２０１８．２．２３
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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…）
やっと（！）MYCPU80の改良型基板製作に着手しました！！





［第８４９回］


●タイマールーチンを作る（ＮＯＰのテスト）

このあたりで今までに作った回路の命令を利用して、タイマールーチンを作ります。
同時にＮＯＰ命令のテストを兼ねています。
タイマールーチンは２本のプログラム（サブルーチン）でできています。

１）２．５ｍｓタイマープログラム（ＮＯＰ命令のテストプログラム）

００４０　Ｆ５　　　　　　　ＰＵＳＨ　ＰＳＷ　（８）
００４１　３ＥＦ６　　　　　ＭＶＩ　Ａ，Ｆ６　　（６）
００４３　３Ｄ　　　　　　　ＤＣＲ　Ａ　　　　（８）
００４４　Ｃ２４３００　　　ＪＮＺ　＄００４３　（１２）　ｏｒ　（８）
００４７　００　　　　　　　ＮＯＰ　　　　　　（４）
００４８　００　　　　　　　ＮＯＰ　　　　　　（４）
００４９　００　　　　　　　ＮＯＰ　　　　　　（４）
００４Ａ　００　　　　　　　ＮＯＰ　　　　　　（４）
００４Ｂ　Ｆ１　　　　　　　ＰＯＰ　ＰＳＷ　（８）
００４Ｃ　Ｃ９　　　　　　　ＲＥＴ　　　　　　（８）

（）の中の数字は各命令の実行クロック数です。
ＭＹＣＰＵ８０の命令クロックは０．５μｓですから（）内の数に０．５μｓを掛けたものがその命令の実行時間になります。
ＮＯＰ命令は何もしない命令ですが、このプログラムのように実行時間そのものが必要なときには重宝します。

ＰＵＳＨ　ＰＳＷ、ＰＯＰ　ＰＳＷはＡレジスタとフラグレジスタを退避するために使っています。
こうすることでＡレジスタとフラグレジスタをこのサブルーチンの中だけで使うローカルなレジスタにすることができます。
Ｆ６は２４６です。
ＤＣＲ　ＡとＪＮＺを２４６回繰り返し実行します。
このままでは不足する端数時間をＮＯＰで補っています。
このプログラムの実行時間は下のように計算できます。
８＋６＋（８＋１２）×２４６−４＋４＋４＋４＋４＋８＋８＝４９６２
４９６２×０．５＝２４８１μｓ（２．４８１ｍｓ）
−４はＪＮＺの最後の１回が８クロックになることの補正です。
２．５ｍｓに少し足りませんが、これはこのサブローチンをコールする上位のサブルーチン（下のプログラムリスト）を正確な０．５ｍｓサブルーチンにするための補正を考慮しているためです。

２）０．５秒タイマープログラム

００３０　Ｆ５　　　　　　　ＰＵＳＨ　ＰＳＷ　（８）
００３１　３ＥＣ８　　　　　ＭＶＩ　Ａ，Ｃ８　　（６）
００３３　ＣＤ４０００　　　ＣＡＬＬ　＄００４０　（１８＋４９６２）
００３６　３Ｄ　　　　　　　ＤＣＲ　Ａ　　　　　（８）
００３７　Ｃ２３３００　　　ＪＮＺ　＄００３３　　（１２）　ｏｒ　（８）
００３Ａ　Ｆ１　　　　　　　ＰＯＰ　ＰＳＷ　　（８）
００３Ｂ　Ｃ９　　　　　　　ＲＥＴ　　　　　　　（８）

Ｃ８は２００です。
ＣＡＬＬとＤＣＲとＪＮＺが２００回繰り返し実行されます。
この部分の１回の実行時間は
１８＋４９６２＋８＋１２＝５０００
５０００×０．５＝２５００μｓ
ちょうど２．５ｍｓになります。
それを２００回繰り返しますから２．５×２００＝５００ｍｓです。
実はその前後にも命令があるため、わずかですがさらに実行時間がかかります。
８＋６＋８＋８−４＝２６
２６×０．５＝１３μｓ
−４はＪＮＺの最後の１回が８クロックになることの補正です。

この程度の時間の差が問題になるようなことは滅多にありません。
今回のプログラムはタイマールーチンのひとつのサンプルです。
ふつうはもっとアバウトでよいような用途がほとんどだと思います。

●ＸＣＨＧ命令のテスト

下のリストがＸＣＨＧ命令のテストプログラムです。

０００００　３１００００　　　LXI　ＳＰ，＄００００
０００３　２１５０００　　　ＬＸＩ　Ｈ，＄００５０
０００６　１１５１００　　　ＬＸＩ　Ｄ，＄００５１
０００９　０１００００　　　ＬＸＩ　Ｂ，＄００００
０００Ｃ　７０　　　　　　　ＭＯＶ　Ｍ，Ｂ
０００Ｄ　ＥＢ　　　　　　　ＸＣＨＧ
０００Ｅ　７０　　　　　　　ＭＯＶ　Ｍ，Ｂ
０００Ｆ　ＥＢ　　　　　　　ＸＣＨＧ
００１０　ＣＤ３０００　　　ＣＡＬＬ　＄００３０
００１３　３４　　　　　　　ＩＮＲ　Ｍ
００１４　４６　　　　　　　ＭＯＶ　Ｂ，Ｍ
００１５　ＥＢ　　　　　　　ＸＣＨＧ
００１６　ＣＤ３０００　　　ＣＡＬＬ　＄００３０
００１９　３５　　　　　　　ＤＣＲ　Ｍ
００１Ａ　４Ｅ　　　　　　　ＭＯＶ　Ｃ，Ｍ
００１Ｂ　Ｃ３０Ｆ００　　　ＪＭＰ　＄０００Ｆ

このプログラムはＸＣＨＧ命令のテストプログラムですが、同時にＭＯＶ　ＭやＩＮＲ　Ｍ、ＤＣＲ　Ｍ命令のテストも兼ねています。
プログラムを実行するとＨＬレジスタは００５０、ＤＥレジスタは００５１になり、Ｂ、Ｃレジスタは００になります。
１）０．５秒後にＢレジスタが＋１され、ＨＬレジスタとＤＥレジスタの値が交換されます。
２）その次の０．５秒後にＣレジスタが−１され、ＨＬレジスタとＤＥレジスタの値が交換されます。
以後１）２）が交互に繰り返されます。

プログラムを実行中の写真です。


今回の組立作業範囲のテストはほかにもいくつかあるのですが、本日は時間がなくなってしまいました。
残りのテストについては次回以降に説明します。

ＴＴＬでＣＰＵをつくろう！［第８４９回］

２０１８．２．２３ｕｐｌｏａｄ

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