(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第５２回］
●ＭＶＩ Ｍ，Ｉ８の動作をクロックごとに実行させてみました
［第５０回］でＭＶＩ ｒ，Ｉ８命令をクロックごとに実行させたときに使ったプログラムと同じものを使いました。
００００ ２６００ ＭＶＩ Ｈ，００
０００２ ２Ｅ０６ ＭＶＩ Ｌ，０６
０００４ ３６７６ ＭＶＩ Ｍ，７６
０００６ ＡＡ ”ＡＡ”
このプログラムは全部ＭＶＩ命令だけで構成されています。
最初の２つのＭＶＩ命令で、ＨＬアドレスに”０００６”が入れられます。
次のＭＶＩ命令でメモリアドレス”０００６”に、データ”７６”が書き込まれます。
［第５０回］では、２番目のＭＶＩ Ｌ，０６のステップ動作を写真に撮って説明しました。
今回は、その続きを見ていくことになります。
●クロック毎の動作の様子です
最初の写真は、ＭＶＩ Ｌ，０６の実行が完了して、次のＭＶＩ Ｍ，７６命令の最初のステップに移ったところです（ＭＶＩ Ｌ，０６命令のときの最後の写真と同じです）。
ＯＰコードフェッチサイクルのＴ０です。
プログラムカウンタ下位８ビットＰＣ（Ｌ）の値は０００００１００です。
アドレスバス下位８ビット（Ａ０−Ａ７）にも０００００１００が表示されています。
ＰＣＡＤｏｕｔが点灯しているので、プログラムカウンタの値が外部アドレスバス（Ａ０〜Ａ１５）に出力されていることがわかります。
ＭＥＭＲＤがアクティブなので、メモリから０００４番地の値”３６”（００１１０１１０）が外部データバスＤ０−Ｄ７に出力されています。
ＤａｔａＥｎａｂｌｅもＤａｔａＤＩＲも点灯していて、ｉｎｎｅｒＢＵＳ（内部データバス）に、外部データバスから００１１０１１０が入っていることがわかります。
ＯＰｒｅｇ（ＯＰコードレジスタ）には、まだひとつ前の命令（”２Ｅ”）がラッチされたままです。
Ｈレジスタ（ｒｅｇＨ）とＬレジスタ（ｒｅｇＬ）には、００００〜０００３番地のＭＶＩ命令が実行された結果、”０００６”が入っています。
写真中央右上寄りにあるＡ〜Ｄは、Ｔ、Ｍ、Ｗパルスの元になる７４ＨＣ１６１からの出力信号Ｑａ〜Ｑｄです。今はＴ０ですから全部消灯しています（Ｑａ〜Ｑｄ＝０）。
Ｔ１の写真です。
Ａのみ点灯して、Ｔ１サイクルであることを示しています。
Ｔ１になって、ＯＰコードレジスタに命令コード００１１０１１０（”３６”）が表示されました。
ラッチパルスが入力されていることを示す、ＯＰｃｏｄｅＦｅｔｃｈが点灯しています。
このタイミングでは命令コードは「筒抜け」になっているだけで、まだラッチはされていません。
ＯＰｃａｄｅＦｅｔｃｈの点灯→消灯のタイミングで、命令コードがＯＰコードレジスタにラッチされます。
ｄ２〜ｄ０はＯＰ５〜ＯＰ３がそのまま出力されるので、”１１０”に変わりました。
ｓ２〜ｓ０もＯＰ２〜ＯＰ０と同じ”１１０”が表示されています。
このタイミングでは、ｄ３とｓ３はまだ前の命令が実行されたときのままになっています。
Ｔ０〜Ｔ３はＯＰコードフェッチサイクル（命令コードをＯＰコードレジスタにラッチするだけ）なので、ｄ３〜ｄ０、ｓ３〜ｓ０が、命令の実行に必要な状態になっていなくても構いません。
Ｔ２の写真です。
ステップが進み、Ｂのみ点灯して、Ｔ２であることを示しています。
ＯＰｃｏｄｅＦｅｔｃｈが消灯しました。
Ｔ３の写真です。
Ａ、Ｂが点灯して、Ｔ３サイクルであることを示しています。
ＰＣｉｎｃが点灯しました。
プログラムカウンタはＴ３の終了時にカウントアップされるので、この時点ではまだ変化はしません（ＰＣｉｎｃが点灯→消灯のタイミングでカウントアップされます）。
Ｔ４の写真です。
Ｃのみ点灯して、Ｔ４サイクルであることを示しています。
ＰＣｉｎｃが消灯しました。
プログラムカウンタが＋１されて、ＰＣ（Ｌ）は０００００１０１（”０５”）になりました。
外部アドレスバスも”０００５”になっています。
