(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第３４３回］
●前回からの続きを書こうとしたのですが…
何回も書いては消し、また書いては消し、を続けたのですけれど…。
結局、全部消してしまいました。
なんだか理屈っぽくなるばっかりでちっとも面白くありません。
ＭＹＣＰＵ８０に何か意義があるか？
うーん…。
無くったってよいじゃありませんか。
そんじょそこらにあるもんじゃありません。
このボリュームはハンパじゃありません。
しかもただの模型じゃあありません。動くんですよ。
８０８０と同じ動作をするんです。
ＩＣの数が何と２７０個ですよー。
どーです。すごいでしょー。
それでいいじゃありませんか。
これだけのＩＣを並べて、ちゃんとＣＰＵとしてまともに動くってこと自体、すごいことだとは思いませんでしょうか？
このすごいヤツを実際に自分の手で組み立ててみて、それで動いたときの感動！
そりゃあ、ちょいと感激ですよ
☆☆☆ご注文いただいた皆様のお手元に、そろそろキットが行き渡ります。
キットにはもちろん詳細な説明書は付属しておりますけれど、写真などはありません。
組立や動作テストの参考にしていただくこともあるかもしれませんので、［第３３３回］を最後に中断しておりました、ＭＹＣＰＵ基板の組立作業および動作テストの説明を再開いたします。☆☆☆
●［９］ＳＴＡ、ＬＤＡ、ＳＴＡＸ、ＬＤＡＸ、ＸＣＨＧ、ＳＰＨＬ、ＰＣＨＬ、ＩＮＸ、ＤＣＸ、ＸＴＨＬ、ＳＨＬＤ、ＬＨＬＤ、ＮＯＰ命令回路の実装です
［第３１４回］で説明した作業です。
今回はてんこ盛りです。
ＳＴＡ、ＬＤＡ、ＳＴＡＸ、ＬＤＡＸ、ＸＣＨＧ、ＳＰＨＬ、ＰＣＨＬ、ＩＮＸ、ＤＣＸ、ＸＴＨＬ、ＳＨＬＤ、ＬＨＬＤ、ＮＯＰ命令の回路を実装します。
実装する部分は、こちらのシルク図で、赤色で着色したところです。
●組立作業を終わったところの写真です
写真をクリックすると拡大画像を見られます。サイズが大きいので（約１ＭＢ）、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。
●［９］ＳＴＡ、ＬＤＡ、ＳＴＡＸ、ＬＤＡＸ、ＸＣＨＧ、ＳＰＨＬ、ＰＣＨＬ、ＩＮＸ、ＤＣＸ、ＸＴＨＬ、ＳＨＬＤ、ＬＨＬＤ、ＮＯＰ命令回路の動作テストです（操作説明書から）
●１６．タイマールーチンをつくる（ＮＯＰ命令のテスト）
ＭＹＣＰＵ８０組立説明書 Ⅲ組立 ［９］ＳＴＡ、ＬＤＡ、ＳＴＡＸ、ＬＤＡＸ、ＸＣＨＧ、ＳＰＨＬ、ＰＣＨＬ、ＩＮＸ、ＤＣＸ、ＸＴＨＬ、ＳＨＬＤ、ＬＨＬＤ、ＮＯＰ命令回路 の組立作業後に行う動作テストの説明です。
●１６－１． タイマールーチン（ＮＯＰ命令のテストプログラム）をメモリに書く
メモリに次のプログラムを書きます（１． メモリにデータを書き込む の説明を参考にして操作してください）。
（１）２．５ｍｓのタイマールーチン
００４０ Ｆ５ ＰＵＳＨ ＰＳＷ （８）
００４１ ３ＥＦ６ ＭＶＩ Ａ，Ｆ６ （６）
００４３ ３Ｄ ＤＣＲ Ａ （８）
００４４ Ｃ２４３００ ＪＮＺ ＄００４３ （１２） ｏｒ （８）
００４７ ００ ＮＯＰ （４）
００４８ ００ ＮＯＰ （４）
００４９ ００ ＮＯＰ （４）
００４Ａ ００ ＮＯＰ （４）
００４Ｂ Ｆ１ ＰＯＰ ＰＳＷ （８）
００４Ｃ Ｃ９ ＲＥＴ （８）
（リスト１２） ２．５ｍｓタイマールーチン（ＮＯＰ テストプログラム）
（２）０．５ｓｅｃのタイマールーチン
００３０ Ｆ５ ＰＵＳＨ ＰＳＷ （８）
００３１ ３ＥＣ８ ＭＶＩ Ａ，Ｃ８ （６）
