ワンボードマイコンをつくろう！（パソコンの原点はここから始まった）
ＴＫ８０ソフトコンパチブル！８０８０、Ｚ８０マシン語からＢＡＳＩＣまでこれ１台でこなせます
| 当記事は２００９年１１月から「ＴＴＬでＣＰＵをつくろう！」というタイトルの もとにほとんど毎日連載をしてきたものを再編集したものです。 |
２０１１．６．２９ 前へ 次へ 目次へ戻る ホームページトップへ戻る |
| ☆特注品Ｚ８０ボードＮＤ８０ＺＨの機能説明 ＴＫ８０コンパチブルで、その上中日電工オリジナルのＮＤ８０Ｚとしても動作するというＺ８０ＣＰＵのワンボードマイコンを企画し、その開発準備をしていたところに、ＮＤ８０Ｚの特注品の開発依頼をいただきました。製品名はＮＤ８０ＺＨです。 新企画のＺ８０ボード（ＮＤ８０ＺⅢ）はこのあとで製作することになりますが、基本的な機能はＮＤ８０ＺＨと共通していますから、まずはＮＤ８０ＺＨの機能を説明します。 |
［第３４回］
●ＮＭＩ（その２）
Ｚ８０のＮＭＩ（Ｎｏｎ Ｍａｓｋａｂｌｅ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ）については［第６回］で説明をいたしました。
説明をすることはしたのですけれど、引用したＺｉｌｏｇ社のＺ８０ＣＰＵ Ｕｓｅｒ Ｍａｎｕａｌの説明文がなんともいいかげんな説明文で、肝心のところがいまひとつはっきりしませんでした。
ということで、［第６回］はあいまいな説明のままで終わってしまいました。
その時点では、その次の回に引き続きＮＭＩについて、もう少しはっきりした説明を書くつもりでおりました。
ところがＺ８０版ＴＫ８０ボードの試作基板が出来てきてしまったものですから、そのままその説明に入ってしまって、ＮＭＩの続きなどもうどこかに行ってしまいました。
そういうことだったのですけれど、まあしかし、ＩＮＴと違って普通の用途ではＮＭＩなどを使うことは余り無いとも思われますし、事実私自身も何かにＮＭＩを利用したという記憶はありません。
もともとＮＭＩなどというものは８０８０にはありませんでしたし、当然のことながらＴＫ８０のモニタプログラムには関係がありません。
ＮＭＩのエントリアドレスといいますか、スタートアドレスは００６６番地に固定されていますから、Ｚ８０を使ってＴＫ８０互換ボードを作ることを考えると、そのアドレスはＴＫ８０モニタプログラムが書かれているアドレスですから、もしもＮＭＩの機能を利用しようとすれば、ＴＫ８０モニタプログラムの、その部分を書き換えなくてはなりません。
それまでしてＮＭＩを使う必要は無いと思いますから、そうするといまさらＮＭＩなど持ち出さなくてもよいではないか、ということになるかもしれません。
しかし、Ｚ８０版ＴＫ８０ボードの試作基板の説明に移ってしまったものですから、完全に宙に浮いてしまったのですけれど、実は、次の回あたりで説明をするつもりで、ＮＭＩについてロジアナを使って動作を確認した資料なども準備していたのです。
せっかくそこまでしても、またいつものことで、そのままにしておいたらどうせすっかり忘れてしまいます。
ですので、これもこの機会にここでまとめておきたいと思います。
［第６回］のＵｓｅｒ ＭａｎｕａｌのＮＭＩの説明でははっきりしないところがありますけれど、ＮＭＩも普通のＩＮＴも、割込みの動作そのものは基本的には同じです。
割込み信号は、実行中の命令の最後のクロックのときにＣＰＵに認識され、Ｚ８０ＣＰＵ Ｕｓｅｒ Ｍａｎｕａｌの説明によると、その次にデータバスに読み込まれた命令は無視されて、そのときのＰＣ（プログラムカウンタ）の値が外部スタックに保存されたあと、００６６番地の命令が実行される、ということのようです。
●ＮＭＩテストプログラム
そのあたりの動作を、ＣＰＵをつくろう！［第３７４回］でご紹介しましたカメレオンＵＳＢ＋ロジアナで観測して確認してみることにしました。
割込みプログラムの開始アドレスは００６６番地ですから、プログラムはＲＯＭに書くしか仕方がありません。
今回はＴＫ８０モニタプログラムは無視です。
ＲＯＭの先頭アドレス００００番地から簡単なテストプログラムを書きました。
2010/2/20 9:40 NMITEST.TXT
END=006C
;;; Z80 NMI TEST 10.2.20
;
ORG $0000
0000 3100E0 LXI SP,$E000
0003 3E90 MVI A,90;82C55 A=IN,B,C=OUT
0005 D383 OUT 83
0007 3EFF MVI A,FF
0009 D382 OUT 82
000B DB80 LOOP1:IN 80
000D FEFF CPI FF
000F CA0B00 JZ LOOP1
0012 3E00 LOOP2:MVI A,00
0014 D382 OUT 82
0016 3EFF MVI A,FF
0018 D382 OUT 82
001A C31200 JMP LOOP2
;
ORG $0066
0066 D381 OUT 81
0068 3EFF MVI A,FF
006A D382 OUT 82
006C C9 RET
;END
LOOP1 =000B LOOP2 =0012
|
今回のテストプログラムは短いプログラムで実行範囲が限られていますから、アドレスバスの上位８ビット（Ａ８～Ａ１５）はロジアナには入力しませんでした。
ＰＲＯＢＥ０７のラインにデータバス（Ｄ０～Ｄ７）の値を書き加えてあります。
またＰＲＯＢＥ１２のラインにアドレスバスの下位８ビット（Ａ０～Ａ７）の値を書き加えてあります。
ＰＲＯＢＥ０８がＮＭＩ入力です。
２４μｓのところでＤ３ ８２（ＯＵＴ ８２）が実行されて、アドレスバスが８２、データバスが００になっています。
ＷＲ信号（このときは実はＩＯＷＲ）の立ち上がりで８２Ｃ５５のＣポートから００が出力され、その結果ＮＭＩがＬになっています。
ＮＭＩ入力はその次の３Ｅ ＦＦ（ＭＶＩ Ａ，ＦＦ）の実行の終わりに受付けられます。
データバスには、その次の命令コードのＤ３がメモリから読み出されていますが、その命令コードは無視されて、その次のタイミングで、このときのアドレス、つまりＰＣ（プログラムカウンタ）の値（００１８）が、スタックに退避されています。
そのあとアドレスバスが６６になっていて、ここで００６６番地の割込みプログラムが実行されたことがわかります。
割込みプログラムはアドレス００６ＣのＣ９（ＲＥＴ）で処理を終わり、もとのプログラムに戻ります。
スタックに保存されていたアドレス００１８がＰＣ（プログラムカウンタ）に戻され、そしてあらためて、さきほど無視された、００１８のＤ３ ８２（ＯＵＴ ８２）が実行されています。
ＣＰＵをつくろう！第４６６回（２０１０．３．３１ｕｐｌｏａｄ）を再編集
ワンボードマイコンをつくろう！［第３４回］
２０１１．６．２９ｕｐｌｏａｄ
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