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７回］


●最上位４ビットの表示

現在試作作業中の新ＮＤ８０Ｋマイコンボードには７セグメントＬＥＤを９桁実装する予定になっています。
こちらは［第２回］でお見せした試作評価中の完成品です。

ＮＤ８０Ｚ３．５ではアドレス表示４桁、データ表示４桁の８桁です（ＴＫ−８０も同じです）。
表示できるアドレスは００００〜ＦＦＦＦですから４桁表示で間に合います。

それに対して、すでに説明しておりますようにＫＬ５Ｃ８０Ａ１２は８ビットＣＰＵですが、内蔵のＭＭＵの働きで外部に最大５１２ＫＢまでのメモリを実装することができます。
そのときのメモリアドレスは途中に穴が開くものの、０００００〜ＦＦＦＦＦの範囲になります。
とはいえプログラムで直接アクセスできるメモリ空間は８０８０やＺ８０と同じ００００〜ＦＦＦＦです。
そのことから考えれば、今回の新マイコンボードでも、アドレス表示は今までと同じ４桁でよい、とも言えます。

しかし、せっかくのトレーニングボードですし、昔のＴＫ−８０と同じようにキーボードから１６進数を入力することで、アドレスやデータをＬＥＤに表示させることができるのですから、せっかく実装できるメモリアドレスが１６進数５桁ならば、やっぱり５桁表示させたいと考えて、とりあえず試作版ではそのような設計にしました。

ですけれど、どのようにしてその５桁を表示し、そしてそのときのメモリの値を読み出して表示し、またはそのメモリアドレスに値を書き込めばよいのか、そこのところは全く考えていませんでした。
たとえばＴＫ−８０の場合、アドレス４桁をＬＥＤの左４桁のアドレス表示部に表示するには、下のように操作します。

キーからの入力は１桁単位で行なわれ、その入力された１桁の１６進数はまずＬＥＤの右端に表示され、次の１桁の数が入力されると、先に入力されていた全部の桁が左に１桁分シフトして、空いた右端に新しく入力した数が入って表示されます。
右の４桁の表示が全部埋まってさらにキー入力をするとデータ表示部（ＬＥＤの右４桁）からあふれた数値は消えてしまいます。
このままでは入力した値を左側のアドレス表示部に表示させることはできません。
まず最初にそのようにして右側のデータ表示部に４桁の数値を入力表示させたあと、［ＡＤＲＳ　ＳＥＴ］キーを押すと、データ表示部にあった４桁の値が左側の４桁のアドレス表示部に移動してアドレスとして表示されます。
なかなかにうまくできた仕組みですが、その仕組みのままでは置数が４桁なので、アドレス表示部を５桁にしても最上位の１桁を表示させることはできません。

現行の仕組みをそのままにしておいて、なるべく簡単に最上位の１桁を表示させることはできないものか、この２〜３日、そのことを考えていました。
簡単かどうかは皆様の評価におまかせするとしまして、これならばなんとかいけるのでは、という案が浮かびましたので、さっそくそのようにプログラムしてみました。

起動直後の表示です。

アドレス表示はＦ００００です。
これにはちょっと説明が必要です。
［第４回］で、メモリマップとしてはマキシマムモードでいきます、と書きました。
そこで書きましたように、内蔵の５１２バイトを除けば、メモリアドレスは０００００〜７ＦＦＦＦになります。
通常０００００はＲＯＭのアドレスですから、ユーザーが使うエリアとしては、７００００を表示させて起動したほうが適当と考えています。
実は。
マキシマムモードが適当ということに落ち着いたのは、試作基板が出来てきて、そこで試行錯誤したあとでのことでしたので、今ここで見ていただいている試作基板のシステムはマキシマムモードではなくてノーマルモードなのです。
そのほうが小容量のＲＯＭとＲＡＭを分けて実装できるので、簡便だからです。
こちらが現行試作基板のメモリマップです。



Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４は無効にして、Ｒ０が００００〜０ＦＦＦ、Ｒ３が１０００〜ＦＦＦＦの範囲になっています。
この構成ではＲＯＭは０００００〜１ＦＦＦＦの１２８ＫＢ、ＲＡＭはＥ００００〜Ｆ００００の１２８ＫＢが最大実装メモリになります。
ＲＡＭは６２８１２８を実装していますが、ＲＯＭはまだテスト段階なので簡単に扱える２７Ｃ２５６を実装しています。
Ｒ３ブロックの物理ベースアドレスはＦ０を指定していますから、図のように論理アドレス１０００〜ＦＦＦＦがＲＡＭのＦ１０００〜ＦＦＦＦＦに対応しています。
００００〜０ＦＦＦはＲＯＭです。
現在のそのようなマップから、リセット後の最上位アドレスとして［Ｆ］を表示するように考えました。
このところは最終的にマキシマムモードのシステムとなった段階で［７］を表示させるつもりです。

上のリセット直後の状態で、
［８］［０］［０］［０］［ＡＤＲＳ　ＳＥＴ］とキー入力したあとの表示です。

このときデータ表示部の右２桁に表示されている１２はメモリアドレスＦ８０００の実際の値です。
これは上の図で物理メモリアドレスと論理メモリアドレスが一致していますから、当たり前のことなのですが。

ところが、これから当たり前ではないことが起こります。

［Ｅ］を入力しました。
このあと、マジックです。

［Ｅ］が最上位桁に表示されました。

どのようにに操作したかは、今は内緒にしておきましょう。

［ＲＥＡＤ　ＩＮＣ］キーを押しました。

右端の２桁に表示されたＣＤはメモリアドレスＥ８００１の実際の値です。

［ＲＥＡＤ　ＤＥＣ］キーを押しました。

右端の２桁に表示されたＡＢはメモリアドレスＥ８０００の実際の値です。
アドレスの下位４桁のみを見れば、さきほどのＦ８０００と同じですが、表示されるメモリの値は両者で異なっていますから、そのことから今回は表示されたアドレスの通りのＥ８０００、Ｅ８００１の値が表示されている、ということが本当らしいぞ、と言えそうです（事実その通りなのです）。
実はここで見本としてお見せした、ＥＸＸＸＸ、ＦＸＸＸＸの範囲だけではなくて、メモリが実装されているかどうかに関係なく０００００〜ＦＦＦＦＦの全範囲のアドレスを設定することができるのです。

本日は時間がなくなってしまいましたので、そのあたりのことについては次回に説明することにいたします。

ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２マイコンボードの製作［第７回］
２０１６．１２．２３ｕｐｌｏａｄ

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