２０２６．９．２４
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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８０回］



●ＵＳＢによるデータの送受信（２）はじめの一歩

Ｗ６５Ｃ０２テストボード上のＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０とＷ６５Ｃ０２との間のデータの送受信についてＲＡＭを介したＤＭＡ方式で行なうというアイデアを思いつきました。
その方法で本当に通信がおこなえるのか。
ＮＤ８０Ｚ３．５ではＺ８０とＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０の間で７４ＨＣデータラッチを使って送受信を行なっています。
そこにＲＡＭを置くことで同じことができるように思えます。
果たしてうまくいくのかどうかまずはうんと簡単なプログラムを作って試してみることにしました。
下はＷ６５Ｃ０２側のテストプログラム（ソースプログラム）です。 
;w65c02test52 26/9/22
;
;USB READ/WRITE test1
;
        org $8000
;
        ldx #$00
        txs
;read
loop:
        lda $f3
        beq loop
        lda $f2
        beq end
;write
        inc;testdata
        sta $f4
        lda #$01
        sta $f5
        stz $f3
        bra loop
end:
        stz $f3
        stp
;end

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生成されたリストファイルです。 
0000        ;w65c02test52 26/9/22
0000        ;
0000        ;USB READ/WRITE test1
0000        ;
8000            org $8000
8000        ;
8000 A200       ldx #$00
8002 9A         txs
8003        ;read
8003        loop:
8003 A5F3       lda $f3
8005 F0FC       beq loop
8007 A5F2       lda $f2
8009 F00B       beq end
800B        ;write
800B 1A         inc;testdata
800C 85F4       sta $f4
800E A901       lda #$01
8010 85F5       sta $f5
8012 64F3       stz $f3
8014 80ED       bra loop
8016        end:
8016 64F3       stz $f3
8018 DB         stp
8019        ;end

ＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０とＷ６５Ｃ０２との間でデータの送受信を行なうための共通のバッファをゼロページに設けます。
＄Ｆ２はＷ６５Ｃ０２の受信バッファです。
ＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０がＤＭＡによって＄Ｆ２に書き込んだデータをＷ６５Ｃ０２が読み取ります。
とりあえずは１バイトだけのバッファです。
ＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０がデータを書き込んだときにその合図として＄Ｆ３に＃＄０１を書き込みます。
Ｗ６５Ｃ０２がそのデータを読み取ったとき＄０３を＃＄００にします。
Ｗ６５Ｃ０２からＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０に送信するバッファとして＄Ｆ４と＄Ｆ５を使います。
Ｗ６５Ｃ０２がＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０に送信するデータを＄Ｆ４に書き込みます。
Ｗ６５Ｃ０２がデータを書き込んだときにその合図として＄Ｆ５に＃＄０１を書き込みます。
ＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０はＤＭＡによって＄Ｆ４のデータを読み出します。
ＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０はそのデータを読み取ったとき＄０５を＃＄００にします。

下はＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０の側のＢＡＳＩＣプログラムです。 
   10 picout TRISB,0
   20 picout PORTB,$FA
   30 picout TRISC,$0F
   40 picout TRISA,0
   50 picout TRISE,0
   60 picout PORTE,2
   70 picout PORTC,0:'adrsH
   80 picout PORTA,0
   90 picout PORTE,1:'set&not out
  100 picout TRISA,$FF
  110 picout TRISC,$FF
  120 picout TRISD,$FF
  130 picout TRISB,$80
  140 picout PORTB,$FF:'65c02 start
  150 input A
  160 if A=0 goto *end
  170 picout PORTB,$DF:'rdy
  180 picout PORTB,$DB:'be
  190 picout PORTE,0:'adrsH active
  200 picout TRISA,0   210 picout TRISC,0
  220 picout TRISD,0
  230 picout PORTA,$F2:'adrs=f2
  240 picout PORTC,$F2
  250 picout PORTD,A
  260 picout TRISB,0
  270 picout PORTB,$5B:'w
  280 picout PORTB,$DB
  290 picout PORTA,$F3:'adrs=f3
  300 picout PORTC,$F3
  310 picout PORTD,1
  320 picout PORTB,$5B:'w
  330 picout PORTB,$DB
  340 picout PORTE,1
  350 picout TRISA,$FF
  360 picout TRISC,$FF
  370 picout TRISD,$FF
  380 picout TRISB,$80
  390 picout PORTB,$DF
  400 picout PORTB,$FF
  410 *end
  420 print "end"