００３３ ＣＤ４０００ ＣＡＬＬ ＄００４０ （１８＋４９６２）
００３６ ３Ｄ ＤＣＲ Ａ （８）
００３７ Ｃ２３３００ ＪＮＺ ＄００３３ （１２） ｏｒ （８）
００３Ａ Ｆ１ ＰＯＰ ＰＳＷ （８）
００３Ｂ Ｃ９ ＲＥＴ （８）
（リスト１３） ０．５ｓｅｃタイマールーチン
ＣＰＵクロックは水晶発振ですから、プログラムの実行時間も正確です。
命令を組み合わせることで必要なタイマールーチンを作ることができます。
しかし命令によって、それぞれの実行クロック数が異なりますから、その命令を組み合わせて希望通りのタイマーを作ることは簡単ではありません。
そういうときにＮＯＰ命令は、「なにもしないで実行時間だけかかる命令」なので、重宝します。
リスト１２はＮＯＰのテストを兼ねていますが、同時に、後々も利用ができるタイマールーチンです。
８ビットのカウンタを使って少ないバイト数で作るタイマールーチンはせいぜいｍｓ単位のものになります。
しかし実用上はもう少し長いタイマーがあると便利です。
リスト１３はリスト１２の２．５ｍｓタイマールーチンをＣＡＬＬすることで作った、０．５ｓｅｃのタイマールーチンです。
リスト１２もリスト１３も最後がＲＥＴ命令で終わるサブルーチンですから、単独では実行できません（実行できますが、実行後にＲＥＴ命令での戻り先がありませんから、暴走してしまいます）。
別に用意するメインルーチンからＣＡＬＬすることで初めて機能することになります。
命令の後ろの（ ）はその命令の実行クロック数です。
「つくるＣＰＵ」のＣＰＵクロックは２ＭＨｚですから、１マシンクロックは０．５μｓです。
各命令のクロック数に０．５μｓを掛けたものが、その命令の実行時間になります。
命令のクロック数は８０８０命令説明書を参照してください。
●１６－２． ２．５ｍｓタイマールーチンの説明です
００４０のＰＵＳＨ ＰＳＷと００４ＢのＰＯＰ ＰＳＷはスタックにＡレジスタとフラグを退避するために使います。
ＤＣＲ Ａ命令の実行によってＡレジスタの値とフラグの状態が変化することをサブルーチンの外に伝えないためです。
このようにＰＵＳＨ／ＰＯＰを使うことによってレジスタをサブルーチン内だけのローカルなものにすることができます。
Ｆ６は十進数では２４６になります。
ＤＣＲ ＡとＪＮＺが２４６回繰り返し実行されるほかは、その他の命令が１回ずつ実行されますから、００４０からのタイマールーチンの実行クロック数は下のように計算できます。
８＋６＋（８＋１２）×２４６－４＋４＋４＋４＋４＋８＋８＝４９６２
－４はＪＮＺの最後の一回が８クロックであるための補正です。
１マシンクロックは０．５μｓですから、このタイマールーチンの実行時間は４９６２×０．５＝２４８１μｓになります。
２．５ｍｓに少し足りませんが、これは上位のサブルーチン（０．５ｓｅｃタイマールーチン）で正確な２．５ｍｓのタイマーにするための補正を考慮しているためです。
●１６－３． ０．５ｓｅｃタイマールーチンの説明です
Ｃ８は十進数では２００になります。
ＣＡＬＬとＤＣＲ ＡとＪＮＺが２００回繰り返し実行されます。
この３つの命令の実行クロック数は１８＋８＋１２＝３８です。
ＣＡＬＬは２．５ｍｓタイマールーチンをＣＡＬＬしていますから、１回のＣＡＬＬ毎に４９６２クロックが加わります。
３８＋４９６２＝５０００クロックですから、このループを１回実行する毎にちょうど２．５ｍｓかかることになります。
それを２００回繰り返しますから、２．５×２００＝５００ｍｓです。
