(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第４６７回］
●７ｓｅｇＬＥＤの表示バッファアドレスもＴＫ８０と同じにしたい
Ｚ８０版ＴＫ８０ボード（ＮＤ８０ＺＨ）のメモリマップについて、そのワークエリアが当初はＴＫ８０のそれとは異なっていたのですが、ＴＫ８０との互換性を考慮して、ＴＫ８０モニタプログラムと同じワークエリアアドレスとなるように変更をいたしました（［第４４９回］および［第４５０回］）。
しかしＤＭＡ（ダイナミックメモリアクセス）で表示を行っている７セグメントＬＥＤ表示バッファのアドレスはＴＫ８０が８３Ｆ８～８３ＦＦであったのに対して、ＮＤ８０ＺＨではＦＦＦ８～ＦＦＦＦになっていて、ここのところだけはＴＫ８０と互換性が無いままになっています。
これはＤＭＡでＬＥＤ表示回路がＲＡＭの表示バッファのデータを強制的に読み出すときに、アドレスバスをプルアップしておいて、８桁分のデータの格納アドレスをアクセスするのに必要な、アドレスバスの下位３ビット（Ａ０～Ａ２）だけを制御するという簡単な回路にしているためで、ＲＡＭの一番後ろの８バイトが選択されることになるためです。
ＴＫ８０のＲＡＭは最大実装時でも８０００～８３ＦＦの１ＫＢでしたから、その最後の８バイトのアドレス８３Ｆ８～８３ＦＦが７セグメントＬＥＤ表示バッファになっていました。
ＮＤ８０ＺＨのＲＡＭは８０００～ＦＦＦＦの３２ＫＢですから、７セグメントＬＥＤ表示バッファアドレスはＦＦＦ８～ＦＦＦＦになります。
ＮＤ８０ＺＨに搭載しているＴＫ８０モニタプログラムのワークエリアのアドレスについては、ＴＫ８０のワークエリアと同じアドレスにしましたから、ＴＫ８０のために書かれたプログラムで、ワークエリアに対してＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥするようなプログラムでも、アドレスを変更することなくそのままＮＤ８０ＺＨに書いて実行させることができます。
しかしたとえばゲームのプログラムなどでは、７セグメントＬＥＤの表示バッファに直接アクセスして、０～Ｆ以外の文字や記号などを表示させるものがあって、そういうプログラムをＮＤ８０ＺＨで実行させようとすると、８３Ｆ８～８３ＦＦをアクセスしている部分はＦＦＦ８～ＦＦＦＦに書き直さなければなりません。
この変更作業はアセンブラならば比較的楽に行うことができます。
しかしＴＫ８０もＮＤ８０ＺＨも、アセンブラではなくて１６進のマシン語コードを入力していくのですから、そのコードの中で、７セグメントＬＥＤ表示バッファのアドレスのみを変更してから入力する、という作業は、ことにそのプログラムがある程度の長さがあるようなものでは、結構面倒な変更作業になってしまいます。
［第４４９回］および［第４５０回］のところでワークエリアのアドレスを変更したときにも、そのことはちょいと気になったのですけれど、７セグメントＬＥＤ表示バッファのアドレスをＴＫ８０と同じにするにはハードウェア回路を変更しなければなりません。
ＤＭＡでＲＡＭをアクセスするときに、Ａ０～Ａ２だけではなくて、アドレスバスの上位のラインもコントロールする回路にしなければなりませんから、いや、それは大変なことだわ、と思って、そのときはそれから先に進んで考えることなく終わってしまいました。
なにしろ納期がせまっていて、もう目が吊り上っていましたから、じっくり考えるゆとりなどなかったのです。
でも、やっと無事納品が済んで、ほっと一息つきましたら、そのところについても、なんとかしたいなあ、と思うようになりました。
いえ、今回のＮＤ８０ＺＨはもう納品してしまいましたので、それをさらに改造することはできませんけれど、この次に製作するつもりの、汎用品のＺ８０版ＴＫ８０ボードでは、できるならばそのようにしたいものだと思います。
そこで、回路図を眺めていましたら、おお、ちょいと回路を追加すれば、できてしまうではありませんか。
●そのように変更した回路図です
図の右下部分が追加した回路です。
変更前の回路図（［第４３４回］）と見比べてみてください。
何を追加したかといいますと、ＤＭＡのときにアドレスバスのＡ０～Ａ２を出力するだけではなくて、それに追加して、Ａ１０～Ａ１４も０を出力するようにしたのです。
この追加変更は、基板内に余っていたゲートを利用しましたので、それでも不足する７４ＨＣ１２６を１個追加しただけで済みました。
こういうことなのです。
変更前の回路ではＤＭＡのときに、アドレスバスのＡ０～Ａ２以外は、抵抗で＋５Ｖにプルアップされていますから、Ａ３～Ａ１５＝１になります。
ですからそのときにアクセスされるアドレスは１１１１１１１１ １１１１１ｘｘｘ、つまりＦＦＦ８～ＦＦＦＦです。
そこのところを、１０００００１１ １１１１１ｘｘｘにできれば、８３Ｆ８～８３ＦＦがアクセスされることになります。
ということは、Ａ１４～Ａ１０の５ビットを強制的に０にすればよいので、図のような回路になるのです。
ところで、ＮＤ８０ＺＨにはＴＫ８０モニタプログラムのほかに、当社オリジナルのＮＤ８０Ｚモニタプログラムも搭載されています。