ＢＡＳＩＣは簡単な言語なのですがそれでもこういう場合のプログラムは相当に面倒でわかりにくいものになります。
ＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０がＤＭＡでＲＡＭにアクセスするところは全部ＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０のＩ／Ｏポートを制御することで行なわれます。
本来はＰＩＣのマシン語でコントロールするところをＢＡＳＩＣに置き換えただけなので手続きとか手順まで簡単になるわけではありません。
ＰＩＣはＩ／Ｏアクセスに特化している反面メモリアクセスには適していません。
普通のＣＰＵならばＭＥＭＲＥＡＤ、ＭＥＭＷＲＩＴＥなどのコマンドで１度でできるところをＰＩＣではアドレスの出力もデータの入出力もＷＲやＲＤなどの信号出力もすべてＩ／Ｏポートの入出力で行なわなければなりません。
その手続きを手順を追って行なうのはなかなかに面倒な作業です。
それに加えてこれから行なおうとする作業はＷ６５Ｃ０２の存在を考慮したうえでＷ６５Ｃ０２側のプログラムとぶつかったりしないように工夫しながらＷ６５Ｃ０２との間でデータのやりとりを行わなければなりません。
たった１バイトの送信、受信をするだけでも上のような長ったらしいプログラムになってしまいます。
この手順、手続きは必要なものなのでマシン語で記述したとしても同じことです。
ＢＡＳＩＣのメリットはその命令が何をしているのかがわかる点にあります。
しかしそれだけではまだ不足です。
ＰＯＲＴＢからＦＡをＯＵＴしていることはわかったとしてもそれだけでは何をしているのかはわかりません。
ということで私自身の覚えを兼ねてコメントを書いておきます。
あわせて回路図も参照してください。
回路図は［第６９回］にあります。
先頭の数字は行番号です。
１０　ＰＯＲＴＢを出力に設定
２０　Ｗ６５Ｃ０２をリセット（ＲＢ０、ＲＥＳＥＴ＝０）、バスを開放（ＲＢ２、ＢＥ＝０）
３０〜５０　ＰＯＲＴＡ、ＰＯＲＴＣ、ＰＯＲＴＥを出力に設定
６０〜９０　ＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０側のアドレスＡ１５〜Ａ８を００に固定、バスへの出力は禁止（ＲＥ０＝１）
１００〜１２０　ＰＯＲＴＡ、ＰＯＲＴＣ、ＰＯＲＴＤを入力に設定（バスへの出力を禁止）
１３０　ＲＢ７を入力に設定（ＷＲ出力を禁止）
１４０　ＲＥＳＥＴ、ＢＥ解除（Ｗ６５Ｃ０２スタート）
ここからＰＩＣ１８Ｆ４５Ｋ５０側からデータ（１バイト）をＷ６５Ｃ０２に送る作業
１５０　１バイトのデータを入力
１６０　入力データが０の時はプログラムを終了する（終了処理は未完）
１７０　Ｗ６５Ｃ０２の実行を一時停止（ＲＢ５、ＲＤＹ＝０）
１８０　Ｗ６５Ｃ０２のバスを開放（ＲＢ２、ＢＥ＝０）
これでＤＭＡが可能になる
１９０　Ａ１５〜Ａ８出力アクティブ（Ａ１５〜Ａ８は６０〜９０で００にしている。ゼロページアクセスのため）
２００〜２２０　ＰＯＲＴＡ、ＰＯＲＴＣ、ＰＯＲＴＤを出力に設定（バスへの出力可）
２３０〜２８０　アドレスＦ２に１５０の入力データを書き込む　ＷＲはＲＢ７（ＲＢ７は１３０で入力に設定しているのでここで出力に設定する）
２９０〜３３０　アドレスＦ３に０１を書き込む
ここまででＤＭＡを終了する
３４０　Ａ１５〜Ａ８出力を禁止
３５０〜３７０　ＰＯＲＴＡ、ＰＯＲＴＣ、ＰＯＲＴＤを入力に設定（バスへの出力を禁止）
３８０　ＲＢ７を入力に設定（ＷＲ出力を禁止）
３９０　Ｗ６５Ｃ０２のバス出力可（ＲＢ２、ＢＥ＝１）
４００　Ｗ６５Ｃ０２の実行停止を解除（ＲＢ５、ＲＤＹ＝１）
本来はこの後にＤＭＡで＄Ｆ４のＷ６５Ｃ０２側のデータを読み取ってからＧＯＴＯ　１５０で処理を繰り返すところだがテストなのでこのまま終了する
なおＷ６５Ｃ０２側のプログラムはループしている

プログラムを実行しました。

この画面にはありませんが先にＷ６５Ｃ０２側のプログラム６５Ｃ０２ＴＥＳＴ５２．ＢＩＮは＄８０００に／ＬＤコマンドでロードしてあります。
この画面ではＢＡＳＩＣプログラムはまだ作成中ですがＲＥＮコマンドで行番号を整理して／ＳＡＶＥコマンドでＲＷＴＥＳＴ１．ＴＸＴとしてセーブしました。
ＲＵＮでＢＡＳＩＣプログラムの実行を開始しました。
Ａ？の表示にテストデータとして＄３４を入力しました。
ＢＡＳＩＣプログラムはここで終了します。
まだＷ６５Ｃ０２側のプログラムは動いているはずなので／ＳＴＯＰでＷ６５Ｃ０２をリセットしました。
／ＣＭで＄Ｆ２〜＄Ｆ５を確認しました。
＄Ｆ２にはＢＡＳＩＣプログラムで３４を書き、＄Ｆ３には０１を書いたのですがＷ６５Ｃ０２がデータを読み取ったしるしとしてそこが００になつています。
Ｗ６５Ｃ０２は読み取ったデータをＩＮＣ命令で＋１してそれを＄Ｆ４に書き込み＄Ｆ５に０１を書きます。
／ＣＭの実行によつてそのようになつていることが確認できました。
これでＤＭＡによってデータの送受信ができることが確認できました。
今回のプログラムを参考にすることでＵＳＢ送受信プログラムをユーザーが自分なりのプログラムとして作成することが可能になります。
その仕組みはそのまま残すことにしますが。
基本的な手続きの流れを把握するのはよしとしましてこのＢＡＳＩＣプログラムの手続きはあまりに面倒です。
次回はそこのところをなんとか工夫してみることにします。

Ｗ６５Ｃ０２マイコンボードの製作［第８０回］
２０２６．９．２４　ｕｐｌｏａｄ

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