マイコン独立大作戦
ＣＲＴ/VGAIF+KEYIF+SDCARDIFボードの製作
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ＷｉｎｄｏｗｓパソコンにＵＳＢ接続して使う現行方式はそれなりに便利ではありますが、ときとしてＷｉｎｄｏｗｓ
のしがらみから開放されて、小さいながらも独立した一個のパソコンとして機能したいと思うこともあります。
昔はそれが普通のことだったのですが、安価なＣＲＴディスプレイが生産中止となって久しい今日ではそれ
は叶わぬことと諦めていたのですが…。
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［総合第１７回］


●画面表示テストプログラム（２）

前回はＡＭ１８８マイコンボードで実行するＶＧＡ画面表示テストプログラムの説明をしました。
その中で８０８６のＯＵＴ命令について下のように書きました。

８０８６のＯＵＴ命令ではアドレス指定はＤＸレジスタしか使えません。

これは舌足らずな表現でした。
正しくは、
８０８６のＯＵＴ命令では１６ビットのアドレス指定はＤＸレジスタしか使えません。
と書くべきでした。
８０８６のＯＵＴ命令は、そのほかに８０８６やＺ８０と同じように８ビットのＩ／Ｏアドレスを直接指定する
ＯＵＴ　ｎｎ，ＡＬ
ＯＵＴ　ｎｎ，ＡＸ
があります。
今までそのことについて書かなかったのには理由がありました。

しかし前回分を書いてしまったあとで８０８６のＯＵＴ命令についてあらためて考えてみましたら、やっぱりこのままいくのはどうにもまずい、という結論になりました。
それで、そのことについては昨日、「１６ビットマイコンの製作」［第１７回］として訂正記事をＵＰしました。

そういうことですので、前回お見せしたテストプログラムもＯＵＴ命令のところを書き直しました。

2017/2/24 7:225 vgatest3.LST [00001] ;;; display test 3 [00002] ;17/2/24 [00003] ; [00004] ORG=8000 [00005] ; [00006] START=F055 [00007] ; [00008] 8000 B0FF MOV AL,FF [00009] 8002 E6D0 OUT D0,AL [00010] 8004 BB00F8 MOV BX,F800 [00011] 8007 881F LOOP:MOV [BX],BL [00012] 8009 43 INC BX [00013] 800A 81FBD0FF CMP BX,FFD0 [00014] 800E 75F7 JNZ LOOP <8007> [00015] 8010 B000 MOV AL,00 [00016] 8012 E6D0 OUT D0,AL [00017] 8014 EA55F000F0 JMPF F000:START [00018] ; LOOP =8007 START =F055

やっぱりこのほうが簡単で使い易いですね。

さて前回の説明の続きということで、８０８６のＪＭＰ命令についてもう少し書いておきます。
８０８６のジャンプ命令にはここで使っているＪＮＺなどの条件付ジャンプ命令を含めて、８０８０のジャンプ命令をさらに拡張した多くの命令があります。
８０８０のジャンプ命令と同じニーモニックの命令もありますが、８０８０と違って８０８６のジャンプ命令はアドレス指定が絶対アドレスではなくて相対アドレス指定になっています。
そのことについては前回も書きました。
今回はＪＮＺ命令の機械語コードを例にして、もう少し補足しておきたいと思います。

上のリストのＪＮＺ命令はアドレス８００７へのジャンプ命令ですが、機械語コードを見ると、オペランド部は１バイトしかありません。
ＪＮＺの機械語コードは７５です。
次のＦ７がジャンプ先アドレスを示しています。
８０８０では機械語命令コードに続く２バイトで直接ジャンプ先アドレスを示していました。
実はＦ７という値はジャンプ先アドレスまでのバイト数を示しているのです。
ＪＮＺ命令がＣＰＵによって読み込まれたとき、ＰＣ（プログラムカウンタ）にはその次のアドレスが入ります。
８０１０です。
その値にＪＮＺ命令で指定している値を加算することで、目的のアドレスへのジャンプが行なわれます。
その距離を計算してみると
８０１０Ｈ−８００７Ｈ＝９
になります。
ＪＮＺ命令よりも前に戻りますから、この場合には−９になります。
８ビットの符号付１６進数では−９はＦ７です。

