(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第１７０回］
●ＲＲＣ、ＲＡＬ、ＣＭＣ、ＳＴＣのクロック毎の動作の写真です
［第１６７回］で説明した、ＳＴＣ、ＣＭＣ命令と［第１６８回］、［第１６９回］で説明したローテイト命令のうちの、ＲＲＣ、ＲＡＬ命令をステップ動作させて、クロック毎の写真を撮りました。
ＳＴＣはＣ（キャリー）フラグをセットする命令です。
ＣＭＣはＣ（キャリー）フラグを反転させる命令です。
ＲＲＣはＡレジスタのみを右（Ｄ７→Ｄ０）に１ビット回転させる命令です。Ｄ７とＣ（キャリー）フラグにはＤ０の値が入ります。
ＲＡＬはＡレジスタとＣ（キャリー）フラグをつないで仮に９ビットのレジスタにして、左（Ｄ７←Ｄ０）に１ビット回転させる命令です。Ｄ０にはＣ（キャリー）フラグの値が入り、Ｃ（キャリー）フラグにはＤ７の値が入ります。
ローテイト命令には、そのほかにも、ＲＬＣとＲＡＲがあります。
ＲＬＣはＲＲＣの動作を左方向に行う命令で、ＲＡＲはＲＡＬの動作を右方向に行う命令です。
ステップ動作の写真を全部の命令について掲載するのもなんだか冗長になってしまうようですので、ＲＬＣとＲＡＲについては写真には撮りませんでした。
写真には撮りませんでしたが、それぞれステップ動作はちゃんと実行して、正しく動作することは確認済みです。
ステップ動作でテストしたプログラムです。
００００ ３７ ＳＴＣ
０００１ ３ＥＦ０ ＭＶＩ Ａ，Ｆ０
０００３ ０Ｆ ＲＲＣ
０００４ ３Ｆ ＣＭＣ
０００５ １７ ＲＡＬ
０００６ ３７ ＳＴＣ
０００３のＲＲＣ命令でＣ（キャリー）フラグとＡレジスタの動作が確認できるように、最初にＳＴＣ命令でＣ（キャリー）フラグをセットし、Ａレジスタには初期値としてＦ０を入れます。
実は、たまたま００００のＳＴＣ命令を実行させるときに、すでにＣ（キャリー）フラグがセットされてしまっていましたので、写真は撮ったのですけれど、ＳＴＣの動作の前と後とで、Ｃ（キャリー）フラグの変化を確認することができませんでした。
そこでＳＴＣの写真としては、最後の０００６で実行したときのものをお見せすることにします。
ＭＶＩ命令については、ずっと以前に［第５０回］で、クロック毎の写真は、すでにお見せしています。
このときは、最初に作った試作基板での動作テストでしたが、動作としては同じですので、今回は、０００３のＲＲＣ命令の写真からスタートすることにします。
ＲＲＣ命令のＴ０の写真です
これがフラグレジスタです↓ これ↓がローテイトレジスタです
フラグレジスタは、右からＳ（サイン）、Ｚ（ゼロ）、Ｈ（ハーフキャリー）、Ｐ（パリティ）、Ｃ（キャリー）です。現在はＺフラグのみ消灯していて、残りのフラグは点灯しています。Ｚフラグは０で残りのフラグの値は１であることを示しています。
ローテイト用レジスタには、以前の値が入っています。
その下に少し離れて一列に並んでいるのが、左からＤ、Ｅ、Ｂ、Ｃ、Ａの各レジスタです。
０００１のＭＶＩ Ａ，Ｆ０を実行した結果、Ａレジスタには、Ｆ０が入っています。
その下の列は、左からＨ、Ｌレジスタと、スタックポインタＳＰＨ、ＳＰＬです。
さらにその下は、左から、ワークレジスタＷＫＨ、ＷＫＬとプログラムカウンタＰＣＨ、ＰＣＬです。
今回は、Ａレジスタ以外のレジスタは使われません。
プログラムカウンタは、０００３を保持しています。
一番下の列は、左からアドレスバスＡ１５〜Ａ８、Ａ７〜Ａ０、データバスＤ７〜Ｄ０です。
アドレスバスＡ１５〜Ａ０は０００３を表示していて、データバスＤ７〜Ｄ０はアドレス０００３のメモリ内容０Ｆを表示しています。
右に少し下がって、内部データバスｉＢ７〜ｉＢ０があります。内部データバスにも０Ｆが表示されています。
その右上はＯＰコードレジスタで、ここにはまだ前の命令コード（３Ｅ）がラッチされています。
さらにその右は制御信号を表示しています。一番左はＭＥＭＲＤで、右から３番目はステップ動作中の表示です。
その右側の５個のＬＥＤは、マシンクロックの出力パルス５ビットＥ、Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａを示します。
現在は全部消灯していますから、クロックの状態は０００００でＴ０であることを示しています。
Ｔ１の写真です。
ＯＰコードレジスタに命令コード０Ｆが書き込まれています。
