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２８４回］
●ラーメンタイマー（２）
あけましておめでとうございます。
本年もよろしくお願いいたします。
新年最初の回となります今回は前回の続きです。
前回は「ラーメンタイマー」プログラムをＲＡＭに書き込んだところまでで終りました。
今回はそのプログラムを実際に実行してみます。
前回書きましたように１分という長さをプログラムで簡単に作り出すために通常のＣＰＵクロックよりもずっと遅いスローモードで実行します。
スローモードは１命令を約１秒で実行しますから、簡単に１分を算出することができます。
いつものようにＭＳＤＯＳプロンプト画面でＮＤ８０Ｚ３．５のＺＢ３ＢＡＳＩＣのマシン語モニタコマンドで
ＯＴ ８３，９２
ＯＴ ８２，Ｆ４
ＯＴ ８３，０８
と実行してＣＰＵボードをリセット状態にしておいてジャンパピンをＳＬＯＷにセットしました。
それで準備完了です。
ＯＴ ８３，０９
でリセットが解除されてＣＰＵが起動します。
写真ではアドレス０３が実行されています。
今回はタイマープログラムですからストップウオッチを同時にスタートさせて経過時間もわかるようにしました。
最初のＡＤＤ Ａ，１とＪＮＺのループが１６回実行されてＡレジスタが００００になりＣＦとＺＦがＯＮになりました。
実は写真をよく見ていただければおわかりになるかと思いますが、今回は写真右上のＲＥＧＩＳＴＥＲ回路基板と下側のＭＥＭ／ＣＬＯＣＫ回路基板を新しい基板に交換してテストをしています。
ＲＥＧＩＳＴＥＲ回路基板はＣＦとＺＦを表示するＬＥＤがあるとよいことに気が付いてあとから基板上に手配線で追加しました（［第２６２回］参照）。
またＭＥＭ／ＣＬＯＣＫ回路基板には同じようにＣＫ０、ＣＫ１を表示するＬＥＤをあとから基板上に手配線で追加しました（［第２７５回］参照）。
今回はその両基板ともＬＥＤ表示回路を追加配線した新しいプリント基板にパーツを実装したものをテストを兼ねて使用しました。
上の写真でＲＥＧＩＳＴＥＲ回路基板の右上隅近くに見える２個のＬＥＤが新しく追加したＣＦおよびＺＦ表示ＬＥＤです。
その部分を拡大しました。
ちょっと見にくいですけれど左側がＣＦで右側がＺＦです。
なんとかＺＦの文字が読めると思います。
また上の写真ではＭＥＭ／ＣＬＯＣＫ回路基板の左上隅近くに見える２個のＬＥＤが新しく追加したＣＫ１、ＣＫ０表示ＬＥＤです。
上の写真ではＣＫ１、ＣＫ０の両方とも消灯しています。
次の下の写真ではＣＫ０が点灯していますのでそちらのほうを拡大しました。
左側がＣＫ１で右側がＣＫ０です。
上の写真の説明に戻ります。
１６回のループが終ってＣＦとＺＦが点灯したところでストップウォッチの表示はちょうど３０秒になっています。
メモリアドレスは０３なので最後のＪＮＺ命令のところですが、ＣＬＫ表示ＬＥＤは００なので、正確に言うと実はまだＪＮＺ命令は実行されていなくてその前の最後のＡＤＤ Ａ，１が実行された直後だと考えられます。
この時点での実行命令数は最初のＯＵＴ ０１１１、ＬＤ Ａ，０を含めると２＋２×１５＋１＝３３なので１命令が１秒だとするとストップウォッチの値は３３秒になるはずです。
実はスローモードのクロックは約２Ｈｚ（１命令は４クロックなので実行時間は約１秒）と説明してきましたがこのシステムではＣＰＵクロックにＰＩＣ１２Ｆ６２９の内蔵発振回路を使っていますので水晶発振ほど正確ではありません。
上の結果から逆算するとスローモード時の１命令の実行時間は１秒よりも少し短くて約０．９秒ぐらいと考えられます。
なおこの値は今回使用したＰＩＣ１２Ｆ６２９から出力されるクロックなので個々のキットによって多少の違いは出てくるかもしれません。
２回目のＡＤＤ Ａ，１とＪＮＺのループが１６回実行されてＡレジスタが００００になりＣＦとＺＦがＯＮになりました。
ストップウォッチの表示は約５９秒になっています。
メモリアドレスは０５になっています。
今回はＣＬＫが０１になっていますから最後のＪＮＺ命令が１／４〜２／４ほど実行されたところだと考えられます。
そのように考えて今回の実行命令数を計算すると２×１６−０．５＝３１．５ぐらいになると考えられます。
前回の値は最後のＪＮＺ命令を含まない計算でしたが今回のループに入る前にそれは実行されているはずですから前回の命令実行数は３４になりそれに今回の値をあわせると３４＋３１．５＝６５．５になります。
１命令の実行時間を０．９秒とすると０．９×６５．５＝５８．９５となってストップウォッチの値にほぼ一致します。
プログラムではこのあとＯＵＴポートに１分経過を示す○●●○を表示するためのＯＵＴ命令が実行されますが上の写真の時点ではまだＯＵＴ命令は実行前でＯＵＴポートの表示は○●●●のままです。
ＯＵＴポートに○●●○が表示されるまでにその後約１秒かかったとすると、今回のシステムの場合にはちょうどジャスト１分でその表示が出ることになります。
そのように計算してスローモードのクロックを決めたわけではありませんから、これはたまたまそのような結果になっただけです。
３回目のＡＤＤ Ａ，１とＪＮＺのループが１６回実行されてＡレジスタが００００になりＣＦとＺＦがＯＮになりました。