実際にはこのループの前後にも命令があります。
その部分の実行クロック数を計算します。
８＋６＋８＋８－４＝２６クロックです。－４はＪＮＺの最後の１回が４クロック少ないための補正です。
２６×０．５＝１３μｓです。全体の５００ｍｓに比べてわずかですから、普通の用途でしたらこのくらいの値は無視できます。
なおこのタイマールーチンについては、当社ホームページの
「つくるＣＰＵ［第１５７回］」（http://www.alles.or.jp~thisida/mycpu157.html）
でも説明をしています。
ここで作ったタイマールーチンは次のＸＣＨＧ命令のテスト他で使います。
●１７．ＸＣＨＧ命令のテスト
ＭＹＣＰＵ８０組立説明書 Ⅲ組立 ［９］ＳＴＡ、ＬＤＡ、ＳＴＡＸ、ＬＤＡＸ、ＸＣＨＧ、ＳＰＨＬ、ＰＣＨＬ、ＩＮＸ、ＤＣＸ、ＸＴＨＬ、ＳＨＬＤ、ＬＨＬＤ、ＮＯＰ命令回路 の組立作業後に行う動作テストの説明です。
●１７－１． ＸＣＨＧ命令のテストプログラムをメモリに書く
メモリに次のプログラムを書きます（１． メモリにデータを書き込む の説明を参考にして操作してください）。
００００ ３１００００ LXI ＳＰ，＄００００
０００３ ２１５０００ ＬＸＩ Ｈ，＄００５０
０００６ １１５１００ ＬＸＩ Ｄ，＄００５１
０００９ ０１００００ ＬＸＩ Ｂ，＄００００
０００Ｃ ７０ ＭＯＶ Ｍ，Ｂ
０００Ｄ ＥＢ ＸＣＨＧ
０００Ｅ ７０ ＭＯＶ Ｍ，Ｂ
０００Ｆ ＥＢ ＸＣＨＧ
００１０ ＣＤ３０００ ＣＡＬＬ ＄００３０
００１３ ３４ ＩＮＲ Ｍ
００１４ ４６ ＭＯＶ Ｂ，Ｍ
００１５ ＥＢ ＸＣＨＧ
００１６ ＣＤ３０００ ＣＡＬＬ ＄００３０
００１９ ３５ ＤＣＲ Ｍ
００１Ａ ４Ｅ ＭＯＶ Ｃ，Ｍ
００１Ｂ Ｃ３０Ｆ００ ＪＭＰ ＄０００Ｆ
（リスト１４） ＸＣＨＧ テストプログラム
ここではＸＣＨＧ命令の動作テストをするのが目的ですが、リスト１４は、それと同時にＭＯＶ ＭやＩＮＲ Ｍ、ＤＣＲ Ｍもテストするプログラムになっています。
またアドレス００３０の０．５ｓｅｃタイマールーチンをＣＡＬＬすることで、ＮＯＰ命令の動作テストを兼ねています。
［注記］００３０からのタイマールーチンがないとリスト１４のテストプログラムは実行できません。もしもまだタイマールーチンをメモリに書き込んでいない場合には、１６－１．タイマールーチン（ＮＯＰ命令のテストプログラム）をメモリに書く の作業をしてください。
このプログラムは、メモリアドレスの００５０と００５１をレジスタＢとレジスタＣのワークエリアとして利用し、０．５秒後にＢレジスタ用ワークエリア（００５０）をインクリメント（＋１）し、次の０．５秒後にＣレジスタ用ワークエリア（００５１）をデクリメント（－１）し、それを繰り返します。
ワークエリアアドレスはＨＬレジスタを使って指定しますが、ＨＬレジスタに００５０が入っているときにもうひとつのアドレス００５１はＤＥレジスタに入れられます。ＨＬレジスタとＤＥレジスタの値を交換するのにＸＣＨＧ命令が使われます。
●１７－２． テストプログラムを実行する
プログラムの実行の仕方については ４． テストプログラムを実行する を参照してください。
ＲＥＳＥＴＳＷを押しながら、ディップスイッチＤＳ３－４をＯＦＦにします。その後ＲＥＳＥＴＳＷを離すとプログラムが実行されます。
プログラムが実行されると、最初ＢレジスタとＣレジスタは共に００になり、ＨＬレジスタは００５０、ＤＥレジスタは００５１になります。
０．５秒後にＢレジスタが＋１され、ＨＬレジスタとＤＥレジスタの値が交換されます①。
