MN1613のステップ実行(その2)

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MN1613のステップ実行(その1)以降、少し進展がありました。

一つ目はアドレスバスとMEMR, MEMWをLED表示する基板を用意したこと、これで1本ずつテスタで電圧を測る必要がなくなりました。

本当はIOR, IOW, FSYCなども見たいところなのですが、EMILY Boardのリボンケーブルを利用する形にしたので諦めました。アドレスの上位4ビットは未使用ピンに割り当てたのですが、あまり今回だけの信号を割り当てるのは避けたかったのです。数も少ないことですしテスタ対応すればすむことです。

データバスはコネクタまでは準備したのですがLEDは未実装です。ステップ動作中でもメモリの内容はEMILY Board側から自由に参照・変更できるのでとりあえず無くても何とかなりそうだからです。

新年初はMSM2128

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新年明けましておめでとうございます。
今年もよろしくお願いいたします。

MSM2128-1AS
今年初はいつ入手したかわからないこれです。

OkiのMSM2128-1AS、2k×8bitのSRAMです。以前もこの構成のものをいくつか取り上げました。

見てのとおりセラミックのSide Brazed DIPです。ピンが金メッキでハンダ付けの形跡が無い(曲がってはいますが)ので未使用品かソケット使用だったようです。1ピンマークが昔のグリーン車のマークのような形をしていますね。丸とか「1」とかはよく見ますがこれはあまり見たことがありません。

[UniMon] レジスタ命令の内側(その3)

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最後となる今回は「3. メモリに退避されている内容をレジスタに戻しユーザプログラムに制御を渡す」です。

コマンドで値を変更したらその状態でユーザプログラムを実行できなくては意味がありません。

要はレジスタに値を設定して目的の番地にブランチすれば良いだけなのですが、すでに設定済みのレジスタを壊さないようにしなくてはいけないので進むにつれ制約が増えていきます。

比較的多くのプロセッサで使える手は、「スタックに積んでおいてPOP,...,POP,RET」です。ちょうど1回目の逆です。

スタックを使った割り込みに対応しているプロセッサなら大抵これが使えます。

割り込み時にはレジスタの状態を元に戻す必要があるからです。スタックが専用空間にあって自由にアクセスできないなど使えないプロセッサもありますが...

MC6800を例に見てみましょう。

[UniMon] レジスタ命令の内側(その2)

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前回は「ユーザプログラムからモニタに制御が渡ったときにレジスタ内容をメモリに退避する」でしたので、今回は「2. メモリに退避されている値を表示・変更する」についてです。

レジスタ内容をメモリに退避するのはプロセッサ固有の書き方が必要でしたが、すでにメモリ上にある値を表示・変更するだけであれば特殊なプログラミングは必要ありません。とはいえレジスタの名称や個数はプロセッサ毎に異なりますからそれなりの工夫は要ります。

まず全レジスタの一覧表示は簡単です。ループとテーブルで書いてもいいのですが、レジスタ数が少ないうちは「レジスタ名を表示・メモリから値をロード・16進表示」を必要数分並べてしまっても大したことはありません。

レジスタの変更はそうはいきませんので、以下のようなテーブルを用意しました。

[UniMon] レジスタ命令の内側(その1)

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MC6800に続いて6502, MC6809についてもレジスタ命令を追加しましたので、その内側について書いてみたいと思います。

さて、レジスタ命令とはレジスタの値を表示・変更する機能なわけですが、CPUがある瞬間に実行できるプログラムは1つですからユーザプログラム実行中はモニタプログラムは実行できません。モニタプログラム自身の動作にもレジスタは必要です。

ではどうするか?

モニタプログラムには次の3つの機能が必要になります。

MN1613のステップ実行(その1)

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以前、MN1613のリセット時に何かあるようだと書きましたが、このまま放置するのは気持ち悪いので少し追ってみることにしました。

16チャンネル以上のロジアナでもあれば簡単なのでしょうが残念ながら持っていません。

簡易タイプを買おうとも思うのですが、どうせ買うならもうちょっとと欲が出てしまいなかなか候補を絞れません。

幸いMN1613のメモリアクセスはハンドシェイクなのでそれを利用してステップ実行を試みることにします。

ステップ回路
手っ取り早く追加してみたのがこの回路です。

NEC uPD458D

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μPD454Dと一緒に入手していた後継品です。

uPD458D
NECのμPD458D EEPROMです。

容量はμPD454Dの4倍の8kbit(1024×8bit)となり、ピン数も4本増えて28ピンとなりました。容量の割にピン数が多いのは電源ピンが多数あるためです。

電気的特性は容量増に伴ってアドレスピンが増えたことと、アクセスタイムが少し速くなった程度でμPD454Dからほとんど変わっていません。ただしピン配置は一新されていて互換性はなく挿し替えはできません。その代わり一般的な2708などとの挿し替えを意識した配置となっていて、13~16ピンを除いた24ピンは2708そっくりです。

セラミックDIP

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前回のμPD454Dでピンの付き方が変わっていると書きました。これでセラミックDIPの4タイプが揃ったので並べてみます。

Side Brazed DIP
最初のこれは Side Brazed DIP と呼ばれているもの、写真はIntelのC8095-90です。

セラミックのパッケージ自体に配線がされていて、ダイは金属のフタの内部にあります。

セラミックを焼成するときに配線も一緒に作ってしまいます。DIPではあまり必要ないと思われますが複雑な3次元のパターンも可能です。

ピンはパッケージ側面の電極にろう付けされています。

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