82 CALL WAIT 8227 0D DCR C 8228 C21982 JNZ OUTSB 822B C9 RET ; 822C CD3282 WAIT:CALL WAIT1 822F CD3282 CALL WAIT1 8232 C5 WAIT1:PUSH B 8233 05 WAIT2:DCR B 8234 C23382 JNZ WAIT2 8237 C1 POP B 8238 C9 RET ; LOOP1 =8202 LOOP2 =820C OUTSB =8219 START =8200 WAIT =822C WAIT1 =8232 WAIT2 =8233

ＯＵＴＳＢがそのサブルーチンです。

もっともこのようにしたために、巧妙だったＤＣＸ　Ｂ、ＩＮＸ　Ｂが使えなくなってしまいました。
逆に考えれば、ＤＣＸ　Ｂ、ＩＮＸ　Ｂを使ったために、ここをサブルーチンにすることができなかった、とも言えます。
私はここはオーソドックスに、Ｃレジスタをサブルーチン内で使う方が好きです。

なおオリジナルでは一回の高→低→高のサイクルが完了してもとに戻って繰り返すときに、ＳＴＡＲＴに戻っていますが、これはやはり冗長です。
ここは上のリストのように、ＬＯＯＰ１に戻るべきだと思います。

ワンボードマイコンをつくろう！［第１３０回］
２０１１．１２．９ｕｐｌｏａｄ

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