(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第３７９回］
●前回の続きです
前回書いたジレンマというのは、こういうことです。
ＭＹＣＰＵ８０は組立キットとしては余りに大きすぎる。
だから、今度はもっと簡単なボードにしたい。
そのためには、８ビットではなくて４ビットがよいのでは。
しかし、４ビットでそれなりのことができるものを考えると、かえって８ビットよりも複雑なものになってしまう。
ということがわかりました。
つまりただ４ビットにすればよい、というものではなくて、機能もそれなりに低いものにしなければ、「簡単な」キットにはならない、ということです。
そこで割り切ってしまって、うんと簡単な４ビットボードを作ればよいのですけれど…。
それについては、私としてはどうしてもこだわりたいところがあるのです。
４ビットでもいい。シンプルでもいい。
しかし、オプションを追加するという選択肢を含めたとしても、とにかくＴＫ８０、おお、そうなのです。ＴＫ８０からは離れたくない。
そこにこだわりがあるのです。
もちろん、命令コードも違うからにはモニタプログラムも変わってしまいます。
しかし、あのＴＫ８０の機能は、できれば実現したいものです。
ＭＹＣＰＵ８０では、それに加えて、ＵＳＢシリアル通信という機能までも追加したのですから、それも、ぜひとも使えるようにしたいものです。
じつは、この半月ほどの試行錯誤の過程で、仮の４ビットマシンを設計し、その機能をもとにして、ＴＫ８０モニタの４ビット版をとりあえず机上で、つまりノートの上で作ってみようと試みました。
仮に設計した４ビットＣＰＵのアセンブラニーモニックによるＴＫ８０モニタプログラムの作成です。
試しに適当な部分を４ビットのプログラムとして書いてみたのですが…。
４ビットでは無理、というか、はっきり言って効率が悪すぎて、とても書いていられない。
で、鉛筆を投げてしまいました。
やっぱり８ビットでなくちゃだめ、なようです。
●そこで、ひらめきました
まあ、ひらめいた、というほどのものでもないのですけれど。
最初は４ビットの組立キットとしてスタートして、そのあとでオプションを追加したら、８ビットになってしまう、というキットならば入りやすいのではないでしょうか。
入門的なものとしてまず４ビットとして組み立てて、それなりの動作をするところをいろいろ経験していただいて、そこからさらにステップアップしたい、というときには、さらにＩＣ、パーツを追加すれば、８ビットＣＰＵになってしまう、という内容です。
しかしプリント基板を追加するというのは、コスト的に難しい点があります。
プリント基板は、最初の製版費用がなかなかに負担なのです。
ですから、プリント基板は８ビットの配線で作って、パーツは４ビットのみの実装も可能にする、というのがいいのでは、と思います。
もちろん、８ビットといっても今度は８０８０ではありません。
まったく新規に考えたオリジナルの８ビットマシンです。
命令は８ビットコードですけれど８０８０との互換性はありません。
当然ＴＫ８０モニタは最初から全部書きなおさなければなりません。
かなりホネだと思います。
８０８０よりも思い切って機能を削ってしまいます。
そうしなければ、またまた基板が大きくなってしまいます。
目標はＭＹＣＰＵ８０の１／２のサイズです。
単純に１／２ということですと、ＭＹＣＰＵ８０が３１０ｍｍ×４８０ｍｍですから、３１０ｍｍ×２３０ｍｍになります（取寸の関係で２４０ｍｍはコスト高になります）。
ですが、それはちょっときついかな、と思いますから、ＭＹＣＰＵ８０と同じＴＫ８０回路を搭載して３１０ｍｍ×３１０ｍｍならなんとか合格、ということにしたいと思います。
で。
●回路設計が完了しました
前回の続きのノートです。
命令をコードに割り振ったら、さっそく回路を設計します。
やっぱり書いては消し、の繰り返しです。
ちょっと小さくて読めませんでしょうけれど、この下のページで、命令に８ビットコードを割り当てています。
あ。回路はこれだけでは有りません。
前回お見せしたノートにも、そのままではありませんが、手直しして利用している部分がかなりあります。
ここまでで一応の設計を完了し、ＩＣの使用個数を数えてみました。
拾い間違いもあるかと思いますから、まあ目安の個数ですけれど、８ビット仕様でＴＫ８０回路を含めて１３２個になりました。
ＭＹＣＰＵ８０が２６９個でしたから、そのちょうど半分というところです。
基板はＴＫ８０回路を含めて全部配線済みにしなければなりませんから、回路の設計も当然８ビット、フル実装で考えなければなりません。
そうしておいて、そこから４ビットに落とせるところや、オプションにできる命令などについて検討していくことになります。
８ビットを４ビットにするといっても、全部を４ビットにはできません。アドレスはせめて８ビットは必要ですし、レジスタは８ビットのものを、４ビット２個に分けてもかえってコスト高になってしまいます。
そのあたりも考慮しながら、でもできれば４ビットではＩＣ個数を６０〜７０個に押さえたいと思います。
また時間がなくなってしまいました。
続きは次回にいたします。
２００９．１１．９ｕｐｌｏａｄ
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