ＯＰコードレジスタのｗｒｉｔｅ信号を示す緑ＬＥＤが点灯しています。
ＯＰコードレジスタに命令コードがラッチされるのは、このＴ１の終りのタイミングです。
クロック表示のＡが点灯して、Ｔ１であることを示しています。
Ｔ２の写真です
ＭＥＭＲＤが消灯しました。
ＯＰコードレジスタの緑ＬＥＤ（ｗｒｉｔｅ信号）が消灯して、ＯＰコードレジスタに命令コード０Ｆがラッチされました。
Ｔ２と次のＴ３はクロックが進むだけで、内部的には何も変化しません。
実は、この期間は、割り込みやバスリクエストなどの特殊な制御のために用意されたものです。
この写真では、Ｔ２とＴ３では、アドレスバスＡ１５〜Ａ０とデータバスＤ７〜Ｄ０がＣＰＵから開放されるため、全点灯しています。
これは、ＴＫ８０のＬＥＤ表示回路が、メモリのＤＭＡ（ｄｉｒｅｃｔ ｍｅｍｏｒｙ ａｃｃｅｓｓ）を行うために、この期間を開放するようにしたためです。
しかし、こうやって写真を見ると、なんとなく気持ちが良くありません。
ＴＫ８０はオプションの機能として考えています。
オプションのために標準の動作が規制されるというのも、考えてみればおかしな話です。
ということで、写真では、Ｔ２とＴ３では、バスが開放されるため、アドレスバスとデータバスが全点灯していますが、ここはＴＫ８０の回路を使用しないときには、開放しないように設計を直すことにしました。
Ｔ３の写真です
ＰＣ（プログラムカウンタ）にクロック（右上の緑ＬＥＤ）が入っています。Ｔ３の終りのタイミングでＰＣがカウントアップされます。
Ｔ４の写真です
Ａレジスタにｒｅａｄ信号が入って（左の黄ＬＥＤ）、Ａレジスタの値（Ｆ０）が内部データバスに出力されています。
ＰＣ（プログラムカウンタ）は０００４になりました。
Ｔ５の写真です
内部データバスに出力されていた、Ａレジスタの値（Ｆ０）がローテイト用レジスタにラッチされました。
Ｔ６の写真です
ローテイト用レジスタにクロックが入っているのですが、この写真ではわかりません。
ローテイトレジスタのクロックもＬＥＤ表示するほうがいいですね。検討してみます。
Ｔ６の終りのタイミングで、ローテイト動作が行われます。
Ｔ７の写真です
ローテイト用レジスタの値が１ビット右にローテイトして、Ｆ０だったものが、７８になりました。
まだＣ（キャリー）フラグは変化していません。
前回、ローテイト命令では、Ｃ（キャリー）フラグのセット、リセットはＴ４の終りに行う、と説明してしまいました。
自分で設計しておいて、時間がたつとすぐに忘れてしまいます。
ここは、そうではなくて、ＣＦをセット、リセットする条件（つまりローテイト前のＤ７またはＤ０）をＴ４の終りにフリップフロップに保持しておいて、その保持した条件によって、Ｔ８のときにＣ（キャリー）フラグをセット、リセットします、でした。
Ｔ６の終りに、ローテイト動作が完了するまで、Ｃ（キャリー）フラグは変化させてはいけませんから、そのような回路にしておく必要がありました（そのように考えたことを、すっかり忘れていました）。
ですから、その前段のフリップフロップは不要だったのです（前回の説明を、そのように訂正いたしました０９．２．２５）。
Ｔ８の写真です
Ｃ（キャリー）フラグが消灯しました。
これはローテイト前のＡレジスタのＤ０の値が入ったためです。
ローテイト用レジスタのｒｅａｄ信号（左の黄ＬＥＤ）がアクティブになって、内部データバスに、その値７８が出力されています。
同時にＡレジスタのｗｒｉｔｅ信号（右の緑ＬＥＤ）がアクティブになって、Ａレジスタに７８が書き込まれています。
Ｔ９の写真です
Ａレジスタの緑ＬＥＤ（ｗｒｉｔｅ信号）が消灯しました。
Ｔ１０（次の命令のＴ０）の写真です
Ｔ１０は一瞬で終了し、次の命令（ＣＭＣ、命令コード３Ｆ）のＴ０になります。
アドレスバスＡ１５〜Ａ０には、ＰＣ（プログラムカウンタ）の値０００４が出力され、データバスＤ７〜Ｄ０には、３Ｆが表示されています。
Ｔ０〜Ｔ３のＯＰコードフェッチサイクルの動作は各命令とも同じですから、Ｔ２、Ｔ３の写真は省略して、Ｔ４の写真からお見せすることにします。
本日は時間がなくなってしまいました。この続きは次回にすることにいたします。
２００９．２．２４ｕｐｌｏａｄ
２００９．２．２５些細な部分をあちこち少しずつ訂正しました
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