●ＮＤ８０ＺⅢとの接続シーケンス
本日は朝からずっと、ＤＯＳのリモートプログラムとＮＤ８０ＺⅢのＵＳＢ接続のシーケンスについてのこまごまとしたところを構築しておりました。
いままではとにかくデバッグ優先ですから、接続とか切断とかといったあたりのシーケンスはほとんど無視、やっつけ、でやっておりました。
でもシステムも少しずつ完成に近づいてきましたので、ここらあたりできちんと整理しておこう、と考えたのが本日の作業のきっかけです。
あちこち、やりっぱなしできましたので、けっこう整理するのがホネでしたけれど、なんとかサマになったようです。
ＮＤ８０ＺⅢはＴＫ８０モニタプログラムとＮＤ８０Ｚモニタプログラムの両方を搭載しています。
そのいずれも、パソコンとの接続は全く不要で、ボード上の１６進キー、機能キーから入力、７セグメントＬＥＤに出力することで、マシン語プログラムの作成と実行を行うことができます。
その昔のオリジナルのＴＫ８０と全く同じ使い方です。
●リモートプログラム
ＮＤ８０ＺⅢのＲＯＭに焼いてありますＴＫ８０モニタプログラムは、ＴＫ８０の機能動作とほとんど同じなのですが、もうひとつのモニタプログラムである、ＮＤ８０Ｚモニタプログラムは、ＴＫ８０の機能をかなり拡張したものになっています。
当社が以前に発売しておりましたＮＤ８０Ｚシリーズのモニタプログラムがもとになっています。
ＮＤ８０ＺモニタプログラムもＴＫ８０モニタと同様に、ボード上のキーボードから入力して、７セグメントＬＥＤに表示するように動作するのですが、ＷｉｎｄｏｗｓパソコンとＵＳＢで接続した場合に、ボード上のキーから入力する代わりに、パソコンからＵＳＢ経由で送られてきたキー入力データをボード上のＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０から受け取り、そして７セグメントＬＥＤに表示すると同時に、その表示データをＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０に送ることで、ＵＳＢを経由してパソコン上のＤＯＳプロンプト画面にも表示されるようにプログラムされています。
この仕組みは、ＴＴＬで作ったＣＰＵボードＭＹＣＰＵ８０のリモートプログラムの仕組みをもとにしています。
ただ、もともとはシステム的に構築するほどのものではなかったこともあって、接続するのも、切断するのも、かなり手作業的なものになっていました。
今回はその接続から切断までのところをスムーズにするように手を加えました。
ＮＤ８０ＺⅢはパソコンとのリモート接続をするときは、ＴＫ８０モニタではなくて、ＮＤ８０Ｚモニタで起動します。
モニタの選択はＮＤ８０ＺⅢ本体ボード上のディップスイッチで行います。
パソコンとＮＤ８０ＺⅢの接続はＵＳＢケーブルで行いますが、ケーブルを接続してＮＤ８０ＺⅢの電源を入れただけでは交信は開始されません。
ＮＤ８０ＺⅢはＵＳＢケーブルを接続した状態でも、接続していないときと同じように独立して操作できる、ということを優先したためです。
接続のシーケンスは、普通ＤＯＳプロンプト側のリモートプログラムを起動することから開始します。
ＵＳＢケーブルを接続しても、ＮＤ８０ＺⅢのＺ８０ＣＰＵは、そのことを全く認識していませんが、ＮＤ８０ＺⅢ本体ボード上のＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０は、ＵＳＢケーブルの状態を常に監視していて、パソコンと接続された時点で（パソコン側のリモートプログラムが起動される以前に）、パソコンのＵＳＢ（ＨＩＤ）ドライバとの間で基本的な接続を確立しています。
ですから、パソコンのＤＯＳプロンプトで、リモートプログラムを起動すると、ただちにＮＤ８０ＺⅢ（実はＮＤ８０ＺⅢボード上のＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０）が検出されるため、
