２０２０．１２．１４
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トランジスタでＣＰＵをつくろう！
トランジスタで８０８０をつくってしまおうというまさにびっくり仰天、狂気のプロジェクトです！
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見事にできましたら、もちろんＴＫ－８０モニタを乗せて、それからＢＡＳＩＣ、ＣＰ／Ｍを走らせましょう！
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［第２７７回］



●ＭＭＵ回路（４）動作テスト（その２）全メモリ範囲を対象にしたテストプログラム（前回の続き）

前回は時間がなくて途中で終ってしまいました。
今回は前回ＲＡＭに書き込んだプログラムを実行しますが、その前にもう少し補足しておきたいと思います。
ＲＡＭに書き込んだプログラムについては途中をはしょった形の説明で終ってしまいました。
ＢＡＳＩＣプログラムを使ってＲＡＭには命令コードが正しく書き込まれたはずで、それもＢＡＳＩＣプログラムで確認をしています。
ＢＡＳＩＣプログラムで命令コードをＲＡＭに書き込んだあと、同じくＢＡＳＩＣプログラムでＲＡＭから命令コードを読み出してそれをアドレスとともに表示しています。
前回の画面で右側のＢＡＳＩＣ実行画面（ＭＳ－ＤＯＳプロンプト（コマンドプロンプト）画面）でその結果が表示されています。
ただ表示データが多いので若いアドレスの表示はスクロールして消えてしまっています。
ＮＤ８０Ｚ３．５のＺＢ３ＢＡＳＩＣはそんなときのためにログ機能が備わっています（手前味噌ですが、とても便利で役に立ちます）。
下が前回のＭＳ－ＤＯＳプロンプト画面のログです。

logfile nd80zlog\12100752.txt open

ＮＤ８０ＺⅢに接続しました
0001 0000 - z
1000 00C3 - 
*** nd80z3 basic ****
>/load mc4t9d.txt
    10 'mycpu4 test
    20 'memory write
    30 OUT $83,$80
    40 OUT $83,3
    50 A%=0,B%=$00:GOSUB 290:'LD A,0
    60 C%=$10:'address=n0
    70 D%=$61:'ADD A,n
    80 E%=0
    90 A%=1,B%=$CF:GOSUB 290:'JMP F
   100 A%=$0F,B%=$10:GOSUB 290:'JMP $10
   110 A%=2,B%=$80:GOSUB 290:'OUT A
   120 A%=3,B%=$F0:GOSUB 290:'HLT
   130 '
   140 FOR E%=1 TO $0F
   150 A%=C%
   160 B%=D%
   170 GOSUB 290:'A%=x0 ADD A,n
   180 A%=A%+1
   190 B%=$CF:GOSUB 290:'A%=x1 JMP xF
   200 C%=C%+$10
   210 B%=C%
   220 A%=A%+$0E
   230 GOSUB 290:'A%=nF JMP(H=n+1,L=0)
   240 D%=D%+1
   250 NEXT E%
   260 A%=$FF,B%=$02:GOSUB 290:'JMP 02
   270 STOP 
   280 '
   290 OUT $80,A%
   300 OUT $81,B%
   310 OUT $83,1
   320 OUT $83,0
   330 RETURN 
   340 '
   350 'memory read
   360 OUT $83,$82
   370 FOR A%=0 TO 3
   380 GOSUB 490
   390 NEXT A%
   400 A%=$0F:GOSUB 490
   410 '
   420 FOR C%=$10 TO $F0 STEP $10
   430 A%=C%:GOSUB 490
   440 A%=A%+1:GOSUB 490
   450 A%=A%+$0E:GOSUB 490
   460 NEXT C%
   470 STOP 
   480 '
   490 OUT $80,A%
   500 B%=IN($81)
   510 PRINT HEX$(A%,2),HEX$(B%,2)
   520 RETURN 
data end
>r.

