(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第１６６回］
●ＩＮ、ＯＵＴ、ＲＬＣ、ＲＲＣ、ＲＡＬ、ＲＡＲ、の回路を実装しました
今回のＩＮ命令、ＯＵＴ命令の回路までが、この基板の前に作った２枚の試作基板で、一応のテストを済ませた回路です。
ＲＬＣ、ＲＲＣ、ＲＡＬ、ＲＡＲは、今回が初登場です。
やっと、というか、いよいよ、というか、これからが、残りの、初めてテストする回路の登場ということになります。
写真をクリックすると、拡大画像を見られます。
拡大画像はサイズが大きい（約１ＭＢ）ので、インターネットの低速接続環境ではダウンロードに時間がかかります。ご注意ください。
写真の上部に並んだＬＥＤの、左端がＩＮＲ、ＤＣＲ用の８ビットのカウンタで、その右はフラグレジスタです。
今回はフラグレジスタの右側に、ローテイト命令用の、８ビットのシフトレジスタ回路を実装しました。
●とりあえず、ＩＮ命令とＯＵＴ命令を片付けてしまいましょう
ＩＮ命令とＯＵＴ命令は［第１０６回］で説明をしました。詳しくはそちらを参照してください。
ＩＮ命令、ＯＵＴ命令は、外部の回路との間で、データのやり取りをするために、無くてはならない大切な命令です。
重要なはずの、その割には、機能としては、このＩＮ命令とＯＵＴ命令の、わずか２命令があるだけです。
したがって、何をするにも、外部に専用のＩ／Ｏ回路がいくつも必要になってしまいます。
８０８０やＺ８０は、外部回路がなければ何もできない、というある意味、不便な存在なのですが、しかし見方を変えれば、それであるからこそ、Ｉ／Ｏに関係する機能は全て外部回路にまかせてしまって、ひたすらＣＰＵでなければできない、制御の中枢機能に専念することができる、のであるとも言えます。
ともあれ、外部回路のコントロールには、このＩＮ命令とＯＵＴ命令が、それこそ八面六臂の大活躍をします。
ＴＫ８０の回路もＩＮ命令とＯＵＴ命令を抜きにしては考えられません。
ＩＮ命令とＯＵＴ命令は、外部のＩ／Ｏ回路と、Ａレジスタとの間で、データのやり取りをします。
Ａレジスタ以外のレジスタをＩＮ命令、ＯＵＴ命令で使うことはできません（Ｚ８０には他のレジスタを使ったＩＮ、ＯＵＴ命令があります）。
外部Ｉ／Ｏもメモリと同じように、アドレスバスとデータバスに接続されますが、メモリとは違って、アドレスバスの下位８ビットしか使用することができません。
Ａ０〜Ａ７の８ビットで決まる、２５６個のＩ／Ｏアドレス（Ｉ／Ｏ装置）がその全てとなります。
メモリのアクセスとぶつからないように、ＩＮ命令のときは、ＩＯＲＤ信号が、ＯＵＴ命令のときはＩＯＷＲ信号がアクティブになります。
この間は、メモリに対する、ＭＥＭＲＤ、ＭＥＭＷＲ信号は出力されませんから、メモリからのデータとＩ／Ｏからのデータがデータバス上でぶつかったり、またメモリやＩ／Ｏに誤ったデータが誤書込（誤出力）されないようになっています。
●ＩＮ命令とＯＵＴ命令のテストプログラム
ＩＮ命令とＯＵＴ命令のテストは、［第１０７回］、［第１０８回］、［第１０９回］で、Ｉ／ＯポートＬＳＩ、８２Ｃ５５を使ったテスト回路を作って、ステップ動作をさせて、動作の確認をしました。
今回は、そのときに使った８２Ｃ５５の回路をつないで、今度はステップ動作ではなくて、通常のＣＰＵクロックでプログラムを実行して、テストをします。
テストプログラムは簡単なものです。
００００ ３１００００ ＬＸＩ ＳＰ，００００
０００３ ３Ｅ８０ ＭＶＩ Ａ，８０
０００５ Ｄ３８３ ＯＵＴ ８３
０００７ ３Ｅ００ ＭＶＩ Ａ，００
０００９ Ｄ３８０ ＯＵＴ ８０
０００Ｂ ＣＤ３０００ ＣＡＬＬ ００３０
０００Ｅ ＤＢ８０ ＩＮ ８０
００１０ ３Ｃ ＩＮＲ Ａ
００１１ Ｃ３０９００ ＪＭＰ ０００９
０００３〜０００６は８２Ｃ５５の初期設定です。テスト用の８２Ｃ５５はＩ／Ｏアドレス８０〜８３に割り当てています。
アドレス８３にポートの向きを指定するコマンドを与えます。
コマンド８０はＡ〜Ｃポート全部を出力に指定するコマンドです。
８２Ｃ５５についての簡単な説明は［第１０７回］にあります。
０００７〜０００Ａでは、初期値００を８２Ｃ５５のＡポート（アドレス８０）に出力しています。
今回は［第１５７回］で作った、０．５ｓｅｃタイマールーチンを利用します。
０００Ｂで０．５ｓｅｃタイマールーチンをＣＡＬＬしています。
０００Ｅ〜０００Ｆでは、８２Ｃ５５のＡポートから、出力値を読み込みます。
ＩＮ命令で読み込んだ値はＡレジスタに書き込まれます。
８２Ｃ５５の出力ポートに対してＩＮ命令を実行すると、出力中の値がそのまま読み出されます。
０．５ｓｅｃタイマールーチンをＣＡＬＬする前に、ＯＵＴ命令でＡポートに出力した値がそのまま読み出されます。
００１０でＡレジスタの値を＋１したあとで、００１１のＪＭＰ命令で、０００９に戻って、繰り返します。
このプログラムを実行すると、８２Ｃ５５のＡポートの出力が、０．５秒ごとに、００〜ＦＦまで＋１ずつ加算されていきます。ＦＦの次はまた００に戻って、ずっと繰り返しを続けます。
●テスト中の写真です
左側にある基板が、［第１０８回］で、テスト用に作った８２Ｃ５５回路です。
８２Ｃ５５の出力は、その上のＬＥＤにフラットケーブルで接続しています。
３列あるうちの一番上がＡポートの出力です。
ＩＮ命令、ＯＵＴ命令は、この先、ＴＫ８０の回路を動作させるために、たっぷり使うことになりますから、今回はこんな簡単なテストだけですけれど、ひとまずＯＫということにいたします。
２００９．２．１９ｕｐｌｏａｄ
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