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！
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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！
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［第２７６回］
●ＭＭＵ回路（３）動作テスト（その２）全メモリ範囲を対象にしたテストプログラム
［第２７４回］では簡単なテストプログラムを作ってＭＭＵ回路の動作テストを行ないました。
中日電工版のＨＣＭＯＳＩＣ版４ビットＣＰＵ回路ではＣＰＵの外に３２ＫＢのＳＲＡＭを配置しています。
ＰＣ（プログラムカウンタ）が４ビットなので、メモリをアクセスできるアドレスは０〜Ｆのわずか１６バイトしかありません。
それではあまりにさびしいのでＭＭＵ回路によってＲＡＭのアドレス００００〜００ＦＦの２５６バイトをアクセスできるように考えました。
上位８ビットは００なのでこれは単純にＲＡＭのアドレスＡ１４〜Ａ８をＧＮＤに落としてあります。
ＣＰＵ回路のＰＣからＡ３〜Ａ０を出力します。
ＭＭＵ回路からはその上位のＡ７〜Ａ４を出力します。
つまりＭＭＵ回路によってＲＡＭアドレスの０Ｘ〜ＦＸの１６バンクを切り換えることで００〜ＦＦのメモリ範囲にＣＰＵがアクセスできる仕組みです。
［第２７４回］のテストではリセット後にバンク０のアドレス０からスタートしたあとプログラムによってバンク１にアクセスしたところまでをステップ動作でテストしました。
うまくメモリバンクの切換えが行なわれましたのでそれでとりあえずは動作のテストはできたことになります。
しかしそのほかのバンク２〜バンクＦについてもうまく切り換えてアクセスできるかどうかまでテストしたわけではありません。
多分大丈夫でしょう、ということなのですが。
念には念を入れて、ということでもありますし、せっかく２５６バイトのメモリ範囲までならプログラムできるはずですから、もう少し複雑なプログラムを作って１６バイト×１６バンクの全体をアクセスしてみることにしました。
下の左側のリストはいつものようにＮＤ８０Ｚ３．５のＺＢ３ＢＡＳＩＣを使ってＲＡＭにテストプログラムを書き込むための「プログラム」です。
ちょっと見ただけでは何をやっているのかわかりにくいと思いますのでまずはどういうプログラムなのかという説明をします。
最初にＡレジスタを０クリアしてバンク０からスタートします。
ＣＰＵをリセットすると必ずバンク０のアドレス０からプログラムがスタートします。
次にアドレス０Ｆにジャンプします。
アドレス０Ｆにはバンクを切り換えるためのアドレスデータとして１０を書いておきます。
そこでバンク１に切り換わってアドレス１０の命令が実行されます。
アドレス１０にはＡＤＤ Ａ，１の命令コードを書いておきます。
アドレス１１にはアドレス１ＦへのＪＭＰ命令（命令としてはＪＭＰ Ｆ）を書いておきます。
アドレス１Ｆにはバンクを切り換えるためのアドレスデータとして２０を書いておきます。
そこでバンク２に切り換わってアドレス２０の命令が実行されます。
アドレス２０にはＡＤＤ Ａ，２の命令コードを書いておきます。
アドレス２１にはアドレス２ＦへのＪＭＰ命令（命令としてはＪＭＰ Ｆ）を書いておきます。
アドレス２Ｆにはバンクを切り換えるためのアドレスデータとして３０を書いておきます。
アドレス３０にはＡＤＤ Ａ，３の命令コードを書いておきます。
以下同様にしてバンクＦまでプログラム命令を書いていきます。
アドレスＦ０にはＡＤＤ Ａ，Ｆの命令コードを書いておきます。
アドレスＦ１にはアドレスＦＦへのＪＭＰ命令（命令としてはＪＭＰ Ｆ）を書いておきます。
アドレスＦＦには０バンクに戻るためのアドレスデータとして０２を書いておきます。
アドレス０２にはＯＵＴ Ａを、そしてアドレス０３にはＨＬＴを書いておきます。
このプログラムを実行するとＡレジスタには１＋２＋３＋４＋…＋Ｅ＋Ｆの計算結果（の下位４ビット）が入れられ、最後にそれがＯＵＴポートに出力されます。
１＋２＋３＋４＋…＋Ｅ＋Ｆは１＋２＋３＋４＋…＋１４＋１５ですからその計算結果は１２０（７８Ｈ）になります。
ですからプログラムが正しく実行されればＡレジスタには８が入るはずです。
正攻法でプログラムを書くならば上記の説明の通りに各メモリアドレスにそれぞれの命令コードを書いていくことになるのですが、せっかくＢＡＳＩＣを使ってメモリに命令コードを書いていますから、生真面目に１バイトずつメモリに命令コードを書くのではなくてメモリアドレスごとに対応する命令コードをＢＡＳＩＣプログラムを使って生成してメモリに書き込むようにしました。
最初のバンク０だけは他のバンクと異なりますから１バイトずつ書いています。
バンク１〜バンクＦまでは行番号１４０〜２５０のプログラムループで書き込んでいます。
本日は時間がなくなってしまいました。
次回にそのようにしてＲＡＭに書き込んだプログラムを実際に実行したところをお見せすることにいたします。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第２７６回］
２０２０．１２．１１ｕｐｌｏａｄ
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