これまでAVRのソフトウェア開発はAVRAを使ってきました。文法が純正アセンブラとほぼ一緒で、NetBSD上で使えるのがその理由でした。
最近 8080, Z8, MC6800, MC6809 などで共通に使えるという理由で The Macroassembler AS を使うことが増えてきました。Z80 も容易に移行できたので、AVR もこの際統一しようとやってみたので引っかかった点などを書いてみようと思います。
題材は、ROMエミュレータのメモリ編集ルーチンの製作中のボードへの移植です。製作中のボードについてはある程度形になったところで取り上げようと思います。
MC68kボード復活作戦のために当時の開発環境を引っ張り出しました。今回はそれについて書いてみたいと思います。
まずは使用したアセンブラです。
CP/M-68Kが動いてからは付属のアセンブラ・Cコンパイラを使用しましたが、それまではPC-8001mk2上でクロスアセンブラを使用していました。『I/O』1986年2月号掲載のクロスアセンブラです。
これはN BASIC上で動作するもので、ソースは次のようにBASICのエディタを流用して入力します。
10 "loop: bra loopBASICの文法的には間違っているので「run」すれば当然エラーになりますが、文字列の形式になっているのでそのままメモリに格納されます。アセンブラはそれを読んでアセンブルするというわけです。
これはディスク無しで動作するものなのでアセンブラ本体・ソース・オブジェクト・シンボルテーブルなどすべてがRAM上になければなりません。ソースとオブジェクトはオーバラップさせることもできますが、一度アセンブルするとソースが破壊されます。
昨日の表参道アドベンチャーに続いて南青山アドベンチャーです。
「南青山アドベンチャー」は独立なった「AhSKI!」1983年号に掲載されたテキストのアドベンチャーゲームです。やはり機種依存部分が分離された構造で、本体プログラムは共通で PC-6001, PC-8001/8801, MZ-80B/2000, PASOPIA の各機種に対応していました。
これもZ80バイナリなのでZ80コードを実行できる何らかの環境が必要なのも同様です。
プログラムは9000H～0E817Hまでとかなり大きくなっています。グラフィックは無いものの近傍のマップが表示されたりと画面表示も進歩していて、機種依存部分も9000H～91FFHと拡大されています。実行時にRAMに転送して実行しなければならないという状況も同様です。
機種依存部分のアドレスは以下のようになっています。
呟いたら意外に反響があったので資料を残しておきます。
「表参道アドベンチャー」は「ASCII」1982年4月号の綴じ込み付録「AhSKI!」に掲載されたテキストのアドベンチャーゲームです。ソフトウェアに互換性の無いパソコンが乱立していた時代ですが、機種依存部分を分離することにより本体共通で PC-8001, MZ-80K/C, MZ-80B の各シリーズで実行可能となっていました。
この機種依存部分が分離されているということはそこだけ作り直せば他のハードウェアでも実行できる可能性があるということです。
ということで自作のボードで動かすために機種依存部分を解析しました。
こんなことをする人は少ないかもしれませんがここに記録しておきます。
まずこのゲームはZ80のバイナリなのでZ80か互換のプロセッサが必要です。あるいはZ80をエミュレーションする方法もあります。
テープ時代のメモの記事でオートスタートに触れたのでその仕組みを書いてみます。
PC-8001でバイナリ（いわゆるマシン語）のプログラムをテープから読んで実行するには普通次のようにします。
mon
*L
*GD55B
ここで「*」はプロンプトなので入力はしません。
「mon」コマンドでマシン語モニタに入り、「L」でテープからロードし、「G」で実行します。「D55B」は実行開始アドレスです。
「mon」「L」は不変なので憶えられますが、実行開始アドレスはプログラム毎に異なるので面倒です。そこで市販ソフトウェアを中心にこのオートスタートのテクニックが使われました。
誰もがお世話になっているメールへのファイル添付、簡単な操作で可能になっていますが昔は結構面倒なものでした。
メール本文に添付ファイルのデータを単純に結合するだけだといろいろな問題が発生します。
そこで添付したいファイルを専用のソフトウェアでテキスト形式に変換（エンコード）し、これをメール本文（の末尾など）に挿入して送信します。
受信側では添付データ（のテキスト化された）部分を切り出して専用ソフトウェアで元に戻す（デコード）ことになります。
ファイルが大きすぎる（時代によりますが、私が始めた頃は50kBくらいでしょうか）場合には分割・結合の作業も必要でした。
この変換にはいくつかの方式が使われましたが、今ではほぼbase64に収束しています。
前回私がハマったところの詳細を残しておきます。
Z8にはレジスタファイルと呼ばれる256バイトの空間があります。これは通常のメモリ空間とは別に存在し、内蔵ペリフェラルのレジスタや汎用レジスタなどが配置されています。Z8613ではアドレス0x80～0xEFまでは未実装になっていますが、デバイスによってはフル実装されていたりバンク切り替えによって拡張されているものもあります。
このレジスタファイルへのアクセスには2種類あり、命令によってどちらが使えるかあるいは両方かが決まっています。
一つは8ビットのアドレスを指定する方法で、どこにでもアクセス可能な代わりに命令長は最低でも2バイト必要です。アセンブリ言語での記述は単に8ビットのアドレスを書きます。
もう一つはアドレスを（下位）4ビットだけ命令の中で指定し、アドレスの上位は別途RP（Register Pointer）レジスタで指定しておく方法です。アセンブリ言語での記述はr0～r15と書きます。命令長が短くなるほか、RPレジスタを変更することで割り込みでの退避・復帰を高速に行なうことも可能です。
いろいろやっているうちに何とか動き始めました。
まずはシリアルポートです。
Z8のシリアルはちょっと変わっていてシリアルのステータスレジスタがありません。それでは受信完了などをどうやって知るのかというと、割り込み要因レジスタを読むのです。ここまではマニュアルを読んでわかっていたのですが...
マニュアルを読み直していると、たとえ割り込みを使わないでポーリング処理をする場合でも一度EI命令を実行しないと割り込み要因レジスタが有効にならないのだそうです。
ポーリングでやるつもりでマニュアルの割り込みの部分をちゃんと読んでいなかったので気付かなかったのでした。
指示通りに初期化するとあっさり動くようになりました。
パラレルの方はアセンブラが原因でした。
前回書いたようにタイマT0の設定は出来ていました。パラレルポートも試しにプルアップ・プルダウンしながら電圧を測ると出力に設定されているようです。それなのに出力すべきデータが設定できていませんでした。
何が違っているのでしょう?
