Ｗ６５Ｃ０２マイコンボードの製作

２０２６．９．３
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［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６３回］

●ＮＭＩＢ，ＲＴＩ

ＮＭＩＢ（Ｎｏｎ　Ｍａｓｋａｂｌｅ　Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ）は命令ではありません。
マスク不能割込みです。
割込みには後の回で説明するＩフラグで割込みを禁止できるマスク可能割込みＩＲＱＢがありますがＮＭＩＢ入力信号はＩフラグの状態に関係なく受付けられます。
ＮＭＩＢはＷ６５Ｃ０２のｐｉｎＮｏ．６に入力します。
入力信号の下がりエッジで受付けられます。
ＮＭＩＢ信号が受付けられるとＣＰＵはその時のＰＣ（プログラムカウンタ）とフラグレジスタをスタックに退避してアドレスＦＦＦＡ、ＦＦＦＢに書かれたアドレスにジャンプします。
割込み処理中は通常の割込みは禁止されますがＮＭＩＢはマスク不能なエッジ入力割込みなので割込み処理中でも重ねて下がりエッジ信号が入力されるとＮＭＩＢ処理が二重に行なわれることが考えられます。
チャタリングなどの有無などに配慮する必要があります。
ＮＭＩＢの処理はＲＴＩ命令によって完了します。
ＲＴＩ命令はＩＲＱＢの終わりにも使われます。
ＲＴＩの実行によってスタックに退避されていたＰＣとフラグがもとに戻され割込み発生時に待たされていた処理が再開されます。

　ニーモニック　マシン語コード　アセンブラ書式バイト数クロック数

　ＲＴＩ　４０　ＲＴＩ　１　６

下はテストプログラムです。

;w65c02test38 26/8/14
;
;NMI,RTI
;
        org $8000
;
        lda #$10
        sta $fffa
        lda #$80
        sta $fffb
        ldx #$fd
        txs
        sei
        bra start
;
int:
        iny
        sty $04
        sty $0200
        rti
;
start:
        stx $00;sp
        lda #$55;for test
        sta $04;=led
        sta $0200;led
        ldy #$55;for test
loop:
        nop
        nop
        inc $02
        bra loop
;end

このプログラム自体はただ実行しただけではテストになりません。
プログラムの実行中にＷ６５Ｃ０２のｐｉｎ６に下がりエッジ信号を入力することで割込み処理が実行されます。
Ｗ６５Ｃ０２アセンブラでアセンブルしました。

下はアセンブルした結果作成されたアセンブルリストです。

0000        ;w65c02test38 26/8/14
0000        ;
0000        ;NMI,RTI
0000        ;
8000            org $8000
8000        ;
8000 A910       lda #$10
8002 8DFAFF     sta $fffa
8005 A980       lda #$80
8007 8DFBFF     sta $fffb
800A A2FD       ldx #$fd
800C 9A         txs
800D 78         sei
800E 8007       bra start
8010        ;
8010        int:
8010 C8         iny
8011 8404       sty $04
8013 8C0002     sty $0200
8016 40         rti
8017        ;
8017        start:
8017 8600       stx $00;sp
8019 A955       lda #$55;for test
801B 8504       sta $04;=led
801D 8D0002     sta $0200;led
8020 A055       ldy #$55;for test
8022        loop:
8022 EA         nop
8023 EA         nop
8024 E602       inc $02
8026 80FA       bra loop
8028        ;end

