トランジスタで８０８０をつくってしまおうというまさにびっくり仰天、狂気のプロジェクトです！
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
見事にできましたら、もちろんＴＫ−８０モニタを乗せて、それからＢＡＳＩＣ、ＣＰ／Ｍを走らせましょう！
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
［第２５９回］
●動作テスト（３）ＬＤ Ａ，ｄ、ＬＤ Ｂ，ｄ、ＡＤＤ Ａ，Ｂ、ＯＵＴ Ａ、ＨＬＴ
前回に続いて今回もＺＢ３ＢＡＳＩＣを使ってテストプログラムをＲＡＭに書き込みます。
今回はいよいよＣＰＵの動作確認のためのテストを行ないます。
ＬＤ、ＡＤＤ、ＯＵＴ、ＨＬＴの各命令のテストです。
画像左側にＢＡＳＩＣのプログラムリストを示します。
Ａ％にＲＡＭのアドレス、Ｂ％にＲＡＭに書き込むＭＹＣＰＵ４の命令コードを入れたうえでＲＡＭ書き込みサブルーチンをＣＡＬＬします。
ＲＡＭ書き込みサブルーチンは行番号９０〜１３０です。
書き込みサブルーチンは前回のプログラムのサブルーチンの変数名を変えただけです。
プログラム実行後念のため正しく書き込まれているかどうか確認をします。
ベリファイサブルーチンも前回のテストプログラムと基本的には同じサブルーチンです。
画面右側は左側の書き込みプログラムを実行したあと
ＧＯＴＯ １４０［Ｅｎｔｅｒ］
を実行して正しく書き込まれていることを確認したところです。
そのあとＺＢ３ＢＡＳＩＣのマシン語モニタ機能を使って８２Ｃ５５にデータを出力します。
ｏｔ ８３，９２
は８２Ｃ５５のコントロールワードアドレス（８３Ｈ）に９２Ｈ（Ａポート、Ｂポートは入力、Ｃポートは出力）を設定するマシン語モニタコマンドです。
「ｏｔ」はマシン語のｏｕｔ命令を実行するコマンドです。
「ＯＵＴ」とするとＢＡＳＩＣのＯＵＴ命令がダイレクトモードで実行されてしまいます。
ｏｔ ８３，９２
の場合８３、９２は１６進数ですが
ＯＵＴ ８３，９２
とするとＢＡＳＩＣのダイレクト命令になるため８３、９２は１０進数とみなされてしまいます。
ＢＡＳＩＣの場合には
ＯＵＴ ＄８３，＄９２
と表記しなければ正しい結果が得られません。
ＲＡＭに書き込むときにはＡポートはアドレス、ＢポートはデータなのでＡ、Ｂ、Ｃとも全部出力に設定します。
またＲＡＭからデータを読み出すときにはＢポートを入力に設定します。
ステップ動作ではＲＡＭアドレスはＰＣ（プログラムカウンタ）からの出力になるためＡポートを入力にします。
またデータバスはＲＡＭからの出力データになるためＢポートも入力に設定します。
次の
ｏｔ ８２，ｆ４
はＣポートのＰＣ０、ＰＣ１、ＰＣ３を０にしてその他のビットを１にします。
ＰＣ０＝０でＲＡＭのＷＲがＨになります。
またＰＣ１＝０でＲＡＭのＯＥがＬになります（［第２５７回］の回路図参照）。
ＰＣ３はＣＬＫです。
ＰＣ３を０にするとＣＬＫがＬになりＰＣ３を１にするとＣＬＫがＨになります。
その次の
ｏｔ ８３，０８
ｏｔ ８３，０９
でＰＣ４を０にしてから１にします。
ＰＣ４はＲＥＳＥＴです。
ＰＣ４＝０でＣＰＵ回路をリセットします（［第２５２回］の回路図参照）。
これでステップ動作の準備ができました。
ステップ動作を８２Ｃ５５で行なうにはＰＣ３に０、１を交互に出力します。
上に書きましたようにＰＣ３の出力はＣＬＫにつながっているのでＰＣ３に０、１を交互に出力するとＣＬＫがＬ、Ｈと交互に変化しそれによってＣＰＵボードがステップ動作をすることになります。