ＰＣＡＤｏｕｔが点灯していてプログラムカウンタの値が出力されていることがわかります。
ＭＥＭＲＤが点灯しているので、メモリアドレス”０００５”の値（”７６”）が外部データバスに出力されていることがわかります。
ＤａｔａＥｎａｂｌｅもＤａｔａＤＩＲも点灯しているので、ｉｎｎｅｒＢＵＳ（内部データバス）も、外部データバスと同じ０１１１０１１０になっています。
ｄ３、ｓ３が消灯しました。
画面左上、ｒｅｇＷＲが点灯しています。
ｒｅｇＷＲが点灯していてｄ３〜ｄ０＝０１１０なので、ＷＫＨレジスタ（ｒｅｇＷＫＨ）が筒抜けになって、内部データバスと同じ０１１１０１１０が表示されています。
ＷＫＨレジスタは筒抜けになっているだけで、まだデータはラッチされていません。
ｒｅｇＷＲが点灯→消灯に変わるタイミングでラッチされます。
ＯＰコードレジスタにはまだＭＶＩ Ｍ，７６命令の００１１０１１０（”３６”）がラッチされています。
Ｔ５の写真です。
ＡとＣが点灯して、Ｔ５サイクルであることを示しています。
ｒｅｇＷＲが消灯しました。
これでレジスタＷＫＨにデータがラッチされました。
しかしＰＣＡＤｏｕｔ、ＭＥＭＲＤ、ＤａｔａＥｎａｂｌｅ、ＤａｔａＤＩＲは点灯していて、メモリアドレス”０００５”のデータがまだ内部データバスにあることがわかります。
ＰＣｉｎｃが点灯しました。
プログラムカウンタはＴ５の終わりのタイミングで＋１されますから、この時点ではまだカウントアップされていません。
Ｔ６の写真です。
ＢとＣが点灯して、Ｔ６サイクルであることを示しています。
ＰＣｉｎｃが消灯しました。
プログラムカウンタが＋１されて、ＰＣ（Ｌ）は０００００１１０（”０６”）になりました。
外部アドレスバスＡ０〜Ａ１５も”０００６”になっていますが、ＰＣＡＤｏｕｔは消灯しているので、プログラムカウンタの値が外部アドレスバスに出力されているのではないことがわかります。
ＰＣＡＤｏｕｔの代わりに、ＨＬｓｅｌが点灯しているので、外部アドレスバスＡ０〜Ａ１５には、ＨＬレジスタの値が出力されていることがわかります。
ｒｅｇＲＤが点灯し、ｓ３〜ｓ０＝０１１０なのでＷＫＨレジスタが選択されます。
ＷＫＨｒｅｇＲＤが点灯し、ＷＫＨレジスタのデータが内部バスに出力されていることがわかります。
ＤａｔａＥｎａｂｌｅは点灯していますが、ＤａｔａＤＩＲは消灯しました。
データバスの向きが、外部データバス←内部データバスの向きになっているので、内部データバスの値（＝ＷＫＨレジスタの値）が、外部データバスに出力されていることがわかります。
ｄ３が点灯し、ｄ３〜ｄ０＝１１１０になりました。
ｒｅｇＷＲも点灯し、ｄ３〜ｄ０が１１１０なので、ＭＥＭＷＲがアクティブになります。
ＭＥＭＷＲが点灯し、メモリアドレス”０００６”にデータバスの値（”７６”）が書き込まれます。
このタイミングではメモリに書かれるデータはまだ確定していません。ＭＥＭＷＲがＬ→Ｈになるタイミングで、データがそのメモリアドレスに完全に書き込まれます。
Ｔ７の写真です。
Ａ〜Ｃが点灯して、Ｔ７サイクルであることを示しています。
ｒｅｇＷＲ、ＭＥＭＷＲが消灯しました。
これでメモリアドレス”０００６”にデータ”７６”が書き込まれました。
しかしＨＬｓｅｌ、ｒｅｇＲＤ、ＷＫＨｒｅｇＲＤ、ＤａｔａＥｎａｂｌｅ、は点灯していて、ｓ３〜ｓ０は０１１０のままなので、外部アドレスバスＡ０〜Ａ１５には、メモリアドレス”０００６”が出力されていて、外部データバスＤ０〜Ｄ７には、ＷＫＨレジスタのデータがまだ出力されていることがわかります。
Ｔ８の写真です。
Ｔ８サイクルは一瞬で完了し、またＴ０サイクルに戻るため、Ａ〜Ｄは全部消灯しています。
ｒｅｇＲＤ、ＷＫＨｒｅｇＲＤ、ＨＬｓｅｌは消灯しました。
ＰＣＡＤｏｕｔが点灯していて、プログラムカウンタの値が外部アドレスバスＡ０〜Ａ１５に出力されていることがわかります。
２００８．８．３０ｕｐｌｏａｄ
前へ
次へ
ホームページトップへ戻る