その次の０．５秒後にＣレジスタが－１され、ふたたびＨＬレジスタとＤＥレジスタの値が交換されます②。
①②が繰り返し実行されます。
☆☆☆操作説明書には図はありますが画像（基板の写真）はありません。でもせっかくのホームページですから、写真もＵＰいたします。☆☆☆
●テストプログラムを実行中の写真です
Ｂレジスタは５Ａ、ＣレジスタはＡ６です。
５Ａは十進では９０です。
Ｂレジスタは１秒ごとに＋１されますから、ちょうど経過時間（秒）と同じです。
９０秒＝１分３０秒ですからストップウォッチの表示とぴったり一致しています。
なおこのＸＣＨＧテストプログラムについては、当社ホームページの
「つくるＣＰＵ［第１５８回］」（http://www.alles.or.jp~thisida/mycpu158.html）
でも説明をしています。
●１８． ＩＮＸ命令のテスト
ＭＹＣＰＵ８０組立説明書 Ⅲ組立 ［９］ＳＴＡ、ＬＤＡ、ＳＴＡＸ、ＬＤＡＸ、ＸＣＨＧ、ＳＰＨＬ、ＰＣＨＬ、ＩＮＸ、ＤＣＸ、ＸＴＨＬ、ＳＨＬＤ、ＬＨＬＤ、ＮＯＰ命令回路 の組立作業後に行う動作テストの説明です。
●１８－１． ＩＮＸ命令のテストプログラムをメモリに書く
メモリに次のプログラムを書きます（１． メモリにデータを書き込む の説明を参考にして操作してください）。
００００ ３１００００ LXI ＳＰ，＄００００
０００３ ２１００００ ＬＸＩ Ｈ，＄００００
０００６ １１００００ ＬＸＩ Ｄ，＄００００
０００９ ０１００００ ＬＸＩ Ｂ，＄００００
０００Ｃ ＣＤ３０００ ＣＡＬＬ ＄００３０
０００Ｆ ２３ ＩＮＸ Ｈ
００１０ １３ ＩＮＸ Ｄ
００１１ ０３ ＩＮＸ Ｂ
００１２ Ｃ３０Ｃ００ ＪＭＰ ＄０００Ｃ
（リスト１５） ＩＮＸ テストプログラム
ペアレジスタＨＬ、ＤＥ、ＢＣをインクリメントする、ＩＮＸ命令のテストプログラムです。
０．５ｓｅｃタイマールーチンをＣＡＬＬしているため、ＩＮＸ ＳＰはテストから除外しています。
［注記］００３０からのタイマールーチンがないとリスト１５のテストプログラムは実行できません。もしもまだタイマールーチンをメモリに書き込んでいない場合には、１６－１．タイマールーチン（ＮＯＰ命令のテストプログラム）をメモリに書く の作業をしてください。
●１８－２． テストプログラムを実行する
プログラムの実行の仕方については ４． テストプログラムを実行する を参照してください。
ＲＥＳＥＴＳＷを押しながら、ディップスイッチＤＳ３－４をＯＦＦにします。その後ＲＥＳＥＴＳＷを離すとプログラムが実行されます。
プログラムが実行されると、ＢＣレジスタ、ＤＥレジスタ、ＨＬレジスタは００００になり、その後は０．５秒毎にＢＣ、ＤＥ、ＨＬレジスタが同時に＋１されていきます。
●テストプログラムを実行中の写真です
ペアレジスタＢＣ、ＤＥ、ＨＬの値はいずれも０１０４です。十進に直すと２６０です。ペアレジスタの値は０．５秒ごとに＋１されますから、
２６０×０．５＝１３０（秒）になります。
１３０秒＝２分１０秒ですからストップウォッチの表示とぴったり一致しています。
なおこのＩＮＸテストプログラムについては、当社ホームページの
「つくるＣＰＵ［第１５９回］」（http://www.alles.or.jp~thisida/mycpu159.html）
でも説明をしています。
２００９．９．２５ｕｐｌｏａｄ
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