２０１７．１．８
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１６ビットマイコンボードの製作
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いつか使ってみるつもりで入手してそのまま置いてあった１６ビットＣＰＵのことを思い出しました。
ＡＭＤ社のＡＭ１８８です。
その名の通り、ＣＰＵコアは８０１８８互換の１６ビットＣＰＵです。
そのＡＭ１８８を使った１６ビットマイコンボードの製作記事です。
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［第９回］


●Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｂｌｏｃｋ（ＰＣＢ）

中２日更新ができませんでした。
遅めの正月休み？
そんなものはありませぬ。
元日からずっとお休みなしでお勤めしておりましたです。
実はここ数日いよいよ独立大作戦のソフトウェア作成にかかっておりまして、それがなかなかに難航して、それで時間がなくて２日間更新ができませんでした。
本日も朝からずっとかかりっきりでやっておりまして、ちょっと落ち着いて書いているだけのゆとりがありません。
余り時間がありませんので今回も少し書くだけで終ってしまいそうです。
独立大作戦のほうの進行状況についても、近いうちに報告できると思います。

前にお見せした「１６ビット版ＴＫ−８０モニタプログラム」の初めのところのリストですが、前回書きました理由などから、少しですがプログラムを直しましたので、もう一度その部分をお見せします。

[00053]                     ;
[00054] F000  BAA0FF        START0:MOV DX,FFA0;umcs
[00055] F003  B83FE0            MOV AX,E03F;128k,noready
[00056] F006  EF                OUT DX,AX
[00057] F007  BAA2FF            MOV DX,FFA2;lmcs
[00058] F00A  B83F1F            MOV AX,1F3F
[00059] F00D  EF                OUT DX,AX
[00060] F00E  BA70FF            MOV DX,FF70;piomode0
[00061] F011  B80100            MOV AX,0001
[00062] F014  EF                OUT DX,AX
[00063] F015  BA72FF            MOV DX,FF72;pdir0
[00064] F018  B80EFC            MOV AX,FC0E
[00065] F01B  EF                OUT DX,AX
[00066] F01C  BA78FF            MOV DX,FF78;pdir1
[00067] F01F  B8FEFF            MOV AX,FFFE;pacs active
[00068] F022  EF                OUT DX,AX
[00069] F023  BAA8FF            MOV DX,FFA8;mpcs
[00070] F026  B8B880            MOV AX,80B8
[00071] F029  EF                OUT DX,AX
[00072] F02A  BAA4FF            MOV DX,FFA4;pacs
[00073] F02D  B87608            MOV AX,0876;i/o base address=8000
[00074] F030  EF                OUT DX,AX
[00075] F031  BA8380            MOV DX,8083;**** 82c55
[00076] F034  B080              MOV AL,80;**** all port out
[00077] F036  EE                OUT DX,AL;****
[00078] F037  8CC8              MOV AX,CS;*****
[00079] F039  BA8080            MOV DX,8080;*****
[00080] F03C  EF                OUT DX,AX;*****
[00081]                     ;
[00082]                     ;monitor start
[00083]                     ;
[00084] F03D  B0FF          MONST:MOV AL,FF

ＳＴＡＲＴ０：からＭＯＮＳＴ：の前までが、リセット後の初期設定部分です。
［０００７５］から下はＣＰＵの初期設定には関係ありません。
［０００５４］〜［０００７４］がＡＭ１８８が動作するために必要な初期設定です。
ＦＦＸＸ番地にＯＵＴ出力をしています。
８０８６のＯＵＴ命令でも８０８０と同じようにＩ／Ｏアドレスを直接指定してダイレクトに出力するＯＵＴ命令がありますが、使える範囲が限られているため、普通はこのリストにあるようにＤＸレジスタとＡＬまたはＡＸレジスタを使ったＯＵＴ命令を使います。
メモリに対するＭＯＶ命令はレジスタを特定しないで使えるものが多いのですが、ＯＵＴ命令でアドレスを指定できるのはＤＸレジスタだけで、値を出力できるのはＡＸレジスタ（１６ビット）またはＡＬレジスタ（８ビット）に限られます。

上のリストで出力しているアドレスＦＦＸＸはＡＭ１８８の内蔵レジスタでＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｂｒｏｃｋ（ＰＣＢ）という２５６バイトの連続したレジスタです。
機能ごとに１６ビット×１２８個もあります。
８０８６や８０８８にはありません。

ＡＭ１８８はまだほんの少しさわっただけなので、とても１２８個のレジスタの全てについては理解できていません。
忘れてしまわないうちに、とりあえず必要最小限の内容について、メモ書き程度にまとめて記します。

ＰＣＢは２５６バイトの連続したレジスタブロックで下位８ビットが００になるアドレスなら、Ｉ／Ｏアドレスでもメモリアドレスでもマッピングすることができます。
リセット後はＩ／ＯアドレスのＦＦ００〜ＦＦＦＦにマッピングされます。
下はＰＣＢの一部（アドレスＡ０〜ＦＦ）です。


［出典］Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｉｃｒｏ　Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．　Ａｍ１８６ＥＭ　ａｎｄ　Ａｍ１８８ＥＭ　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ　Ｕｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ

１６ビット長なので下位８ビットが偶数番地、上位８ビットが奇数番地に割り付けられます。
たとえばＵｐｐｅｒ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ｃｈｉｐ　Ｓｅｌｅｃｔ　Ｒｅｇｉｓｔｅｒはリセット後はＦＦＡ０、ＦＦＡ１に割り付けられます。

ではこのＰＣＢブロックをメモリアドレスあるいはＩ／Ｏアドレスのどこに割り付けるのかということをどこで設定するのかといいますと、それもこのＰＣＢレジスタで行ないます。
なんだか卵が先か鶏が先か、という感じがしますが、そこのところは命令の実行タイミングにあわせてうまくマッピングの切り換えができるようです。

本日は時間がありませんので、オフセットアドレスＦＥ（リセット後はＩ／ＯアドレスのＦＦＦＥ）のＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｂｌｏｃｋ　Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｒｅｇｉｓｔｅｒについてだけ簡単に書いておきます。
下はＵｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌからの引用です。


［出典］Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍｉｃｒｏ　Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．　Ａｍ１８６ＥＭ　ａｎｄ　Ａｍ１８８ＥＭ　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ　Ｕｓｅｒ’ｓ　Ｍａｎｕａｌ

２５６バイトのＰＣＢのベースアドレス（オセット００のアドレス）を指定するレジスタです。
リセット後は初期値として２０ＦＦが設定されます。
ビット１４は割込みコントローラのモード設定で、＝０はＭａｓｔｅｒモードです（具体的にはどういうことなのか、ちょっとまだ理解していません）。
ビット１２はＰＣＢをメモリマップに割り付けるか（＝１）、Ｉ／Ｏマップに割り付けるか（＝０）を指定します。
初期値のビット１２は０ですからＩ／Ｏマップに割り付けられます。
下位１２ビットは０ＦＦですが、Ｉ／Ｏマップのときは上位４ビットは無視されます。
ＦＦはＩ／Ｏマップの上位８ビットの値で、下位８ビットは常に００ですから、ＰＣＢのベースアドレスはＦＦ００になります。

ということなのですが、６４ＫＢものＩ／Ｏ空間があるのですから、ここは上記の初期設定のままでよいと思います。

１６ビットマイコンボードの製作［第９回］
２０１７．１．８ｕｐｌｏａｄ

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