標準ＴＴＬだけ（！）でCPUをつくろう！（組立てキットです！）
(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第３６２回］
●本日は時間がありません
どうしてもやらなきゃならない急ぎの仕事がはいってしまって、ＭＹＣＰＵ８０はちょっと中断です。
お待ちいただいている残りのパーツのことについては、とりあえずの作業は終わりました。
あとはＣＤを焼くのとＰＩＣを焼くのと、説明書をプリントアウトすればよいところまでできたのですが。
ちょっと欲が出てしまいました。
ＰＩＣもＣＤＲＯＭもお送りしてしまったら、とりあえずはそこまでで終了です。
ですからできればお送りするまでに、もうひとつちょいと細工をしておきたい。
詳細は内緒です。
できるはず、と思っているのですが、１日、２日でとりあえずの評価ができるかどうかわかりませんから、今は書きません。
できなかったら今回はそれはなし、ということで、いずれにせよ、私としてはもうタイムリミットと思っていますので、あと１日、２日お時間をいただいて、それでクリアできなかったら、来週はじめには発送させていただきます。
先週末からプラスアルファに内緒で取り組んでおりました。
サービス精神が旺盛なのです。
とりあえず今日までのところだけでも、皆様によろこんでいただけるはず。
と思っております。
それに加えてもう一段ＵＰを、ということなのですが、そのあたりは、また時間ができましたら次回にでもご説明いたします。
とにかく本日のところは、そういうことで、とりあえずご了承願います。
☆☆☆ＴＫ８０回路の操作説明の続きです☆☆☆
●ＭＹＣＰＵ８０（ＴＫ８０回路）操作説明書 ５章 Ｉ／Ｏ制御
●１． はじめに
ＣＰＵはメモリとの間でデータやプログラムを書いたり読んだりします。
この取扱説明書もいままで説明した部分は、全てメモリに対して読んだり書いたりする作業が基本になっていました。
それに対してこの章では、外部に対して働きかける方法について説明します。
●リレーやスイッチはＣＰＵと直結できない
ＣＰＵはメモリに対しては直接読んだり書いたりすることができます。ハード的に説明するならばＣＰＵとメモリとはアドレスバスやデータバスを直接つなぐことができます。
ところが例えばスイッチやリレーから信号をＣＰＵに送ったり、逆にＣＰＵからのデータでＬＥＤを光らせたり、リレーをＯＮ、ＯＦＦさせたりすることは、直接ＣＰＵとの間で行うわけにはいきません。
勿論ＴＫ８０回路に使われているＩＣでは、リレーを直接駆動させることは電気的に考えて無理があります。普通はトランジスタが必要です。
ここで直接制御できないと言ったのは、そういう電気的な問題ではなくて、回路そのものが直接つなぐことができないのです。
●アドレスバスとデータバス
メモリとＣＰＵとの間でデータをやりとりするには、データバス（回路図でD0〜D7と表示されているライン）を通じて行います。８０８０にはメモリは最大６４ＫＢも接続できますが、データバスはたった８本しかありません。つまり一度に８ビット＝１バイトのデータしか読んだり書いたりできません。
そこでアドレスが必要になってきます。ＣＰＵはデータの読み書きをする場合に、その対象になっているアドレスをまず出力し、それによってメモリの特定部分のみを選択するのです。アドレス信号はアドレスバス（A0〜A15 ）を通してメモリに与えられます。そしてメモリＩＣは、アドレス信号（およびその他の制御信号）が与えられると、メモリＩＣ自体の働きで、該当するアドレスの記憶場所（メモリセルなどと言います）だけがデータバスにつながるようになっています。
リレーやスイッチなどには、いま説明したアドレスによる選択機構はついていません。
これらの外部回路、外部装置部品とのデータのやりとりも、メモリと同じようにデータバスを通じて行われ、その選択はやはりアドレスバスに出力されるアドレス信号によって行われます。（ただしメモリの場合と違って、アドレスバスの下位８ビット（A0〜A7）のみが使用されます)
またＣＰＵからの出力データは瞬間的に出されるだけなので、それを保持するラッチ回路も必要です。
●Ｉ／Ｏインターフェース回路
そこで、前述のスイッチやリレーなどとＣＰＵの間にアドレスやデータの受け渡しをする、特別な回路が必要になります。
そのような回路は、入力と出力を別々にして単純な機能にするならば、普通のＴＴＬ回路でも作ることができます。
ＴＫ８０回路には汎用のロジックＩＣを使った出力回路と入力回路があって、ユーザーが利用することができるようになっています。
なお今までのところで説明してきたメモリのアドレスとは異なり、Ｉ／Ｏアドレスは１６進２桁しかありません。（メモリアドレスは１６進４桁）
命令もメモリに対するもの（代表的なものはＭＯＶ命令）とは区別されており、ＩＮ、ＯＵＴ命令を使います。
●２． Ｉ／Ｏインターフェース回路に対するデータ入出力の方法
●２．１ Ｉ／Ｏアドレス
ＴＫ８０回路の、ユーザーが入出力に利用できるＩ／Ｏアドレスは９８〜９Ｂです。
Ｉ／Ｏアドレスの下位２ビットはデコードしてないため、９８〜９Ｂのどのアドレスを指定しても同じ回路がアクティブになります。
入力も出力も同じ９８〜９Ｂに対して行いますが、入力はＩＯＲＤ、出力はＩＯＷＲ信号でコントロールしていますから、入力と出力がぶつかることはありません。
アドレス ９８〜９Ｂ ８ビット出力ポート
ビット０〜ビット３ ＰＩＣ１６Ｆ８８コントロール（ユーザーは使えません）
ビット４ スピーカー出力
ビット５〜７ ユーザー用出力
アドレス ９８〜９Ｂ ８ビット入力ポート
ビット０〜２ ＰＩＣ１６Ｆ８８コントロール（ユーザーは使えません）
ビット３〜７ ユーザー用入力
（１）データの出力
ＡレジスタのデータがＯＵＴ命令によって、指定したＩ／Ｏアドレスの出力回路から出力されます。
命令は下のようにコーディングします。
D398 OUT 98 ………Ａレジスタの内容がＩ／Ｏアドレス９８の出力回路から出力される
〔注記〕Ｉ／Ｏアドレス９８〜９Ｂの出力回路から外部に出力されるデータはラッチされています。
したがって新たに別のデータをそのポートから出力するまではもとのデータの出力が維持されます。
Ｉ／Ｏアドレス９８〜９Ｂの出力回路のビット０〜３はシステム専用です。出力データの下位４ビットは１１１１にしてください。
（２）データの入力
IN命令によって、指定したＩ／Ｏアドレスの入力回路からのデータがAレジスタに入ります。
命令は下のようにコーディングします。
DB98 IN 98 ………Ｉ／Ｏアドレス９８の入力回路から入力されたデータがＡレジスタに入る。
〔注意〕入力データはラッチされません。
Ｉ／Ｏアドレス９８〜９Ｂの入力回路のビット０〜２はシステム専用です。入力データの下位３ビットはユーザーにとって意味はありません。
●３． スピーカの使用方法
Ｉ／Ｏアドレス９８〜９Ｂの出力回路のビット４はスピーカ出力回路につながっています。
したがって Ｉ／Ｏアドレス９８〜９Ｂの出力回路のビット４から、任意の周波数のパルスを出力することにより、その周波数に相当する高さの音を出すことができます。
具体的な使い方については、６章 応用プログラム ２．電子オルガンプログラム を参照してください。
２００９．１０．１４ｕｐｌｏａｄ
２００９．１０．１５一部訂正
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