２０１８．２．２７
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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８５３回］


●ＩＮ、ＯＵＴ、ＲＲＣ、ＲＬＣ命令のテスト

ＩＮ命令とＯＵＴ命令は外部Ｉ／Ｏ回路に対して働く命令です。
今回の改良を行なう前のＭＹＣＰＵ８０は基板の左側部分のＴＫ−８０回路にＩ／Ｏ回路も搭載していましたので、その回路を使ってＩＮ命令、ＯＵＴ命令のテストを行ないました。
今作業中の新ＭＹＣＰＵ８０はＴＫ−８０回路を切り離して別基板にしましたので、その別基板を接続しないことにはＩＮ、ＯＵＴ命令のテストはできません。
ＭＹＣＰＵ８０本体が完成したら次はＴＫ−８０回路基板も製作しますので、それができてからテストをしてもよいのですが。
私の場合、新ＭＹＣＰＵ８０の命令回路が正しく働くかどうかのテストも兼ねて作業していますので、せっかくＩＮ、ＯＵＴ命令の回路を実装したからには、できれば今のうちにテストをしておきたいと思います。
それで思い出しました。
以前にＭＹＣＰＵ８０用増設Ｉ／Ｏボードを作りました。
それを新ＭＹＣＰＵ８０の拡張用バスコネクタに接続すれば、ＩＮ、ＯＵＴ命令のテストができます。
ということでさっそく簡単なテストプログラムを作ってテストをしてみることにしました。
どうせテストをするのですから、ＩＮ、ＯＵＴ命令と一緒にＲＲＣ、ＲＬＣ命令のテストも兼ねることにしました。
下がそのプログラムリストです。

2018/2/23  10:6  iotest1.txt
END=0022
              ;;; I/O TEST for MYCPU80B
              ;18/2/23
              ;
                T500MS=$0030
              ;
                ORG $0000
0000 310000     LXI SP,$0000
0003 3E81       MVI A,81
0005 D383       OUT 83
0007 0601       MVI B,01
0009 0E80       MVI C,80
000B 78       LOOP:MOV A,B
000C 07         RLC
000D 47         MOV B,A
000E D380       OUT 80
0010 79         MOV A,C
0011 0F         RRC
0012 4F         MOV C,A
0013 D381       OUT 81
0015 DB82       IN 82
0017 07         RLC
0018 07         RLC
0019 07         RLC
001A 07         RLC
001B D382       OUT 82
001D CD3000     CALL T500MS
0020 C30B00     JMP LOOP
              ;
                LOOP         =000B  T500MS       =0030

ＭＹＣＰＵ８０用増設Ｉ／Ｏボードは８０８０ファミリーＬＳＩの８２５５のＣＭＯＳ版８２Ｃ５５を実装しています。
８２Ｃ５５には８ビットのＩ／Ｏポートが３ポートあります。
Ａポート、Ｂポート、Ｃポートの３ポートです。
ＡポートとＢポートは８ビット全部をまとめて入力ポートか出力ポートに初期設定して使います。
ＣポートはＡポート、Ｂポートと同じ使い方もできますが、そのほかに上位４ビットと下位４ビットを分けて片方を入力、片方を出力に初期設定して使うこともできますし出力に設定した場合、他のビットを変化させずに特定の１ビットのみを出力させることもできます。
この増設Ｉ／Ｏボードは基板上のジャンパピン設定でＩ／Ｏアドレスを設定して使います。
今回はＩ／Ｏアドレスを８０〜８３に設定します。
Ａポートが８０、Ｂポートが８１、Ｃポートが８２、コントロールワードアドレスが８３です。

テストプログラムの説明です。
プログラムの先頭でＩ／Ｏアドレス８３に８１を出力しています。
８１はＡポートとＢポートを出力、Ｃポートの上位４ビットを出力、下位４ビットを入力に設定するコントロールワードです。
最初にＢレジスタに０１、Ｃレジスタに８０を入れます。
そのあとＢレジスタを左に１ビット回転させてからＡポートに出力します。
次にＣレジスタを右に１ビット回転させてからＢポートに出力します。
そのあとＣポートの下位４ビットから入力した値を左に４ビット回転（シフト）させてＣポートに出力します（このようにすることでＣポートの下位４ビットから入力した値を上位４ビットに出力することができます）。
そのあと０．５秒タイマールーチンをコールしてから、上の動作を繰り返します。
プログラムを実行中の写真です。

８２Ｃ５５からの出力をモニタする回路が必要です。
随分昔に作ったテスト用のＬＥＤ表示回路を接続しています。
この表示回路のＬＥＤはポート出力が０のときに点灯し１の時に消灯します。
右の１列がＡポート、中がＢポート、左がＣポートです。
下側がビット０で上側がビット７です。
Ｃポートはビット０の入力をＧＮＤにショートしています。
そのためビット０のＬＥＤが点灯していますが、その入力を上位４ビットから出力しているため、ビット４も点灯しています。

●ＲＡＲ、ＲＡＬ、ＳＴＣ、ＣＭＣ命令のテスト

このテストプログラムも新しく作りました。
ＲＡＲはＣ（キャリー）フラグとＡレジスタをつなげて９ビットとして右に１ビット回転する命令です。
ＲＡＬはそれとは逆に左に回転する命令です。
ＳＴＣはＣ（キャリー）フラグをセットする命令で、ＣＭＣはＣ（キャリー）フラグの値を反転（１を０に、０を１に）する命令です。
下は新しく作ったテストプログラムのリストです。

2018/2/23  10:46  rartest1.txt
END=0019
              ;;; RAR TEST for MYCPU80B
              ;18/2/23
              ;
                T500MS=$0030
              ;
                ORG $0000
0000 310000     LXI SP,$0000
0003 1608       MVI D,08
0005 0600       MVI B,00
0007 0EFF       MVI C,FF
0009 78       LOOP:MOV A,B
000A 37         STC
000B 1F         RAR
000C 47         MOV B,A
000D 79         MOV A,C
000E 37         STC
000F 3F         CMC
0010 17         RAL
0011 4F         MOV C,A
0012 CD3000     CALL T500MS
0015 15         DCR D
0016 C20900     JNZ LOOP
0019 76         HLT
              ;
LOOP         =0009  T500MS       =0030

初めにＢレジスタに００、ＣレジスタにＦＦを入れ、Ｄレジスタにカウンタの値として０８を入れます。
Ｂレジスタの値をＡレジスタに入れた後、ＳＴＣを実行してからＲＡＲを実行し、結果をＢレジスタに戻します。
その結果Ｂレジスタが右に１ビットシフトしてＣ（キャリー）フラグの値（ＳＴＣを実行するため１になる）がビット７に入れられます。
次にＣレジスタの値をＡレジスタに入れた後、ＳＴＣを実行し、続いてＣＭＣを実行してからＲＡＬを実行し、結果をＣレジスタに戻します。
その結果Ｃレジスタが左に１ビットシフトしてＣ（キャリー）フラグの値（ＳＴＣに続いてＣＭＣを実行するため０になる）がビット０に入れられます。
この動作を８回繰り返す結果、ＢレジスタはＦＦになり、Ｃレジスタは００になります。
テストプログラムを実行した後の写真です。


ＴＴＬでＣＰＵをつくろう！［第８５３回］

２０１８．２．２７ｕｐｌｏａｄ

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