割り込みが受付けられたことが確認できるようにＬＥＤ出力（アドレス０２００）を行なっています。
同時に同じ値をこれも確認のためにゼロページアドレスの＄０４にも書いています。
当初はプログラムループの中で確認のためにスタックポインタの値をＸレジスタに移してそれをゼロページアドレスに書くというようにしたのですがスタックポインタの値がＸレジスタに読み込まれませんでした（またはゼロページに書き込まれない？）。
メモリアクセスの問題かと思ってクロックを４ＭＨｚに落としてやってみたのですがやはり同じでした。
同じことは割込みプログラム中でゼロページアドレスの値を直接書き換える（ｉｎｃ　＄ｘｘ）という処理でも誤動作が発生しました。
最終的には今回のテストもクロック１４ＭＨｚで実行して正常動作を確認したのですが上記のようにしたプログラムではクロック４ＭＨｚでも駄目でした。
そこにこだわると本来のテストの目的（ＮＭＩＢのテスト）ができませんのでそこはプログラムリストの通りのプログラムで動作テストを行ないました。
Ｗ６５Ｃ０２は命令動作によってメモリアクセスのタイミングが厳しいところがありますからそのことが何か関係しているのかもしれません。
プログラムの実行中に強制的に実行をストップするためＲＥＳＥＴとＢＥをＬレベルにするとデータとプログラムの一部が壊れるという事例がありました。
これもメモリアクセスのタイミングが関係しているのかもしれません。
６５ｃ０２ｔｅｓｔ３８．ｂｉｎをロードして／ＲＵＮを実行しました。

今までのプログラムと違ってブレイクせずにＮＭＩＢ入力を待ってループしている状態です。
ＮＭＩＢ信号はＰＩＣ１８Ｆ４５Ｃ５０のＲＢ３から出力します。
回路図は［第１６回］にあります。
Ｗ６５Ｃ０２ＴＥＳＴボードに搭載しているＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０にはＰＩＣＵＳＢＩＯシステムプログラムが入っています。
ＢＡＳＩＣでＩ／Ｏポートを制御することができます。
ＢＡＳＩＣは普通にプログラムとして組むこともできますが上の画像のようにダイレクトモードを使う事もできます。
ｐｉｃｏｕｔ　ＰＯＲＴＢ，＄Ｆ７の入力でＰＯＲＴＢのｂｉｔ３が立ち下がりました。
これでＮＭＩＢ信号が出力されたことになります。
さらにテストを進めるにはＮＭＩＢ信号を一度立ち上げなければいけません。
そこでｐｉｃｏｕｔ　ＰＯＲＴＢ，＄ＦＦを入力しました。
実はテストのためにこの操作は２回行なっています。
画面では１度しか見えませんがＰＩＣＵＳＢＩＯシステムソフトはスクリーンエディタ機能になっていてカーソルを上下させてそこで［Ｅｎｔｅｒ］を入力することで繰り返し命令などを入力することができます。
画面では１度だけのように見えますが実際には下のように入力したことになります。
ｐｉｃｏｕｔ　ＰＯＲＴＢ，＄Ｆ７　　ＮＭＩＢ↓
ｐｉｃｏｕｔ　ＰＯＲＴＢ，＄ＦＦ　　ＮＭＩＢ↑
ｐｉｃｏｕｔ　ＰＯＲＴＢ，＄Ｆ７　　ＮＭＩＢ↓
ｐｉｃｏｕｔ　ＰＯＲＴＢ，＄ＦＦ　　ＮＭＩＢ↑
そのあと／ｓｔｏｐを入力してＷ６５Ｃ０２を停止させました。
／ｃｍコマンドでゼロページの値を確認しました。
アドレス０００４にはプログラム開始時に５５が入ります。
ＮＭＩＢが実行されるとその値が＋１されます。
それが５７ですからＮＭＩＢが２回実行されたことがわかります。

下はテスト中のＷ６５Ｃ０２テストボードです。

ＬＥＤにはプログラム開始時に０１０１０１０１（５５）を出力しました。

ＢＡＳＩＣのｐｉｃｏｕｔ命令をダイレクト実行しました。

ＬＥＤの表示が０１０１０１１０（５６）になりました。
ＮＭＩＢ信号が受付けられたことがわかります。

ＢＡＳＩＣダイレクトモードでｐｉｃｏｕｔ命令を実行してＮＭＩＢ信号を一度↑にした後もう一度↓にしました。

ＬＥＤ表示が０１０１０１１１（５７）になりました。

Ｗ６５Ｃ０２マイコンボードの製作［第６３回］
２０２６．９．３　ｕｐｌｏａｄ

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