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５６７回］

●ＵＳＢとＲＳ２３２ＣとＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０とＺ８０

ＮＤ８０Ｚ�Vの基板上にはＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０があります。
すでに何回も書いておりますように、このＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０は、ＮＤ８０Ｚ�VをＵＳＢケーブルでＷｉｎｄｏｗｓパソコンと接続してＵＳＢ送受信をする際のインターフェースとしての役目を担っています。
そしてそれだけではなくて、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０は、同時にＲＳ２３２Ｃのインターフェイスとしての役もこなしています。
インターフェイスと言うからには、当然ＮＤ８０Ｚ�VのＣＰＵ、Ｚ８０との間でのデータの交換も行いつつ、それらの役をこなさなければなりません。

たとえばＰＩＣとパソコンとの間で、ＲＳ２３２Ｃの通信を行う、というようなプログラムは比較的容易なものでありましょう。
それに比較しますと、ＰＩＣとパソコンとの間でＵＳＢ通信を行う、となりますといきなりハードルが高くなってしまう、ということにつきましては、皆様方もおそらく異存の無いところでありましょう。
まあ、ＰＩＣを使ってのＵＳＢのハードルが異常に高いことからして、もしも、もしもですが、ＰＩＣでＵＳＢ通信を行うプログラムまで作ることができたとしましたならば、さらにそれにＲＳ２３２Ｃの送受信機能を追加して、たとえばＲＳ２３２Ｃの送受信を行いつつ、ＵＳＢでの通信も行う、というようにプログラムを書き換えることはそれほど困難なことではないでしょう。

しかし、しかし、そのうえさらに、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０とＷｉｎｄｏｗｓパソコンとの間でのＵＳＢの送受信と、同じＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０と外部装置との間でのＲＳ２３２Ｃの送受信をこなしつつ、その都度、その伝送データを、これまた同じＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０とＺ８０ＣＰＵとの間でデータ交換しなければならない、ということになりますと、これはもう、どれほどのハードルになりますか、ご想像いただけますでしょうか？

今回のＮＤ８０Ｚ�V組立キットは、もうかなり前に製品基板も出来あがっておりまして、その基板を使って組立説明書の検証を兼ねて１台サンプルもとっくの昔に出来あがっているのでありますが…。
そのあたりにつきましても、早く皆様方に写真などもご紹介いたしたいと思いながら、ここのところずっと後回しになってしまっております。

なにしろ、大詰めに近付いてはきていると思うのですけれど、その通信のところでここ数日思い悩んでおります。
このところＢＡＳＩＣプログラムの説明などで、画面表示のコピーをお見せしておりますように、

［ＵＳＢ通信］Ｗｉｎｄｏｗｓパソコン←→ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０←→Ｚ８０ＣＰＵ
［ＲＳ２３２Ｃ通信］外部装置←→ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０←→Ｚ８０ＣＰＵ

のいずれも概ね順調にほぼ完成に近付いてきております。
しかし最後の詰め、といいますか、ＢＡＳＩＣプログラムでＲＳ２３２Ｃの送受信を含むプログラムを実行しつつ、同時にＵＳＢ通信によってＷｉｎｄｏｗｓパソコンのキーボードからデータを入力し、かつＤＯＳプロンプト画面に表示を行う、という総合的な機能を実現しようとしますと、なかなかに悩ましいのです。

もともとＢＡＳＩＣでの、その機能はもう１０年も昔に、当社のＺＢＫシステムで実現していたものでありますが。
そのＺＢＫボードでは、ＵＳＢの部分はＦＴＤＩ社のＦＴ２４５を使ってシリアルパラレル変換でＣＰＵとの間のデータ交換をし、ＲＳ２３２Ｃについては、ＺＢＫボードのＣＰＵ、川崎製鉄のＫＬ５Ｃ８０１２内蔵のＲＳ２３２Ｃインターフェイスを使っておりましたので、データの交通整理はそれほど困難なものではありませんでした。

今回、そのＺＢＫＶ３ＢＡＳＩＣをもとにして、ＮＤ８０Ｚ�Vへの移植を試みているのでありますが、最後のＲＳ２３２ＣとＵＳＢとの交通整理でつかえてしまっているのです。
特に今悩んでおりますのがＢＡＳＩＣでのＲＳ２３２Ｃ受信の処理の部分です。
当初、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０ではＵＳＢもＲＳ２３２Ｃも割り込みは使わないで、通常の処理プログラムで書いておりました。
ＢＡＳＩＣプログラム上でそれらを高速で実行しない限り、たとえばＵＳＢの送受信とＲＳ２３２Ｃの送受信を全く同時に行うというシチュエーションは考える必要はありません。
ＵＳＢ通信において、Ｗｉｎｄｏｗｓ側からＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０に送られるキーボード入力と、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０からＷｉｎｄｏｗｓ側に送られて、ＤＯＳプロンプト画面に表示されるデータは同時に送受信されるように見えますが、ＵＳＢ（ＨＩＤ）でのデータの送信、受信は１ｍｓｅｃ毎にしか行われませんから、がら空きのスカスカ状態です。
ですからあえてＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のＵＳＢ送受信プログラムに割り込みを使う必要はさらさら無い、と判断しております。
なにしろＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のＣＰＵクロックは４８ＭＨｚなのですから、そりゃあ普通の処理に割り込みなど必要ありませんでしょう。
さらに、もしもＺ８０との間でのデータのやり取りに時間がかかって、たまたまＵＳＢでの応答に間に合わなかったとしても、そのときはＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０がＢＵＳＹであると、ホスト（Ｗｉｎｄｏｗｓパソコン）に回答しますから、それで支障が生じることはありません。

