２０２６．８．５
前へ
次へ
ホームページトップへ戻る


［新連載開始］Ｗ６５Ｃ０２マイコンボードの製作
〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜
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。
〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜

［第３４回］



●１４ＭＨｚに挑戦

前回のロジアナでの解析によってわかったことがあります。
Ｗ６５Ｃ０２のメモリに対するＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥは１クロックサイクルで実行されます。
Ｗ６５Ｃ０２Ｓの最高クロックは１４ＭＨｚ（＋５Ｖのとき）です。
そのときの１クロックサイクルは７０ｎｓです。
ということはＷ６５Ｃ０２を１４ＭＨｚで動作させるためにはアクセスタイムが７０ｎｓかそれよりも速いＲＡＭが必要になります。
たまたま手元にはＨＭ６２８１２８ＡＬＰ−７があります。
アクセスタイムは７０ｎｓですからぎり間に合いそうです。
それで試してみたのですが前回書きましたようにＣＰＵクロック１４ＭＨｚではだめでした。
前回はクロックを落としてロジアナで解析したところＩ／Ｏアクセスの後のタイミングがきついことがわかりました。
Ｗ６５Ｃ０２はメモリとＩ／Ｏの区別がありません。
メモリとＩ／Ｏを区別するＭＥＭＲＱ信号やＩＯＲＱ信号などはありません。
メモリマップの一部をＩ／Ｏ用に確保します。
その際にメモリとＩ／Ｏのアクセスがぶつからないようにロジック回路などでセレクト回路をつくって両者を分離します。
メモリアクセスだけならばそのような回路は不要です（厳密に言えば複数のメモリＩＣを使う場合にはアドレスによって各メモリＩＣを分けるセレクト回路は必要です）。
前回わかったことはＩ／Ｏとメモリを分けるためのセレクト回路のところのわずかな遅れ時間（約２０ｎｓ）のためにアクセスタイムが７０ｎｓのＨＭ６２８１２８ＡＬＰ−７でもＣＰＵクロックが１４ＭＨｚではアクセスが間に合わないのではないかということでした。
それが原因で１４ＭＨｚではこけてしまうのでは？
もしそうだとすると。
Ｉ／Ｏアクセスをしないプログラムなら１４ＭＨｚでもうまく実行できるのでは。
まあ現実的な話をしますと。
マイコンシステムにＩ／Ｏがないというのはちょっと考えられないのですけれど。
Ｉ／ＯアクセスのときだけＷＡＩＴを挿入するのは有りだと思います。
しかしそれだけ回路が複雑になるのでそれは余りやりたくはありません。
それなら普通にクロックを落としたほうが楽です。
ここはそんなこんなは余り深く考えないで単なる思い付きです。
とにかくどうなるか試してみましょうぐらいのノリでやってみることにしました。
下は試しに作ったテストプログラム（ソースプログラム）です。 
        ;w65c02test16 26.8.5
        ;
        ;I/Otest
        ;
        org $8000
        ;
        wk=$1000
        ;
loop:
        lda wk
        sta wk
        bra loop
        ;
        ;end

［第２９回］で作ったプログラムでＩ／Ｏアドレス（＄０２００）にＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥするところをＲＡＭアドレス（＄１０００）へのＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥに変えました。
こちらがＷ６５Ｃ０２アセンブラでアセンブルして生成されたアセンブルリストです。 
0000            ;w65c02test16 26.8.5
0000            ;
0000            ;I/Otest
0000            ;
8000            org $8000
8000            ;
8000 0010       wk=$1000
8000            ;
8000        loop:
8000 AD0010     lda wk
8003 8D0010     sta wk
8006 80F8       bra loop
8008            ;
8008            ;end

Ｉ／Ｏアドレス（＄０２００）→メモリアドレス（＄１０００）に変わっただけでほかは［第２９回］プログラムと同じです。
上記プログラムのバイナリファイルをロードして実行してみました。
そうしましたら。

いけたじゃありませんか。
上側（ＣＨ１）がＷＲＩＴＥパルスで下側（ＣＨ２）がＣＰＵクロックです。
しっかりループしています。
１０００ｎｓのところにクロックパルスが１４ありますから間違いなく１４ＭＨｚです。
前のＷＲＩＴＥパルスから次のＷＲＩＴＥパルスまで１１クロック（１１サイクル）です。
これも前回のロジアナでの解析の結果と一致しています。
水平時間軸をｄｉｖ＝５０ｎｓにしました。

やったぜベイビーというところです。
そこでもう一押し。
普通のメモリＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥのところをゼロページへのアクセスに変えてみました。
下はソースプログラムです。 
        ;w65c02test17 26.8.5
        ;
        ;I/Otest
        ;
        org $8000
        ;
loop:
        lda $20
        sta $21
        bra loop
        ;
        ;end

こちらはＷ６５Ｃ０２アセンブラでアセンブルして生成されたアセンブルリストです。 
0000            ;w65c02test17 26.8.5
0000            ;
0000            ;I/Otest
0000            ;
8000            org $8000
8000            ;
8000        loop:
8000 A520       lda $20
8002 8521       sta $21
8004 80FA       bra loop
8006            ;
8006            ;end

ダメ押しの一点。
さあどうだ。
と気負いこんでやってみましたら。
あれれ。

おかしいじゃありませんか。
なんだか先ほどのプログラムよりもクロック数が多いような。
本来ならばＷＲＩＴＥからＷＲＩＴＥまで９クロックのはずなのですが。

なぜか１４クロックもあります。
オシロスコープの波形は安定していますからこの状態で動いていることは間違いありません。
繰り返し試してみたのですが結果は同じでした。
これは推測ですが。
ゼロページに対するアクセスは内部処理に時間がかかるのでは？
その結果として次のメモリアクセスに余裕がなくなって誤読み込みをしてしまうのでは？
そうなら暴走するところですがたまたまうまく動く状況になっているのではないかと。
ただの推測です。
しかしそこをさらに追求したとてどうなるものでもありません。
ううむ。
Ｉ／Ｏアクセスをしないプログラムならうまくいくかと思ったのですけれど。
結論としてはやっぱりアクセスタイム７０ｎｓのＲＡＭではＣＰＵクロック１４ＭＨｚは無理ということに落ち着きそうです。

ならば。
次なる一手は。
それは次回にて。

Ｗ６５Ｃ０２マイコンボードの製作［第３４回］
２０２６．８．５　ｕｐｌｏａｄ

前へ
次へ
ホームページトップへ戻る