ＮＤ８０ＺⅢに接続しました
というメーセージが表示されます。
ではこれにＮＤ８０ＺⅢはどうやって応答するか、といいますと、その仕掛けは、ＮＤ８０ＺⅢのモニタＲＯＭの中に仕込んであります。
ＲＯＭの中のＵＳＢ接続をアクティブにするプログラムを実行すると、キー入力プログラムがＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０からデータを受け取るプログラムにスイッチされ、また７セグメントＬＥＤの表示プログラムに、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０へデータを送出するプログラムが追加されます。
デバッグ初期は、そのプログラムを実行するために、（ＮＤ８０ＺⅢの）１６進キーから、アドレスを入力して、［ａｄｒｓｓｅｔ］［ｒｕｎ］と操作していたのですが、そのままではちょいといただけません（そのほうがマニアックでよいのかもしれませんけれど…）。
ＮＤ８０ＺⅢのキー機能で、使われていないものがありますから、それを利用することにしました。
以前ＮＤ８０Ｚではプログラムやデータを保存するときに、カセットテープレコーダを使っていました。ＴＫ８０も同じです。
カセットテープに録音するという方法は当時ではなかなかに便利なものでしたが、テープに傷があったりちょっとした回転ムラなどでうまく録音できないこともよくありました。
ですから、本当にうまく録音できたかどうか、チェックしてみる必要がありました。
それがベリファイです。
ＮＤ８０Ｚモニタでは、［Ｉ／Ｏ］キーに続けて［８（ＶＦ）］キーを押すことで、ベリファイを実行するようになっていました。
このベリファイはＮＤ８０ＺⅢでは全く不要です。
そこで、現在は使われていない、［Ｉ／Ｏ］［８（ＶＦ）］のキー操作でリモート接続を起動するようにしました。
上のＤＯＳ画面の表示のあとで、ＮＤ８０ＺⅢのキーから［Ｉ／Ｏ］［８（ＶＦ）］と操作します。
すると、リモート接続がアクティブになって、下の画面になります。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０を通じてＮＤ８０ＺモニタとＤＯＳ側のリモートプログラムとの間の通信接続が確立すると、そのことをわかりやすく表示するために、ＤＯＳ側のリモートプログラムから［ＲＥＡＤＩＮＣ］キーコードを送ります。
ＮＤ８０Ｚモニタはそれを受けて、ＲＥＡＤ ＩＮＣ後のＬＥＤのアドレス表示部とデータ表示部のデータを送ってきます。
それが上の画面です。
アドレス０００１とデータ００００が表示されてキー入力待ちになっています。
そのときのＮＤ８０ＺⅢのＬＥＤ表示です。
上のＤＯＳ画面と同じＬＥＤ表示になっています。
これ以後は、パソコンのＤＯＳ画面の表示とＮＤ８０ＺⅢのＬＥＤの表示は連動するようになります。
なお、さきほどのＮＤ８０Ｚモニタの側のリモートプログラムを起動するときのキー操作［Ｉ／Ｏ］［８（ＶＦ）］は、この写真のキーで、上の列の真中の［＊（Ｉ／Ｏ）］キーと左の上から３番目の［８（ＶＦ）］キーを続けて押す、という操作です。
パソコンのフルキーボードの［＋］を押したところです。
［＋］は［ＲＥＡＤ ＩＮＣ］キーとして働きます。
そのキーコードはＮＤ８０ＺⅢの側に送られて、ただちにその結果が返送されてきます。
次のアドレス０００２と、そのメモリの値０００８が表示されました。
そのときのＮＤ８０ＺⅢのＬＥＤ表示です。
［１］［２］［３］［４］と入力してみました。
その入力データは１つのキーを押すごとにＮＤ８０ＺⅢに送られて、ＬＥＤに表示されます。