break in 270
>g.350
00           00
01           CF
02           80
03           F0
0F           10
10           61
11           CF
1F           20
20           62
21           CF
2F           30
30           63
31           CF
3F           40
40           64
41           CF
4F           50
50           65
51           CF
5F           60
60           66
61           CF
6F           70
70           67
71           CF
7F           80
80           68
81           CF
8F           90
90           69
91           CF
9F           A0
A0           6A
A1           CF
AF           B0
B0           6B
B1           CF
BF           C0
C0           6C
C1           CF
CF           D0
D0           6D
D1           CF
DF           E0
E0           6E
E1           CF
EF           F0
F0           6F
F1           CF
FF           02

break in 470
>ot 83,92
>ot 82,f4
>ot 83,08
>ot 83,09
>/exit
0000 00C3 - 
リモート接続を終了しました
logfile closed at Thu Dec 10 08:19:27 2020

ＧＯＴＯ　３５０でＲＡＭからデータを読み出してアドレスとともに表示します。
前回の説明の通りにデータ（命令コード）が書き込まれていることが確認できます。

データの確認ができたところでいよいよテストプログラムを実際に実行してみます。
下は前回のＭＳ－ＤＯＳプロンプト画面のときの写真です。

前回のＭＳ－ＤＯＳプロンプト画面では
ＯＴ　８３，０８
で終っていました。
８２Ｃ５５のアドレス８３に０８をＯＵＴするとＭＹＣＰＵ４がリセット状態のまま静止します。
今回はその状態のときにすることがあります。
今まではマシンクロックごとにステップ動作をさせながらＣＰＵの動作の確認をしてきました。
今回はプログラムの実行が終ったときにＡレジスタの値を確認することでプログラムが正しく実行されたかどうかを確認することができます。
ですから今回はステップ動作ではなくてＳＬＯＷモードで実行することにします。
ＳＬＯＷモードではクロックが約２Ｈｚになります。
クロックがＬ、Ｈ、Ｌ、Ｈと変化する間に１命令が実行されますから、ＳＬＯＷモードでは１命令が約１秒で実行されることになります。
実行の途中の過程を目で追えるていどの速度です。

クロックの設定はＭＥＭ／ＣＬＯＣＫ回路基板のＳＰ１のジャンパピンで行ないます。
ちょっと見にくいですが現在は左端のＳＴＥＰのところにジャンパピンがあります。


ＳＴＥＰモードと違ってリセット状態ではないときにＳＬＯＷモードに切り換えるとすぐにＣＰＵが動き出してしまいます。
ですから前回のＭＳ－ＤＯＳプロンプト画面の状態（ＯＴ　８３，０８を実行した状態）のときにＳＬＯＷモードに切り換えます。
下はリセット状態のときにＳＰ１のジャンパピンをＳＬＯＷにセットしたときの写真です。

やっぱり小さくてよくわかりません。

ＳＰ１の部分を拡大表示しました。

これでもちょっと見にくいですが真ん中のＳＬＯＷのところにジャンパピンをセットしました。
これで準備完了です。

ＯＴ　８３，０９でリセットが解除されてＣＰＵが実行を開始します。


実行途中の写真を何枚か撮りました。

アドレス１Ｆです。
ちょうどバンク切換えアドレスのところです。
データは２０ですから次にバンク２のアドレス０へのＪＭＰが実行されます。

アドレス６１です。

大分進みました。
データはＣＦです。
ＪＭＰ　Ｆの命令コードです。

アドレス９Ｆです。

今回もちょうどバンク切換えアドレスのところです。
データはＡ０ですから次にバンクＡのアドレス０へのＪＭＰが実行されます。

アドレスＤ０です。

データは６Ｄです。
ＡＤＤ　Ａ，Ｄの命令コードです。

アドレス０２です。

最後のバンクＦまで実行したあとバンク０のアドレス０２に戻ってきました。
データは８０です。
ＯＵＴ　Ａの命令コードです。
Ａレジスタは８になっています。
まだＯＵＴポートには出力されていません。

アドレス０３です。

データはＦ０です。
ＨＬＴの命令コードです。
ＯＵＴポートにも８が出力されています。
ＨＬＴの赤色ＬＥＤが点灯しています。

アドレスは０３のままです。

ＨＬＴはこの状態でクロック０からクロック３が繰り返されるだけでこれ以後は先に進みません。

これで前回のプログラムが正しく実行されたことが確認されました。

トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第２７７回］
２０２０．１２．１４ｕｐｌｏａｄ

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