●プログラムを直して再実行してみました
前回、ＰＩＣのパルス出力プログラムにミスがみつかったことについて書きました。
毎度のことなのですが、それについて説明をしただけでタイムアウトになってしまって、肝心のプログラムの修正にまでは入れませんでした。
今日になってから、プログラムを実際に直して、再度実行してみました。
修正したプログラムリストです。
［第１９回］でお見せしたｔｅｓｔ６．ａｓｍです。
前回説明しましたように、 ｂｃｆ ＳＴＡＴＵＳ，０ のところが間違っていましたので、 ｂｃｆ ＳＴＡＴＵＳ，５ に直しました。
これをアセンブルして、ＰＩＣ１６Ｆ８８に書き込んで、ＰＯＷＥＲ ＯＮして動作を確認してみました。
［第１９回］の波形の写真と比較してみてください。
立ち上がりエッジがシャープになったのがわかりますでしょうか？
プログラムを修正する前は、’Ｈ’出力がハイインピーダンスになってしまうので、プルアップ抵抗で見かけ上Ｈ出力にしていました。そのため立ち上がりエッジがなまっています。
今回はＨ出力もハイインピーダンスではなくて、「自前」でＨレベルを出力していますから、立ち上がりがシャープになっています。
●ＰＩＣ１６Ｆ８８の間接アドレッシング
プログラムミスのために説明の予定が遅くなってしまいました。
ＰＩＣ１６Ｆ８８の間接アドレッシングは、ＦＳＲレジスタとＩＮＤＦレジスタを使って行います。
すでに説明をしておりますように、ＰＩＣにおける間接アドレッシングは、８０８０のＨＬレジスタを使うメモリアクセスと全く同じなのです。
８０８０アセンブラでは、Ｍというバーチャルな「レジスタ」を用意して、このＭにアクセスする命令を書けば、それはＨＬレジスタで示されたメモリアドレスにアクセスすることになる、ということになっていました。
ＰＩＣの場合もこれと全く同じでＩＮＤＦというレジスタにアクセスする命令を書けば、それはＦＳＲで示されたメモリアドレスにアクセスするということなのです。
おそらく、このように文章で、これだけの説明を読めば、特に誤解することもなく、そういうものだな、と理解していただけるはずです。
ところがＰＩＣ１６Ｆ８８（に限らないのですが）のＤａｔａ Ｓｈｅｅｔを「深読み」してしまうと、そこのところが、混乱してしまうのです。
すでに何回もお見せしていますが、ＰＩＣ１６Ｆ８８のメモリマップです。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ社ＰＩＣ１６Ｆ８８Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ
ＦＳＲはアドレス０４にあります。
メモリバンクを切り換えてもアクセスできるように、全てのバンクの同じ位置にＦＳＲがあります。
で、ＩＮＤＦなのですが、これは本来８０８０のＭと同じ「バーチャル」な存在のはずです。
いうなれば数式のＸとかＹなどと同じで、「仮にＩＮＤＦと書くけれど、これは実在するレジスタではなくて、ＦＳＲで間接的に示されるメモリアドレスのことなのですよ」と説明すべきものなのですけれど、それが上のメモリマップ上に書いてしまってあるのです。
アドレス００のｉｎｄｉｒｅｃｔ ａｄｄｒというのがＩＮＤＦなのです。
このｉｎｄｉｒｅｃｔ ａｄｄｒというのも全バンク共通に配置されているようです。
ちょっとコピーが小さくて見にくいのですが、右肩に（＊）がついていて、表の下にその説明があります。
これも小さくて読みにくいのですが、
＊ Ｎｏｔ ａ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒｅｇｉｓｔｅｒ
と書いてあります。
ううう。こういうわけのわからぬことをしてくれるものだから、私のような単細胞はつい迷ってしまうのですよお。
ＰＩＣ１６Ｆ８８Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔで、ＦＳＲとＩＮＤＦについて説明しているところのコピーは、［第２２回］にあります。
ＰＩＣで間接アドレッシングのサンプルプログラムを書いて、それをテストして確かめてみる、ということは、ポートの出力プログラムのように簡単ではありません。
ですから、単なるプログラムリストになってしまいますけれど、その使い方の例をあげて説明してみます。
ユーザー用のデータメモリとしては、バンク０ではアドレス２０〜７Ｆの範囲を使うことができますから、たとえば２０〜２Ｆを何かのデータバッファとして利用することを考えてみます。
そこに先頭から順番に何かの処理結果を格納していくことにします。
処理結果はｗレジスタに入っているものとします。
するとその部分のプログラムは、まず最初の部分で、
ｍｏｖｌｗ ２０
ｍｏｖｗｆ ＦＳＲ
と書いて、ＦＳＲにバッファの先頭アドレスを入れておいてから、プログラムのデータを格納するところでは
