［新連載開始］Ｗ６５Ｃ０２マイコンボードの製作
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私としてはＷ６５Ｃ０２をさわるのは全く初めてです。何から何まで未経験です。さてどうなりますでしょうか。
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［第３０回］
●Ｗ６５Ｃ０２のクロック＆メモリＲ／Ｗタイミング
今までＷ６５Ｃ０２のＣＰＵクロックについては書いていませんでした。
Ｗ６５Ｃ０２のタイミングチャートにはちょいとなんだかなあというところがあってクロックについては動作テストをしてよく確認をしてから書こうと思っていたからでした。
当記事をお読みになった読者の方からＷ６５Ｃ０２のメモリ回路には問題があるのでは？というメールもいただきました。
確かに。
私もＺ８０や８０８０と違ってＷ６５Ｃ０２のタイミングチャートについては問題ありだと思います。
こちらがＷ６５Ｃ０２のタイミングチャートです。
［出典］Ｔｈｅ ＷｅｓｔｅｒｎＤｅｓｉｇｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｉｎｃ．Ｗ６５Ｃ０２Ｓ ８−ｂｉｔ Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｅｒ
こちらがパラメータです。
［出典］Ｔｈｅ ＷｅｓｔｅｒｎＤｅｓｉｇｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｉｎｃ．Ｗ６５Ｃ０２Ｓ ８−ｂｉｔ Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｅｒ
Ｗ６５Ｃ０２のメモリＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥのタイミングはＺ８０などに比べて厳しいというのがまず第一に感じる点です。
Ｚ８０でもＯＰコードフェッチのタイミングはデータＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥに比べると厳しいですがそれでも１．５クロック程度はあります。
データのＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥは２クロック程あります。
それに比べるとＷ６５Ｃ０２の場合ＲＥＡＤもＷＲＩＴＥも１クロックです。
ＯＰコードフェッチについてどうなのかそれについての情報は得ていませんがデータＲＥＡＤと同じだとしても厳しいです。
その分プログラムの実行時間もＣＰＵクロックを基準に考えるとＺ８０の倍はいきそうです。
Ｗ６５Ｃ０２の命令ごとのクロック数についての情報もまだ得ていませんが２〜７クロックのようです。
Ｚ８０の場合最短の命令でも４クロックですから確かに倍速と言えそうです。
それはそれで嬉しいことですがメモリに対するタイミングの厳しさを考えると手放しで喜ぶわけにはいきません。
上のＷ６５Ｃ０２の表によりますとＶｄｄが５Ｖの場合動作クロックは１４ＭＨｚが上限となります。
そのときのサイクルタイムは７０ｎｓです。
しかもクロックのＨパルス幅、Ｌパルス幅は最低３５ｎｓというのですから１４ＭＨｚのクロックの場合デューティは５０％であることが求められます。
これは厳しいです。
こちらは日立のＨＭ６２８１２８のタイミングチャートです。
Ｗ６５Ｃ０２に対してはＲＥＡＤよりもＷＲＩＴＥのほうがより問題になるかと思いますのでＷＲＩＴＥのタイミングチャートについて見てみます。
［出典］Ｈｉｔａｃｈｉ，Ｌｔｄ．ＨＭ６２８１２８Ａ Ｄａｔａｓｈｅｅｔ
こちらがパラメータです。
［出典］Ｈｉｔａｃｈｉ，Ｌｔｄ．ＨＭ６２８１２８Ａ Ｄａｔａｓｈｅｅｔ
たまたま手元にＨＭ６２８１２８ＡＬＰ−７がありますけれど。
Ｗ６５Ｃ０２の１４ＭＨｚに対してはサイクルタイムは余裕０です。
しかもＷ６５Ｃ０２のアドレス出力のディレイ（ｔＡＤＳ）はＭａｘ３０ｎｓですからワーストでは７０−３０＝４０ｎｓとなって６２８１２８のアドレス保持時間（Ｔａｗ）の６０ｎｓに足りません。
７０ｎｓのＲＡＭではＷ６５Ｃ０２を１４ＭＨｚで動かすのは厳しいでしょう（実際１４ＭＨｚでは無理でした）。
それならもう少し低いクロックならよいかと言いますと。
そこがＷ６５Ｃ０２の場合の問題点なのです。
Ｗ６５Ｃ０２タイミングチャートを見ますと。
Ｒ／Ｗが一番上のＡ０−Ａ１５などと同じ波形のところにあります。
Ｒ／Ｗについての立ち上がりのタイミングについては書いてありません。
それがｔＡＨと同じだとするとＭｉｎ１０ｎｓです。
一方でＷｒｉｔｅ Ｄａｔａはと言いますと。
こちらもｔＤＨＷ＝Ｍｉｎ１０ｎｓです。
おいおいおい。
もしかするとＷ＿よりも先にデータ出力がＯＦＦになったりして。
そのあたりを考慮すると１４ＭＨｚは無理だとして一体何ＭＨｚまでならいけるのか。
そこがＰｅｎｄｉｎｇでありました。
ということで。
クロックはとりあえずは４ＭＨｚで試してみることとしました。
しかし他の周波数でもテストができるようにクリスタルを実装するところには丸ピンのＩＣソケットをカットしたものを利用して簡易ソケットとしました。
クリスタルの足が意外と細くてちょいと不安定だったのでここはバネ型のＩＣソケットにしたほうがよかったかと思っています。
結局。
４ＭＨｚでは特に問題はなく想定した通りの動作をしてくれました。
そこで気を良くしてもっと上の周波数で試してみたところ。
問題が発生しました。
やっぱり。
それ見たことか。
次回に続きます。
Ｗ６５Ｃ０２マイコンボードの製作［第３０回］
２０２６．８．１ ｕｐｌｏａｄ
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