この構成は、これから製作するつもりの汎用品のＺ８０版ＴＫ８０ボードでも、同じようにしたいと思っています。
ＮＤ８０Ｚモニタプログラムは、３２ＫＢあるＲＡＭを有効に利用できるように、ワークエリアは後ろのＦＦｘｘに置いてあります。
すると今回の変更作業によって、７セグメントＬＥＤ表示バッファがＦＦＦ８～ＦＦＦＦから８３Ｆ８～８３ＦＦに変更されることは、ＴＫ８０モニタプログラムについては本来のオリジナルと同じになるわけですからよいのですけれど、その一方でＮＤ８０Ｚモニタプログラムについては逆に７セグメントＬＥＤ表示バッファだけが、ワークエリアから離れて存在することになって、ちょっとそれでは、なんだかなあ、ということになってしまいます。
そこで、ＴＫ８０モニタプログラムが選択されているときは、ＤＭＡで８３Ｆ８～８３ＦＦがアクセスされて、ＮＤ８０Ｚモニタプログラムが選択されているときには、改造前と同じで、ＦＦＦ８～ＦＦＦＦがアクセスされるように考えてあります。
図の追加された７４ＨＣ１２６の前にある７４ＨＣ００（ＮＡＮＤゲート）と７４ＨＣ０４（インバータ）がそのための回路です。
ＮＡＮＤゲートの１番ピンに入力されているＬＥＤ＿ＴＫ８０はＴＫ８０モニタプログラムが選択されているときだけＨになる信号です。
そんな信号がどこにあるのか、と言いますと、ここにあります。
ＴＫ８０モニタプログラムは、ディップスイッチの№１がＯＦＦのときに選択されるようになっていました。
それをそのまま利用することにしたのです。
●追加改造を行ったＮＤ８０ＺＨの写真です
ＮＤ８０ＺＨの試作基板を利用して、上の回路の追加改造を行いました。
ちょうど予備のために置いてあったＩＣスペースに今回追加した７４ＨＣ１２６を置くことができました。
「予備のＩＣスペース」というのは真っ赤なうそでありました。
もともとここには［第４６０回］で簡単にする前のステップ回路で使っていた７４ＨＣ３２が置いてあったのです。
ステップ回路が簡単になったことで不要になって外してしまった７４ＨＣ３２のあとがたまたま空いていたので、その場所を今回の７４ＨＣ１２６の追加で利用したのでした。
基板裏の追加配線です。
ＭＹＣＰＵ８０の試作の過程で行った地獄のような追加配線に比べれば、おちゃのこさいさい、であります。
さっそく電源を入れてみると、こんな表示になってしまいました。
これは誤配線でもなんでもありません。
これでよいのです。
まだモニタプログラムは変更していませんから、ＴＫ８０モニタプログラムが選択されると、モニタプログラムによってゼロクリアされる７セグメントＬＥＤ表示バッファは、改造前と同じＦＦＦ８～ＦＦＦＦですが、ＤＭＡによって表示されるバッファアドレスは８３Ｆ８～８３ＦＦに変更されていますから、ＲＡＭの初期データがそのまま表示されているのです。
右端の２桁のＬＥＤに遮光フィルムが貼ってないのは、この基板を７セグメントＬＥＤの動作テストに使うように、その部分が改造してあるからです（［第４６３回］）。
ＴＫ８０モニタプログラムを変更しないことには、この表示バッファは利用することができません。
しかし今回変更した回路が正しく機能しているかどうかについては、このままの方がはっきりと確認することができます。
その確認を行うために、ディップスイッチの№１をＯＮにしてＮＤ８０Ｚモニタプログラムを選択します。
すると改造の影響はなくなりますから、７セグメントＬＥＤは正しく表示されます。
そこで、ＴＫ８０モニタプログラムの７セグメントＬＥＤ表示バッファに表示データを書き込んでみます。
８３Ｆ８に０６を書き込みます。「１」の表示データです。
８３Ｆ９に５Ｂを書きます。「２」の表示データです。
８３ＦＡに４Ｆを書きます。「３」の表示データです。
８３ＦＢに６６を書きます。「４」の表示データです。
８３ＦＣに６Ｄを書きます。「５」の表示データです。
８３ＦＤに７Ｄを書きます。「６」の表示データです。
８３ＦＥに２７を書きます。「７」の表示データです。
８３ＦＦに７Ｆを書きます。「８」の表示データです。
ディップスイッチの№１をＯＦＦにして、ＴＫ８０モニタプログラムを選択しました。
まだモニタプログラムは変更されていませんから、リセットしても８３Ｆ８～８３ＦＦはゼロクリアされません。
ですから、先ほど書き込んだままの表示データがそのまま表示されます。
こちらはＴＫ８０モニタプログラムを変更したＲＯＭを実装したところです。
今度はリセットによって、８３Ｆ８～８３ＦＦがゼロクリアされて、そのように表示されました。
改造成功です。
かくして、ＴＫ８０ソフトウェア完全コンパチブルになりました。
あ。実行速度はコンパチではありませんけれど、そこまでこだわるのは、やり過ぎだと思いますし、８０８０とＺ８０は実行クロックについては完全互換ではありませんから、ＣＰＵクロックを合わせたとしても、完全にＴＫ８０互換にすることはできません（［第４５２回］、［第４５３回］）。
ですから、ＣＰＵクロックについては、４ＭＨｚで行くことにいたします。
２０１０．４．１ｕｐｌｏａｄ
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