この写真では、ＤＯＳ側で［１］［２］［３］［４］と入力してから、ＬＥＤに１２３４と表示されたように見えますが、実際のＬＥＤの表示は、次のように行われます。
キー入力前のＬＥＤのデータ表示部 ０００８
［１］を入力 ００８１
［２］を入力 ０８１２
［３］を入力 ８１２３
［４］を入力 １２３４
うーん。そのようにして写真を撮るとよかったですねえ。
そのあと［ＡＤＲＳＳＥＴ］を入力しました。
ＤＯＳ側のリモートプログラムでの［ＡＤＲＳＳＥＴ］は［．］（ピリオド）キーを入力することで行われます。
フルキーボードの右側の数字キーボードを使うことを前提にして考えてあります。
［ＡＤＲＳＳＥＴ］はＮＤ８０ＺⅢでただちに実行されて、その結果がＤＯＳ側に送られてきます。
ＤＯＳの画面に、アドレス１２３４とそのメモリ内容３４５Ｅが表示されています。
データ表示部の表示は、その直前のデータ表示部の右２桁が左２桁にシフトして、そのあと右２桁にアドレス表示部に表示されているアドレスのメモリ内容が表示されます。
そのときのＮＤ８０ＺⅢのＬＥＤ表示です。
リモートプログラムを終了するときは［Ｃｔｒｌ］キーを押した状態で［Ｅ］キーを押します。
［Ｃｔｒｌ］＋［Ｅ］で終了するというのは、ＥＸＩＴ、またはＥＮＤの意味からです。
一般的な［Ｃｔｒｌ］＋［Ｃ］（［Ｃｔｒｌ］キーを押しながら［Ｃ］キーを押す）でも終了できますが、［Ｃｔｒｌ］＋［Ｃ］はＤＯＳのシステムプログラムでもブレイクコードとして使っていますから、危険です。
状況によっては、システムによって強制終了されてしまって、ログファイルがクローズされずに破棄されてしまう可能性がありますから、このリモートプログラムでは［Ｃｔｒｌ］＋［Ｅ］で終了できるようにしてあります。
今回の作業で、この部分に手を加えました。
［Ｃｔｒｌ］＋［Ｅ］（または［Ｃｔｒｌ］＋［Ｃ］）の入力で、いきなりＤＯＳ側のリモートプログラムを終了してしまうと、ＮＤ８０ＺⅢの側は通信状態のままハシゴを外された形で残されてしまってハングアップしてしまいます。
そこでリモートプログラムの終了前にＮＤ８０ＺⅢに［０］［０］［０］［０］［ＡＤＲＳＳＥＴ］［ＲＵＮ］を送信して、ソフトウエアリセットをかけるようにします。
上の画面の最後の００００ ００Ｃ３の表示は、［０］［０］［０］［０］［ＡＤＲＳＳＥＴ］を送信したことへの、ＮＤ８０ＺⅢからの最後の応答です。
その直後の［ＲＵＮ］の送出によって、ＮＤ８０ＺⅢはソフトウェア的にリセットされ、初期状態（電源投入直後の状態）に戻ります。
そうしておいてから、ＤＯＳ側のリモートプログラムを終了します。
そのときのＮＤ８０ＺⅢのＬＥＤ表示です。
ＵＳＢでのリモート接続は解除されていますから、通常のキー操作が可能になっています。
この状態は最初のリモートプログラムの起動前と同じ状態ですから、この状態で、再びリモートプログラムを起動して、ＮＤ８０ＺⅢとリモート接続することができます。
リモートプログラムはまだ作成途中ですからｚｂ２ｎという名前になっています。
最初のリモートプログラムの起動のときと同じ状態です。
この状態で、ＮＤ８０ＺⅢのキーから［Ｉ／Ｏ］［８（ＶＦ）］と入力すれば、さきほどと同じように、またＮＤ８０ＺⅢのリモートコントロールができるようになります。
ＮＤ８０ＺⅢで、［Ｉ／Ｏ］［８（ＶＦ）］とキー入力しました。
ふたたびＮＤ８０ＺⅢがＵＳＢでリモート接続されました。
今回はちょっと時間が無くなってしまいましたので、Ｚ８０ＢＡＳＩＣの起動と終了についての説明ができませんでした。
それについてはまた次回に説明いたします。
ＣＰＵをつくろう！第５５７回（２０１０．７．１９ｕｐｌｏａｄ）を再編集
ワンボードマイコンをつくろう！［第７２回］
２０１１．７．１ｕｐｌｏａｄ
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