ＲＳ２３２Ｃは、ＮＤ８０Ｚ�Vの場合、ハードウェアハンドシェイク方式ではなくて、ＲＸ、ＴＸラインとＧＮＤのみのタレ流し方式ですから、送信については、これも特に難しいプログラムにはなりません。

ＮＤ８０Ｚ�Vのキー操作でＲＳ２３２Ｃの送信、受信を行うには、ＲＳ２３２Ｃ送信は、７セグメントＬＥＤに送信開始アドレスと終了アドレスを表示させておいて、［＊（Ｉ／Ｏ）］［２（ＳＯ）］と操作します。ＳＯはＳｅｒｉａｌ　Ｏｕｔです。
ＲＳ２３２Ｃ受信は、［＊（Ｉ／Ｏ）］［３（ＳＩ）］と操作します。ＳＩはＳｅｒｉａｌ　Ｉｎです。

ＲＳ２３２Ｃ受信についても、そのようなキー操作では、ひたすら受信データを待つだけですから、そしてＮＤ８０Ｚ�VのＲＳ２３２Ｃのボーレートは最高でも９６００ボーですから、それで受信データを取りこぼしてしまうようなことはありません。

ＮＤ８０Ｚ�VをＵＳＢでＷｉｎｄｏｗｓパソコンと接続してリモートプログラムでキー入力操作をする場合でも、ＲＳ２３２Ｃの送受信を行うことができます。
リモートプログラムでＲＳ２３２Ｃ送信を行う場合には、７セグメントＬＥＤに送信開始アドレスと終了アドレスを表示させたあと、［＊（Ｉ／Ｏ）］［２（ＳＯ）］とキー操作する代わりに、／ｓ［ｅｎｔｅｒ］と入力します。
／ｓ　に続けてファイル名を入力してから［Ｅｎｔｅｒ］を入力すると、指定した範囲のメモリデータがＵＳＢを経由してＷｉｎｄｏｗｓパソコンに送られてきて、そこでそのファイル名でｓａｖｅされますが、ファイル名をつけない場合にはＲＳ２３２Ｃ送信が行われます。
リモートプログラムでＲＳ２３２Ｃ受信を行う場合には、［＊（Ｉ／Ｏ）］［３（ＳＩ）］とキー操作する代わりに、／ｌ（小文字のＬ）［ｅｎｔｅｒ］と入力します。
／ｌ　に続けてファイル名を入力してから［Ｅｎｔｅｒ］を入力すると、そのファイルのデータがＵＳＢを経由してＮＤ８０Ｚ�Vに送られて、メモリにｌｏａｄされます。ファイル名をつけない場合にはＲＳ２３２Ｃ受信が行われます。

リモートプログラム上でＲＳ２３２Ｃの送受信操作をするときには、ＵＳＢ送信、受信とＲＳ２３２Ｃ送信、受信が同時に行われるように思われますが、この場合にもパソコンのキーボードから入力されたＲＳ２３２Ｃ送信または受信開始コマンドがＵＳＢ経由でＮＤ８０Ｚ�Vに送られてしまったあとは、ＵＳＢの受信（ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０→Ｗｉｎｄｏｗｓパソコンの方向）のみが１ｍｓｅｃに１回オートマチックに行われるだけで、それはＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０内蔵のＵＳＢコントローラがＰＩＣプログラムとは非同期に自動でこなしてくれますから、ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のプログラムは、ＲＳ２３２Ｃの送信、または受信するデータをＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０とＺ８０ＣＰＵとの間で受け渡しすることだけにほとんど専念することができます。

そこまではとりあえずクリアできているのです。
ところが、このままの２３２Ｃの仕様でＢＡＳＩＣのプログラムとして実行しますと。
だめだぁ、こりゃあ。
という駄目なところが、ぼろぼろ出てきてしまって、２３２Ｃの部分はＰＩＣのプログラムもＢＡＳＩＣのプログラムも大幅に書き直さなくてはならないことがわかってしまいました。

で、ここのところ何日かの間、暑さの中でうんうんうなりながら考えていたのです。
あ。本日もまた時間が無くなってしまいました。
この続きは次回にすることにいたします。
２０１０．７．２９ｕｐｌｏａｄ

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