ｍｏｖｗｆ ＩＮＤＦ
ｉｎｃｆ ＦＳＲ
というように書けば、データバッファに１バイトの値を入れたあとで、ＦＳＲをインクリメントしてバッファメモリアドレスを＋１する、という動作になります。
さてここから先が、「深読み」のお話です。
この
ｍｏｖｗｆ ＩＮＤＦ
ｉｎｃｆ ＦＳＲ
という部分をＭＰＬＡＢのアセンブラにかけてみるとどうなるでしょうか？
簡単なサンプルプログラムです。
プログラムに大した意味はありません。
ｌｏｏｐの次の行にある、
ｍｏｖｗｆ ＩＮＤＦ
が間接アドレッシングです。
ＦＳＲで指定するメモリアドレスにｗレジスタの値を入れています。
[注記］
このプログラムを実行すると、メモリアドレス２０〜２Ｆを０クリアする結果になりますが、メモリをクリアするにはｃｌｒｆを使って、
ｃｌｒｆ ＩＮＤＦとした方が簡単になります。
またこの例に限ってはｄｅｃｆｓｚ ｃｎｔｒ などを使わなくても、もっと賢い方法があります（［第２２回］ＰＩＣ１６Ｆ８８Ｄａｔａｓｈｅｅｔ ＥＸＡＭＰＬＥ２−２参照）。
ここでは、一般的なＩＮＤＦの使い方として、上のソースプログラムのような書き方をしています。
メモリをクリアすることが目的で書いたプログラムではありませんので、「メモリをクリアするときにはこう書くのだ」と思ってしまわないようにしてください。［注記 ここまで］
さて、このプログラムをアセンブルすると、どのような機械語コードが生成されるでしょうか。
ｍｏｖｗｆ ＩＮＤＦの機械語コードはアドレス０００Ａにあります。００８０です。
ん？
でもこれって、前に説明した直接アドレッシングでないのお？
ｍｏｖｗｆの機械語は、下位８ビットが １ｆｆｆ ｆｆｆｆ で、ｆのところに７ビットのメモリアドレスが入ります。と説明しました。
ＩＮＤＦのメモリアドレスは００ですから、機械語コードは確かに００８０になります。
んでも、それって、メモリアドレス００に対する直接アドレッシングでしょう。
どうしてアドレス００をアクセスしているのに、それが別のアドレスをアクセスしたことになってしまうのお？
理解できないなあ。
で、私は迷ってしまったのでした。
これはＭｉｃｒｏｃｈｉｐ社がいけないのです。
誰もＰＩＣのアセンブル後の機械語コードを読んだりはしないはずですから（読んだりするのは私くらいのものか）、ＩＮＤＦに００というアドレスを与えることは内緒にしておいて、メモリマップのアドレス００のところは、ｒｅｓｅｒｖｅｄにしておけばよかったのです（と私は思います）。
じつは８０８０でも同じことをやっているのです。
これは機械語コードを作るうえでそうするほうが都合がいいからです。
８０８０ではレジスタに３ビットの番号を与えていました。
Ｂレジスタが０００、Ｃレジスタは００１、…Ａレジスタは１１１です。そしてＭは１１０でした。
機械語コードの上ではＭはまさにバーチャルなレジスタだったのです。
Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ社もＰＩＣのＩＮＤＦで同じことをしました。
ただし８０８０と違って、ｗレジスタ以外のシステムのレジスタをメモリの上に割り当てたのです。
ＳＴＡＴＵＳレジスタがアドレス０３、ＦＳＲレジスタがアドレス０４というように。
そしてバーチャルなＩＮＤＦレジスタを「メモリアドレス」００に割り付けてしまったのです（あたかもＩＮＤＦがメモリ上に実在するかのように！）。
だから、そうすると、このＩＮＤＦは、アドレス００なのだから、そうしたらアドレス００を間接アドレッシングしてみたらどうなるだろうか？
などと、考えなくてもいいことを考えてしまう人たちが出てきてしまうのです。
そこのところを、多分Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ社もあとになってから気がついたのでしょう。
で、書かなくてもいい苦しい説明をわざわざ書くことになったのでしょう。
［第２２回］でお見せしたＰＩＣ１６Ｆ８８ＤａｔａＳｈｅｅｔのＦＳＲ／ＩＮＤＦの説明部分を再掲いたします。
［出典］Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ社ＰＩＣ１６Ｆ８８Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ（赤線は筆者）
そう。その赤線を引いたところです。
「ＦＳＲにＩＮＤＦレジスタのアドレス（００）を入れて、間接的にアクセスしても無駄だから、そーゆーことはやらないでね」という断り書きです。
アセンブラ（機械語）の世界って、なかなか興味深いものがある、と思いませんでしょうか？
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