ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２マイコンボードの製作
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ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２はＺ８０互換の高速高性能８ビットマイクロコントローラです。
残念なことに数年前に生産中止になってしまいました。
しかし当社ではＫＬ５Ｃ８０Ａ１２を使った組込みマイコンボードはまだ健在です。
そのＫＬ５Ｃ８０Ａ１２を使ったＮＤ８０Ｚ３．５上位互換マイコンボードの製作記事です。
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［第１２回］


●なんとも気持ちの悪い誤動作

やっとのことで２回目の試作基板の動作テストにかかったところ誤動作してしまい、どうしたものか思案中です、と前回書きました。
なんとも気持ちの悪い誤動作で、それをクリアするのにこの週末の丸２日をしっかり費やしてしまいました。

１回目の試作は追加配線でスパゲッティ状態なのですが、誤動作せずにしっかり動いています。
ＺＢ３ＤＯＳ（ＣＰ／Ｍ互換ＤＯＳ）も動きます。
定番のＭＢＡＳＩＣでＳＴＡＲＴＲＥＫを実行するところまで正常動作することを確認済みです。
そのスパゲッティ配線を直して作成したのが２回目の試作基板です。
当然まともに動作すると期待してしまいます。
ところがその期待は見事に裏切られてしまいました。
ＺＢ３ＤＯＳどころか、やっと動いたのはＴＫ−８０モニタだけというお粗末な結果です。
ＮＤ８０Ｚモニタに切り換えますと、なんとのっけからキー入力を受け付けてくれません。

いや。
それはあまりにおかしいじゃないの。
ＴＫ−８０モニタもＮＤ８０Ｚモニタも５×５キーの入力とＬＥＤ表示のところはどちらも同じプログラムなのだから、これはありえない誤動作です。
ひょっとするとＲＯＭが不良だったりするのか、と思って書き直してみたり別のＲＯＭに交換してみたりしましたが一向に誤動作は直りません。
むむ。面妖な？

考えたって理屈も何もない感じなので、埒が明きません。
何かしないことには先に進めません。
というわけで、以前に書いたＲＯＭを引っ張り出してきてあれこれ交換して試していましたら。
あれ？動くじゃないの？
まともに動作するＲＯＭがみつかりました。
誤動作するＲＯＭと誤動作しないＲＯＭはどこが違うのか？
中身を比較してみたら何かがわかるかも。

いやいやいや。
本当は比較以前に、そもそもおかしいのですよね。
だって誤動作するＲＯＭもしないＲＯＭも１回目の試作基板ではまともに動いてしまうのですから。
ま、しかし、ＲＯＭのどこかに違いがあるはずで（それはそのはずです）、それが今回の基板のどこかに前回の回路と異なるところがあって、そこにひっかかってしまうということなのかも。

ま、しかし。今この段階で基板のどこが違うかを考えるのはなかなかに大変です。
それで、とにかく２つのＲＯＭを比較してみることにしました。
そうしましたら、なんと。
２つのＲＯＭを比較してみましたら、一番先頭のＫＬ５Ｃ８０Ａ１２のメモリバンクの設定のところで、ＭＭＵ（メモリマネジメントユニット）のＲ３の物理ベースレジスタに、もとはＦ０を設定していたところを７０に変更しているだけということが判明しました。

なんじゃそれは？
全然わからんぞう。
ですよねえ。
ですけれど重複を避けるため申し訳ありません。
ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２のＭＭＵについては、［第３回］〜［第６回］をお読みください。
あ。
私の書き方が悪いせいもありますけれとでＫＬ５Ｃ８０Ａ１２のＭＭＵの仕組みはなかなかに理解しづらいところがあります。
それで［第６回］ではマキシマムモードではメモリマップに穴が空くなどと書いてしまいましたが、今考えてみますと穴が空くのではなくて、そこはイメージになるのだと思います。

それで。
Ｆ０と７０とはなにかということなのですが。
当初はノーマルモードの設定をしていて、そのときの物理メモリアドレスの一番上位の６４ＫＢ（Ｆ００００〜ＦＦＦＦＦ）のＲＡＭを論理メモリマップに割り当てる（実際はその後半の３２ＫＢ、つまりＦ８０００〜ＦＦＦＦＦを８０００〜ＦＦＦＦに割り当てる）と考えていたところを、マキシマムモードに変更して、その場合の物理メモリの最上位の６４ＫＢ（７００００〜７ＦＦＦＦ）のＲＡＭを論理メモリマップに割り当てる（実際はその後半の３２ＫＢ、つまり７８０００〜７ＦＦＦＦを８０００〜ＦＦＦＦに割り当てる）ように改めました。
そのＦ０と７０なのです。

今回の試作基板ではどうやらそこのところがなんだか問題のようで、Ｆ０ならばよいのだが７０に設定するとＮＤ８０Ｚモニタがハングアップしてしまうという、なんとも理解しがたい現象にぶち当たってしまったのでした。
とにかく再度書きますが、どちらに設定しても、１回目の試作基板なら正常動作するのです。
それが今回の試作基板では７０に設定するとまともに動くのはＴＫ−８０モニタだけでＮＤ８０Ｚモニタではキー入力を受け付けてくれません。
なんだか暴走してしまうように見えます。
しかしＦ０に設定するとＮＤ８０Ｚモニタでもキー入力を受け付けるようになります。

しかし、しかし。
それではなおさらおかしいのです。
Ｆ０ということはそもそもマキシマムモードでは存在しない物理メモリアドレスを指定することになります。
本来は７０が正しいはずです。
しかしＦ０でも正常に動作するということから考えると。
Ｆ００００を指定しようとする場合アドレスの最上位はＡ１９になりますがＫＬ５Ｃ８０Ａ１２にはＡ１９はありません。
Ａ１８〜Ａ０しか出力されません。
ということはＦ０を指定したって、７０を指定したって出力されるアドレスは同じ７ＸＸＸＸになるはず。
すると、同じはずなのに、Ｆ０ならよくてなぜ７０だとこけるのか？（むしろその逆のほうがまだわかるような気がするが）。
こういうわけの分からぬ誤動作に直面しますと、もう頭をかきむしって、思わず「わけがわからん！」と叫びたくなってしまいます。
かくて２日間というもの、五里夢中でもがくことになったのでありました。

むむむ。
これはやっぱり悪霊のたたりなのか？
あるいは。
神の与えたもうた試練なのでありますか？
ええい。面倒なり。
とりあえず。
悪霊退散−ん！
塩でも豆でもまいてやるぞお！

ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２マイコンボードの製作［第１２回］
２０１８．２．４ｕｐｌｏａｄ

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