ＣＬＫがＬ、Ｈ、Ｌ、Ｈと２回Ｌ、Ｈを繰り返すことでＭＹＣＰＵ４のマシンサイクルが１回実行されそのときＲＡＭから出力されているマシン語コードが実行されます。
ここまでの８２Ｃ５５の出力によってＭＹＣＰＵ４はリセットされてＣＬＫは最初のＬで停止しています。
下は上の操作まで進んだときのＣＰＵ基板の写真です。
リセット信号を出力した結果アドレスは００（００００００００）、データは０３（００００００１１）になっています。
左下がＲＡＭ／ＣＬＯＣＫ基板です。
青色ＬＥＤがアドレスＡ７〜Ａ０で赤色ＬＥＤがＤ７〜Ｄ０です。
ステップモードなので現在のＣＬＫの状態で停止しています。
現在はリセット直後のＣＬＫ＝Ｌの状態です。
写真上側の２枚の基板がＣＰＵ基板です。
左側がＤＥＣＯＤＥ回路基板で右側がＲＥＧＩＳＴＥＲ回路基板です。
ＲＡＭのデータラインがＣＰＵ回路に反映されています。
前回はＣＰＵ基板のＬＥＤの配置は［第２４８回］の写真を参照してくださいと書きましたが、図のほうが見易いのでシルク図を下に示します。
下の図をプリントしてそれを見ながら説明を読んでいただくとわかり易いかと思います。
回路については［第２５１回］の回路図を参照してください。
命令コード０３はＬＤ Ａ，００１１です。
データバスの下位４ビット（００１１）がＢレジスタ／定数セレクト出力（Ｂ／ｄ）ＬＥＤにも表示されています。
そして同じ値をＡレジスタに書き込むため内部バスにも出力されています。
ＡレジスタとＢレジスタが１１１１になっていますがこれはたまたまそうなっているだけで、まだＡレジスタの値もＢレジスタの値も未設定です（いつも１１１１になるとは限りません）。
上の写真の左上のＤＥＣＯＤＥ回路基板のＢｄｓｅｌの青色ＬＥＤが点灯しています。
Ｂレジスタと外部データは命令コードによってどちらかが選択されます。
ＬＤ Ａ，００１１（命令コード００００００１１）は外部データを選択するためＢｄｓｅｌ信号がＨになります（Ｂレジスタを選択するときはＬになります）。
そしてその値を内部バスに出力するためＤＥＣＯＤＥ回路基板のＢｄｏｕｔの青色ＬＥＤも点灯しています。
上の写真の右上の基板（ＲＥＧＩＳＴＥＲ回路基板）ではＡＬＵの出力（上側の赤色ＬＥＤ）が００１０の表示になっています。
前回も書きましたがＬＤ命令ではＡＬＵ回路は関係ないのですが、ＡＬＵ回路からは命令コードに関係なくそのときのＡレジスタとＢレジスタまたはｄ（定数データ）の値のＡＤＤが常時出力されます。
上の写真ではＡレジスタが１１１１（ＡＬＵ出力ＬＥＤの左側の青色ＬＥＤ）で、その値（１１１１）とｄ（定数データ）の値００１１が加算された結果がただちにＡＬＵの出力になっています。
１１１１＋００１１＝００１０です。
上位桁へのキャリーがＯＮになりますがキャリーフラグのＬＥＤ表示はありません。
キャリーフラグも表示できるとよかったのですがちょっと基板に余裕がなくてつけられませんでした。
下はレジスタ回路基板のシルク図です。
何を表示するＬＥＤかがよくわかるように赤でその名称を書き込みました。
下はデコード回路基板のシルク図です。
こちらはＬＥＤのところに信号名を記していますからどの信号のＬＥＤかがわかると思います。
まだステップ動作の説明に入ったばかりのところですが、本日は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。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第２５９回］
２０２０．１１．７ｕｐｌｏａｄ
前へ
次へ
ホームページトップへ戻る