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

当記事は２００９年１１月から「ＴＴＬでＣＰＵをつくろう！」というタイトルの もとにほとんど毎日連載をしてきたものを再編集したものです。

２０１１．６．２６ 前へ 次へ 目次へ戻る ホームページトップへ戻る

☆それは特注品の試作から始まりました ＴＫ８０コンパチブルで、その上中日電工オリジナルのＮＤ８０Ｚとしても動作するというＺ８０ＣＰＵのワンボードマイコンを企画し、その開発準備をしていたところに、ＮＤ８０Ｚの特注品の開発依頼をいただきました。

［第５回］

●前回の７セグメントＬＥＤ表示回路の説明についてあと少しだけ補足を

前回は７セグメントＬＥＤの表示回路について説明をしました。
今回のＺ８０版ＴＫ８０ボードの７セグメントＬＥＤの表示は、数百ＨｚのパルスをＺ８０ＣＰＵのＢＵＳＲＥＱ端子に入力して、ＣＰＵの命令の実行をほんのわずかの期間（数μｓ）停止させておいて、その間にメモリから表示データを読み出して、それをラッチすることで行っています。
ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｃｃｅｓｓ）による、ダイナミック点灯です。

ＣＰＵのクロックは水晶発振回路から得た４ＭＨｚですから、プログラムの実行時間はそれを構成する命令の実行クロックの総和にクロック周波数から求めた０．２５μｓ／クロックを掛けることで正確に求めることができます。
しかしそこにたとえわずかとはいえ、毎秒数百回６μｓほどの中断が発生するとなると、せっかくの水晶発振クロックの正確さも発揮することができません。

それでも、その誤差は６μｓ／１２００μｓていどですから、わずか０．５％ほどの誤差にすぎません。
通常のプログラムでしたら、問題になるほどではありません。

しかし、なかにはもっと正確な実行時間が求められるようなプログラムもあるかもしれません。
ＴＫ８０はそういう正確な実行時間が必要なプログラムを実行する場合のために、７セグメントＬＥＤ表示のもとになっているＤＭＡを禁止することができるようになっていました。
ＴＫ８０では８２５５のＰＣ７の出力をＬにすることで、ＤＭＡ（およびＬＥＤ表示）を禁止するような回路になっていました。

今回のＺ８０版ＴＫ８０でも同じ考えで、ＤＭＡとＬＥＤ表示を禁止することができるようにしてあります。
［第３回］の７セグメント表示回路で、ＤＭＡＯＮという信号がそれです。
ＤＭＡＯＮをＬにすると、Ｚ８０ＣＰＵへのＢＵＳＲＥＱ出力が禁止されると同時に、７セグメントＬＥＤの各桁のコモン端子をドライブしている７４ＬＳ１４５の出力も禁止されるので、ＬＥＤも表示されなくなります。

このＤＭＡＯＮ信号は、同じく［第３回］のＩ／Ｏ回路にあります。
図の中ほどにある７４ＨＣ３７３（Ｉ／Ｏアドレス９８〜９Ｂ）からのＤ７出力がＤＭＡＯＮ信号です。
モニタプログラムでは、初期状態でＩ／Ｏアドレスの９８〜９Ｂにビット７＝１であるような値を出力して、ＤＭＡと７セグメントＬＥＤ表示が行われるようにします。
ユーザープログラムで、Ｉ／Ｏアドレスの９８〜９Ｂに、ビット７＝０になるような値を出力すると、それ以後はＤＭＡとＬＥＤ表示がおこなわれなくなりますが、そのかわりに、プログラムは遅延することなく正確な時間で実行されるようになります。
ＣＰＵをつくろう！第４３７回（２０１０．２．２０ｕｐｌｏａｄ）を再編集

ワンボードマイコンをつくろう！［第５回］
２０１１．６．２６ｕｐｌｏａｄ

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