(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第１０８回］
●テスト用回路の構成
今までは「つくるＣＰＵ」の内部の回路についてだけ説明をしてきました。
もちろん内部の回路だけでは何も動作させることはできません。
当然のことながらメモリが必要ですし、そこにプログラムを書き込むツールも必要です。
命令ごとにステップ動作の写真を撮ってきましたが、そのための回路も必要になってきます。
今回は、「つくるＣＰＵ」をテストするための回路の全体図を紹介いたします。
前回お見せした写真の全回路です。
回路図の右側にあるのが「つくるＣＰＵ」です。
上側にあるのが、今回新たに接続したＩ／Ｏ（８２Ｃ５５）のボードです。
左側にあるのが、当社のＢＡＳＩＣ制御ボード「ＺＢ２５Ｋ」です。
下側にあるのが、メモリボードです。
３２ＫＢのＲＡＭ、６２２５６の回路です。
「つくるＣＰＵ」と「ＺＢ２５Ｋ」と「メモリボード」はアドレスバスラインＡ７〜Ａ０、データバスラインＤ７〜Ｄ０でつながっています。
「ＺＢ２５Ｋ」の側はバスラインではなくて、Ｉ／Ｏポート８２Ｃ５５の出力になっています。
「ＺＢ２５Ｋ」からは「メモリボード」は「メモリ」ではなくて「Ｉ／Ｏ」として見えています。
メモリのリード、ライトのための端子も、「つくるＣＰＵ」からは、ＭＥＭＲＤ、ＭＥＭＷＲが接続されていますが、「ＺＢ２５Ｋ」からは、８２Ｃ５５の出力が接続されています。
「ＺＢ２５Ｋ」がＲＡＭ６２２５６にプログラムを書くときは、「つくるＣＰＵ」のＲＥＳＥＴをアクティブにした（８２Ｃ５５のＰＣ６をＬにする）状態で、アドレスラインのＡ７〜Ａ０（８２Ｃ５５のＡポートの出力）とデータラインのＤ７〜Ｄ０（８２Ｃ５５のＢポートの出力）をセットしながら書き込んでいきます。
必要なプログラムを書き込んだら、ＲＥＳＥＴを解除して、ＥＸＣＬＫにパルスを出力することでステップ動作をさせています。
●メモリアドレスは下位８ビットだけ？
よく見ると、そうなっています。
ＲＡＭのＡ１４〜Ａ８はＧＮＤに接続されています。
「ＺＢ２５Ｋ」からも「つくるＣＰＵ」からも、アドレスバスのＡ１５〜Ａ８は出ていません。
ＲＡＭ６２２５６は３２ＫＢ（キロバイト）ですから、００００〜７ＦＦＦ（または８０００〜ＦＦＦＦ）の３２ＫＢのはずですが、これでは２５６バイト（００００〜００ＦＦ）しかアクセスできません。
あれえ？
確か、ＰＵＳＨ、ＰＯＰの動作の説明では、スタックは０８００に設定していたはずでしたけど…。
ＳＨＬＤとＬＨＬＤの動作の説明では、１２３４番地なんていう、適当なメモリアドレスにＨＬレジスタの値を保存しましたけれど、そういえば、ちゃんとアクセスできていたようでした（［第１０５回］）。
こういうのをイメージといいます。
上の回路図のメモリボードのＲＡＭはアドレスラインの下位８ビットＡ７〜Ａ０しか接続されていません。
ということは、上位アドレスのＡ１５〜Ａ８がどのような値になっていても、つねに下位８ビットで選択される００００〜００ＦＦの２５６バイトの範囲のメモリがアクセスされるのです。
ですから１２３４番地をアクセスしていても、じつはＲＡＭの００３４番地をアクセスしていることになります。
これではとてもまともなプログラムを実行することはできません。
しかし今のところは、各命令ごとの動作が正しく実行されるかどうかの確認をするだけの、短いプログラムしか実行しませんから、こういう簡単な回路でも十分なのです。
メモリにはプログラムを書き込まなくてはいけませんから、「ＺＢ２５Ｋ」の８２Ｃ５５の出力がメモリのリード、ライトのラインにも接続してあります。
しかし回路図の上側にあるＩ／Ｏボードには、リード、ライトのラインは「ＺＢ２５Ｋ」からはつながっていません。
このＩ／Ｏボードは「つくるＣＰＵ」のＩＮ、ＯＵＴ命令の動作テストのためにだけ接続してありますから、「つくるＣＰＵ」からしか制御できません。
「つくるＣＰＵ」がＩＮ命令、ＯＵＴ命令を実行することで、Ｉ／Ｏボードの８２Ｃ５５を制御する様子については、次回にまたクロックごとの写真で紹介します。
２００８．１１．８ｕｐｌｏａｄ
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