(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第３８４回］
●ローテイト命令の回路
今回の８ビットＣＰＵのローテイト回路です。
え？
たった、これだけ？
そうです。たったこれだけです。
これだけで、ローテイト命令、正確に言えば、右ローテイト命令の回路になります。
という動作です。
今回の８ビットＣＰＵ（４ビットＣＰＵも同じ）ではＣＦ（キャリーフラグ）を含めて９ビット（４ビットＣＰＵでは５ビット）を右にローテイトする命令をＲＲというニーモニックで定義します。
８０８０のＲＡＲに相当します。
８０８０のＲＲＣ（レジスタの８ビットのみを右にローテイトする）に相当する命令はありません。
ＲＲに比べて使用頻度が少ない、と判断したからです。
さて、さきほどの回路図をよく見てください。
ＣＦのセット、リセットを除くと、ただの７４ＨＣ２４４があるだけのように見えます。
シフトレジスタを使わないで、どうしてローテイトできるのか？
回路図をよーく見ると、７４ＨＣ２４４の左側（入力）と右側（出力）が１ビットずれているのがわかりますでしょうか？
このように配線するだけで、ただのバッファがシフトレジスタの役目をしてくれるのです。
いや「レジスタ」ではありませんが、ここではレジスタである必要がないので７４ＨＣ２４４を使います。
もし「レジスタ」が必要なら、７４ＨＣ３７３を使えば、それこそ立派な「シフトレジスタ」になってしまいます。
しかもＩＣ１個で８ビットなのですから、そりゃあもう立派すぎます。
ＭＹＣＰＵ８０のローテイト回路（［第１６９回］）と比べてみてください。
どうです？
そりゃあ今回の回路はＭＹＣＰＵ８０回路の１／４の機能しかありませんが、それにしてもこれだけすっきりしてしまえば「お見事！」と言っていただけるのではありませんでしょうか？
●左ローテイト回路がありません
右ローテイト回路はわかったけれど、左ローテイト回路はどうするの？
左ローテイトは、こういう動作です。
左ローテイトは［第３８１回］にも少し書きましたが、ＡＤＣ命令で代用できます。
わかりやすいように、８０８０の命令で説明してみましょう。
Ａレジスタに、データ５Ａがあって、Ｃ（キャリー）がセットされているものとします。
ＡＤＣ Ａ を実行すると結果がどうなるかを考えてみます。
Ａレジスタが５Ａで、そこに同じＡレジスタをキャリー付で加算しますから、
０１０１１０１０
０１０１１０１０
（キャリー） １（＋
０ １０１１０１０１
↑キャリーはクリアされる
という計算をすることになります。
計算前と計算後のＡレジスタの値とキャリーの状態をそれぞれ比較してみると、みごとに「左ローテイト」しています。
なぜ？
って、それは簡単な理屈なのです。
キャリーがあると、ちょっと考えがややこしくなりますから、キャリーを考えないで、ただ左に１ビットシフトすることだけを考えてみましょう。
２進数で左に１ビットシフトする、とはどういうことでしょうか？
ああ、その前に１０進数で考えてみましょうか。
たとえば、１２３４５を左に１桁シフトする、とどうなるでしょうか？
１２３４５０になります。
ということは、１０倍です。
数字の並びを変えないで、そのまま桁位置を左に一桁移動するわけですから、当然１０倍になります。
２進数も全く同じなのです。
たとえば、
００１００００１ （２１、十進数の３３） を左に１ビットシフトすると、０１００００１０ （４２、十進数の６６）になりますが、確かに２倍になっています。１０進数の各桁は１０のｎ乗ですが、２進数は２のｎ乗なので、そうなる（２倍になる）のです。
え、じゃ、じゃあ、ひょっとして、右シフトは１／２？
その通りです。
しかし、上で計算したように、２倍は、同じ値を加算することで簡単に結果が得られますが、１／２を減算で求められるか、というとそうはいきません。
逆は必ずしも真ならず、です。
ですから、右ローテイト（右シフト）は、ソフト的に求めることができないので、ハードで、つまりロジック回路で求めるのです。
今回の８ビットＣＰＵ回路では、左ローテイトとＡＤＣの結果が同じになることに着目して、左ローテイトをＡＤＣで代用することを考えましたが、それとは逆に、２進数の乗除算ではローテイト（シフト）を利用して計算回数を少なくする工夫をするのが一般的な方法とされています。
２００９．１１．２０ｕｐｌｏａｄ
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