(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第２４８回］
●ＴＫ８０のステップ動作
ＴＫ８０のステップ動作については、［第２４１回］で、その動作について説明しました。
ユーザーが書いたプログラムを実行するには、そのプログラムの開始アドレスを、［ＡＤＲＳ ＳＥＴ］キーを使って、ＬＥＤの左４桁（アドレス表示部）に表示したあと、［ＲＵＮ］キーを押します。
通常は、ユーザープログラムを最後まで（もし、最後があれば、ですが）一気に実行してしまいます。
しかし、このとき、「ステップ動作」ＳＷをＯＮにしておくと、［ＲＵＮ］キーを押しても、最後まで一気に実行するのではなくて、たった１命令だけ実行すると、すぐにモニタプログラムに戻ってきてしまいます。
このとき、ＬＥＤのアドレス表示部には、今実行した命令の次のアドレスが表示されます。
またそのときのＣＰＵレジスタの値は全てＲＡＭの特定のエリアにセーブされていて、そのアドレスを指定することで、値を知ることができます。
この状態で［ＲＥＴ］キーを押すと、再びユーザープログラムに戻って、次の１命令が実行されますが、そこでまた実行を中止して、モニタプログラムに戻ってきてしまいます。
このように、ステップ動作は、ユーザープログラムを１命令ずつ実行しながら毎回モニタプログラムに戻ってくるという動作をします。
ユーザーが作ったプログラムが期待したのと異なる動きをしたときなど、このステップ動作を利用することで、効率のよいデバッグをすることができます。
ＴＫ８０のステップ動作は、割り込みを利用しています。
というところまでを、お話したあと、割込みとＥＩ命令、ＤＩ命令の説明に行ってしまいました。
ＥＩ命令はいきなり「割込み許可状態」にしないで、次の命令の実行が完了したあとで、有効になるように、回路に２段のＤフリップフロップを使っていました（［第２４３回］）。
こういう仕組みが必要な理由についても、説明しました。
もしＥＩ命令がすぐに受け付けられてしまうと、通常はＥＩ命令の次には、メインルーチンに戻るためのＲＥＴ命令がありますから、そのＲＥＴ命令が実行される前に、また割り込みがかかってしまい、メインルーチンに戻れなくなってしまうからです（スタックだけ消費されていきますから、これが繰り返されると、最後には暴走してしまうことになります）。
ＥＩ命令の回路にある２段のフリップフロップは、それを防ぐためのものです。
もちろん、ＥＩ命令が実行されたあと、ＲＥＴ命令が実行されて、メインルーチンに戻ったあとは、もしＩＮＴ信号がアクティブになっていれば、メインルーチンの命令を実行することなく、再び割込み処理が行われますが、割込み処理が完了してメインルーチンに戻ったあとに、次の割込みが受け付けられるわけですから、暴走したりはしません。
ＩＮＴ信号をずっとアクティブにしたままにしておくことで、割込みが連続して受け付けられる様子は、［第２４６回］で、写真をお見せしました。
しかし、この場合には、割込み処理が終わって、メインプログラムに戻ってすぐに次の割込みが受け付けられてしまうので、「ステップ動作」にはなりません。
●ステップ動作のための割込み回路にもフリップフロップが使われています
ＥＩ命令の仕組みは、ＥＩ命令の次の命令が実行されたあとで、「割込み許可状態」にするために、フリップフロップを使っています。
なんだか、ステップ動作にも、同じ考え方が利用できそうな気がします。
うーん。
もう限界だというのに、またまた回路を追加しなければなりません。
これは、つらい…。
しかし、覚悟を決めて、思いきって追加してしまいましたよ。
ＴＫ８０のステップ動作回路を追加してしまった、ＩＮＴ回路です。
点線の四角で囲ったところが、追加したＴＫ８０のステップ回路です。
スイッチ（ＤＳ３−１）がＯＮのときは、この回路は働きません。
回路を追加する前と同じことになります。
スイッチがＯＦＦのときに、ステップ動作になります。
［０９．６．２１注記］
あとになって、この回路図が正しくない（最終ではない）ことに気がつきました。
上記の、スイッチについての操作も、最終回路ですと、全く逆になります。
そのことについては、［第２５５回］をお読みください。
●ステップ動作の割り込みのタイミングです
この回路がどのように働くのか、タイミングチャートを使って説明をしましょう。
すでに説明しましたように、ＥＩ命令が実行されると、２段のＤフリップフロップ、Ｄ−ＦＦ（１）とＤ−ＦＦ（２）のＱ出力は、順に図のタイミングでＨになります。
回路図のＤフリップフロップにはＤ−ＦＦ（１）、Ｄ−ＦＦ（２）という記号はついていません。
これは今回の説明のために仮につけた名前です。
ＩＣ２１２の、前段のフリップフロップがＤ−ＦＦ（１）で後段がＤ−ＦＦ（２）です。
Ｄ−ＦＦ（２）のＱ出力がＨになる、”ＲＥＴ”命令のＴ３以後、割込みの受け付けが可能になります。
ですから、もしこのとき以後にＩＮＴ信号が入力されれば、早ければ、すぐ次の命令（ｎｅｘｔ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）のＴ０のときに割込みが受け付けられることになります。
ところが、今回追加したＴＫ８０のステップ回路は、自動的にＩＮＴ信号を発生させるのですが、その信号が実際に出力されるのは、Ｄ−ＦＦ（２）のＱ出力がＨになってから後のＴ２のときです。
したがって、タイミングチャートを見ていただくとわかりますように、”ｎｅｘｔ ｉｎｓｔｒｕｃｔｏｎ”が実行された、その次のＴ０にならないと、割込みは受け付けられないことになります。
この回路によって、メインルーチンの命令が１命令だけ実行された直後に、割込みが受け付けられることで、ワンステップ動作が可能になっているのです。
なお、８０８０には、Ｔ０やＴ３という信号はありませんので、ＴＫ８０のステップ回路は、ここでお見せした回路とは同じではありません。
しかし動作の原理はここで説明した回路の考え方と同じです。
２００９．６．１２ｕｐｌｏａｄ
２００９．６．２１「注記」を追加
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