ＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラ
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まるでインタプリタ。でもコンパイラです。超カンタン超シンプルです。
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［第９回］



●サンプルプログラム（５）Ｉ／Ｏポートへの出力（３）

前回は説明の途中で終ってしまいました。
今回はその続きです。

前回は下の画面のところで終りました。


下はあらためてＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラを起動して、／ＰＭＲＤコマンドで前回ターゲットのＰＩＣＢＳ０３に書き込んだマシン語コードを読み出したところです。

今までのマシン語プログラムと今回のプログラムとではマシン語コードが異なっています。
［第６回］と同じようにマシン語コードにアセンブラニーモニックとその命令のクロック数を追記しました。

００　０Ｅ　ｍｏｖｌｗ　００
９４　６Ｅ　ｍｏｖｗｆ　ＴＲＩＳＣ
８２　５０　ｌｏｏｐ：ｍｏｖｆ　ＰＯＲＴＣ，ｗ　（１）　←
０１　０Ｆ　ａｄｄｌｗ　０１　（１）
８２　６Ｅ　ｍｏｖｗｆ　ＰＯＲＴＣ　（１）
０２　ＥＦ　ｇｏｔｏ　ｌｏｏｐ　（２）
１０　Ｆ０　　　　　　　　　　　　　　　　→↑

３行目で現在のＰＯＲＴＣの値を読んでそれをｗレジスタに入れています。
４行目でｗレジスタに１を加算します。
５行目でｗレジスタの値をＰＯＲＴＣに入れています。
そのあと６行目のＧＯＴＯ命令で３行目に戻ってそこから６行目までを繰り返しています。
１回の繰り返し期間の実行命令クロック数は１＋１＋１＋２＝５クロックです。
１命令クロックの時間は１／１２μｓです（［第６回］参照）。
１回の繰り返し期間を計算で求めると５／１２＝約０．４１７μｓになります。
約４２０ｎｓです。
２回の繰り返しで１周期になりますからその周期を求めると１０／１２＝５／６ですから約０．８３３μｓになります。
こちらは約８３０ｎｓです。
前回のＣＰＬＤロジアナの測定結果と一致しています。

そのＣＰＬＤロジアナですが、前回は時間がありませんでしたのでとりあえずＲＣ０のみをＰＲＯＢＥ０に接続して測定を行ないました。
今回はＰＲＯＢＥ０〜ＰＲＯＢＥ７にＲＣ０〜ＰＣ７を接続して測定を行ないました。

サンプリングクロック＝１００ＭＨｚです。

ＲＣ０のＬ区間は４１０ｎｓ、Ｈ区間は４３０ｎｓです。
１回の周期は８４０ｎｓです。
サンプリング周波数が高すぎてＲＣ１より上位の全体の波形は見ることができません（カーソルをずらしていけば見ることができますが）。
ＲＣ１のＬ期間だけは表示から読み取ることができます。
こちらは８１０ｎｓです。
ちょっとビット間の出力に差があるようにも見えますがサンプリング周波数１００ＭＨｚでは１０ｎｓに１回のサンプリングですからこの辺りは「測定限界」に近いと思われます。

カーソルを少し右に移動させました。

ＲＣ１のＨ区間は８５０ｎｓです。
先の波形とあわせてみると、やはり１０ｎｓ〜２０ｎｓの差はサンプリング周波数が１００ＭＨｚであるための測定限界だと考えられます。
ＰＩＣからは計算した通りの波形が出力されていると考えてよいと思います（ビット間では数ｎｓ程度のバラツキがあるかもしれません）。

上位のビットの波形を見るためにサンプリング周波数を１０ＭＨｚにしました。

ＰＲＯＢＥ３（ＲＣ３）までは規則正しい波形が出力されています。

さらに上位のビットを見るためにサンプリング周波数を１ＭＨｚにしました。

ＰＲＯＢＥ７（ＲＣ７）までの波形が観測できました（サンプリング周波数の関係でＲＣ０〜ＲＣ２は「間引き」的なサンプリングになるため実際の波形とは異なる表示になっています）。
参考までに最上位ビットＲＣ７（ＰＲＯＢＥ７）の１周期を計算で求めてみます。
上の方で計算しましたようにＲＣ０は５／１２μｓに１回出力されます。
ＲＣ７の１周期の間にＲＣ０は２５６回出力されますからその周期は５／１２＊２５６≒１０７μｓになります。
上のＣＰＬＤロジアナでの観測波形とぴったり一致しました。

ＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラ［第９回］
２０２３．４．１４ｕｐｌｏａｄ

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