ストップウォッチの表示は約１分２８秒（８８秒）になっています。
メモリアドレスは０８になっています。
今回もＣＬＫが０１になっていますから最後のＪＮＺ命令が１／４〜２／４ほど実行されたところだと考えられます。
そのように考えて今回の実行命令数を計算すると２×１６−０．５＝３１．５ぐらいになると考えられます。
前回の値は最後のＪＮＺ命令の半分と次のＯＵＴ命令を含まない計算でしたが今回のループに入る前にそれは実行されているはずですから前回までの命令実行数は６７になりそれに今回の値をあわせると６７＋３１．５＝９８．５になります。
１命令の実行時間を０．９秒とすると０．９×９８．５＝８８．６５となってストップウォッチの値にほぼ一致します。
４回目のＡＤＤ Ａ，１とＪＮＺのループが１６回実行されてＡレジスタが００００になりＣＦとＺＦがＯＮになりました。
ストップウォッチの表示は約１分５７秒（１１７秒）になっています。
メモリアドレスは０Ａになっています。
今回もＣＬＫが０１になっていますから最後のＪＮＺ命令が１／４〜２／４ほど実行されたところだと考えられます。
そのように考えて今回の実行命令数を計算すると２×１６−０．５＝３１．５ぐらいになると考えられます。
前回の値は最後のＪＮＺ命令の半分を含まない計算でしたが今回のループに入る前にそれは実行されているはずですから前回までの命令実行数は９９になりそれに今回の値をあわせると９９＋３１．５＝１３０．５になります。
１命令の実行時間を０．９秒とすると０．９×１３０．５＝１１７．４５となってストップウォッチの値にほぼ一致します。
プログラムではこのあとＯＵＴポートに２分経過を示す○●○○を表示するためのＯＵＴ命令が実行されますが上の写真の時点ではまだＯＵＴ命令は実行前でＯＵＴポートの表示は○●●○のままです。
ＯＵＴポートに○●○○が表示されるまでにその後約１秒かかったとすると、今回のシステムの場合にはスタートしてから１分５８秒後にその表示が出ることになります。
前回はちょうど１分で最初の１分経過を示す表示が出たのですがそれは初期設定のためのＯＵＴ ０１１１命令とＬＤ Ａ，０命令が実行されているため約２秒が加算されているためです。
今回のシステムの場合、２度の１６回のループとＯＵＴポート出力の実行時間は約５８秒と考えられます。
５回目のＡＤＤ Ａ，１とＪＮＺのループが１６回実行されてＡレジスタが００００になりＣＦとＺＦがＯＮになりました。
ストップウォッチの表示は約２分２７秒（１４７秒）になっています。
メモリアドレスは０Ｄになっています。
今回はＣＬＫが００になっていますからまだＪＮＺ命令は実行されていなくてその前の最後のＡＤＤ Ａ，１が実行された直後だと考えられます。
そのように考えて今回の実行命令数を計算すると２×１６−１＝３１ぐらいになると考えられます。
前回の値は最後のＪＮＺ命令の半分と次のＯＵＴ命令を含まない計算でしたが今回のループに入る前にそれは実行されているはずですから前回までの命令実行数は１３２になりそれに今回の値をあわせると１３２＋３１＝１６３になります。
１命令の実行時間を０．９秒とすると０．９×１６３＝１４６．７となってストップウォッチの値にほぼ一致します。
６回目のＡＤＤ Ａ，１とＪＮＺのループが１６回実行されてＡレジスタが００００になりＣＦとＺＦがＯＮになりました。
ストップウォッチの表示は約２分５７秒（１７７秒）になっています。
メモリアドレスは１１になっています。
今回はＣＬＫが００になっていますからまだＪＮＺ命令は実行されていなくてその前の最後のＡＤＤ Ａ，１が実行された直後だと考えられます。
今回のループに入る前にメモリバンクを切り換えるためにアドレス０Ｅとアドレス０Ｆで２回のＪＭＰ命令を実行しています。
そのこともあわせて考えて今回の実行命令数を計算すると２＋２×１６−１＝３３ぐらいになると考えられます。
前回の値は最後のＪＮＺ命令を含まない計算でしたが今回のループに入る前にそれは実行されているはずですから前回までの命令実行数は１６４になりそれに今回の値をあわせると１６４＋３３＝１９７になります。
１命令の実行時間を０．９秒とすると０．９×１９７＝１７７．３となってストップウォッチの値にほぼ一致します。
プログラムではこのあとＯＵＴポートに３分経過を示す●○○○を表示するためのＯＵＴ命令が実行されますが上の写真の時点ではまだＯＵＴ命令は実行前でＯＵＴポートの表示は○●○○のままです。
ＯＵＴポートに●○○○が表示されるまでにその後約２秒かかったとすると、今回のシステムの場合にはスタートしてから２分５９秒後にその表示が出ることになります。
ねらってスローモードのクロックをそのような値にしたわけではありませんが今回のシステムの場合にはたまたま結果としてはかなり正確な「ラーメンタイマー」が出来ました。
３分経過後の写真です。
シャッターを押すタイミングが悪くてかなり経過してからの写真になってしまいました。
ＯＵＴポートに●○○○が表示されＨＬＴが点灯しています。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第２８４回］
２０２１．１．３ｕｐｌｏａｄ
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