ジャンプ命令よりも先のアドレスにジャンプするときは正の８ビット１６進数が使われます。
ということはＪＮＺなどの条件付ジャンプ命令は８０８６では＋１２７（７Ｆ）から−１２８（８０）の範囲にしかジャンプできないということになります。
条件付ジャンプ命令の多くは比較的短い距離にジャンプすることが多いので大抵の場合はその範囲に収まります。
ただ中にはその範囲外にジャンプする場合も出てきます。
そういうときのためにＪＭＰ命令（無条件ジャンプ）だけは８ビットの相対アドレスのほかに１６ビットに拡張した相対ジャンプ命令も使えます。
１６ビットならば少なくともセグメント内の半分の範囲をカバーしますからこれで大体は間に合います。
このＪＭＰ命令と条件付ジャンプ命令を組み合わせることで少し工夫すれば６４ＫＢ以内のプログラムを書くことができます。
ＪＭＰ命令には相対ジャンプ命令のほかにレジスタの値を１６ビットのジャンプ先アドレスとみなしてそのアドレスにジャンプする命令（たとえばＪＭＰ　ＢＸのように）もあります。
また６４ＫＢを越えるプログラム（セグメント外にジャンプするプログラム）に対しては上のリストの最後にあるＪＭＰＦ命令（ｆａｒ　ｊａｍｐ）が用意されています。
なおＪＭＰ命令のジャンプ先距離が＋１２７〜−１２８の範囲内かそれを越えて１６ビットの値になるのかは意識する必要はありません。
当社オリジナルの８０８６アセンブラは機械語に翻訳する時点で適切に判断して８ビットか１６ビットを割り当てます。
以下にその実際の例を示します。
下は「ＴＫ−８０風」モニタプログラムの一部です。

[00091] ; [00092] ; MONITOR START [00093] ; [00094] F04F BCD0FF START:MOV SP,MONSP [00095] F052 E81D01 CALL SEGCG <F172> [00096] F055 E8E601 START2:CALL LEDDP <F23E> [00097] F058 E85F01 CALL KEYIN <F1BA> [00098] F05B 8AD8 MOV BL,AL [00099] F05D 2410 AND AL,10 [00100] F05F 7411 JZ DIGIT <F072> [00101] F061 80E30F AND BL,0F [00102] F064 8AFB MOV BH,BL [00103] F066 02DB ADD BL,BL [00104] F068 02DF ADD BL,BH [00105] F06A B700 MOV BH,00 [00106] F06C 81C383F0 ADD BX,TABL [00107] F070 FFE3 JMP BX [00108] ; [00109] F072 E8EE00 DIGIT:CALL SHIFT <F163> [00110] F075 A0ECFF MOV AL,[*DATA] [00111] F078 0AC3 OR AL,BL [00112] F07A A2ECFF MOV [*DATA],AL [00113] F07D E8CD00 CALL RGDSP <F14D> [00114] F080 EBCD90 JMP START <F04F> [00115] ; [00116] F083 EB5290 TABL:JMP GOTO <F0D7> [00117] F086 EB5590 JMP RESRG <F0DD> [00204] F142 A3ECFF MOV [*DATA],AX [00205] F145 E80500 ADDSP:CALL RGDSP <F14D> [00206] F148 E904FF JMP START <F04F> [00207] ;

１０７行に上で説明したＪＭＰ　ＢＸがあります。
この命令は８０８０のＰＣＨＬ（Ｚ８０ではＪＰ　（ＨＬ））に相当する命令です。
１１４行にＪＭＰ　ＳＴＡＲＴがあります。
機械語コードを見るとＥＢＣＤ９０になっていて３バイトあります。
じつは３バイト目の９０はＮＯＰ（８０８０ではコード００）命令なのです。
当社オリジナルの８０８６アセンブラは使い易さを考えた１パスアセンブラです（アセンブルとリンクを１度で済ませます）。
そのためアセンブルの時点ではジャンプ先が８ビットなのか１６ビットなのかが決定できないためジャンプ先のアドレスエリアとして２バイトを確保しておき、リンク時点で８ビットだった場合には上位アドレスのところにはＮＯＰ（コード９０）を埋めます。
２０６行のＪＭＰ命令は１２８バイト以上離れているためにオペランドが１６ビットになっています。
１１４行も２０６行もソース部分は同じＪＭＰ　ＳＴＡＲＴであることに注目してください。

ＣＲＴ／ＶＧＡＩＦ＋ＫＥＹＩＦ＋ＳＤＣＡＲＤＩＦボードの製作［総合第１７回］
２０１７．２．２５ｕｐｌｏａｄ

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