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ノウハウ・テクニック

INS8073のROMを読む

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INS8070ボードでROMのBASICの1文字入出力ルーチンを独自のものにしようとしてうまくいかなかったと書きましたが、モニタを移植したことでROM内を読めるようになったので関連箇所を調べてみることにしました。

まずはPコマンドでROMのアドレス範囲(0x0000~0x09FF)をPCに持ってきます。

そう、P(unch)コマンドを実装したのはこのためです。

手頃な逆アセンブラがないかネットを探してみたのですが見当たらなかったので簡単なものを書いてしまいました。

さて、どこから手を付けるかですが、先頭から読んでいくのはしんどいです。

今回調べたいのは文字入出力だけなのでメッセージから追っていくことにします。

メモリダンプを見ていくとASCII文字列がいくつもありますが、多くはBASICの予約語なので今回の目的には使えません。その中で良さそうなものが見つかりました。

COSMACのI/O

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このところCOSMAC関係が続いておりますが、今回をもって一旦終わる予定です。

ソフトウェアUARTも動いたことですし今更感もあるのですが、せっかく準備したUSARTも動かしてみました。

基板 表側
新たに追加したのはμPD71051CとEXO-3です。

当初8251を考えていましたが、せっかく他がCMOSなのでそれに合わせるためと、クロックを5MHzにしてしまったので分周しなくても使えるという理由からμPD71051Cを使うことにしました。

ソフトウェアUART

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前々回前回書いたような厄介な点はありましたが、CDP1802ボードUniversal Monitorを動かすのは思っていたより簡単でD(ump), G(o), S(et), L(oad)の各コマンドは動作するようになりました。

そうなると今度はSBC1802でも動かしてみたくなります。

ところがこれにはUART相当のハードウェアは無く、CPU内蔵のQ, EF3をシリアルポートとして使うようになっています。UARTの機能をソフトウェアで実現しなくてはなりません。

COSMACでサブルーチン

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前回書いたようにCOSMACにはサブルーチン呼び出しの仕組みがありません。

それではどうするかというとSEP命令を使います。

COSMACはメモリをポイントできるレジスタを16個 R(0)R(F)と、4ビットのレジスタPを持っています。R(0)R(F)の内Pで選ばれたR(P)がプログラムカウンタとして使用されます。

SEP命令でPに新たな値を設定することでサブルーチンを呼び出し、Pに元の値を設定することで戻ることができます。

シリアルクロックの話

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現在EMILY BoardでCDP1802 / CDP1806を動かすCPUボードを製作中ですが、動くまでまだ時間がかかりそうなのでシリアルクロックの話を少し書いてみようかなと思います。

PCと自作のマイコンを接続する最も簡単な方法の一つが調歩同期シリアルです。

マイコンボードを新たに作る場合、最終的には必要なくてもデバッグ用などにあると重宝するので、まずこれを動かすことが初期の目標になることも多いですね。

でマイコン内蔵にしろ外付けにしろUARTを動かすには(通常通信レート×16の)クロックが必要になります。

専用に発振器を用意してしまうのが簡単で自由度も高いですが、CPUクロックと共通の発振器から供給できれば部品を減らせます。その場合必要とするシリアルクロックの整数倍の発振器が使えればピッタリのクロックが得られますが常にそうできるわけではありません。PLL等を使わない限り整数分の一のクロックしか得られませんから近似値で代用することになります。この誤差はどの程度まで許容できるのか考えてみましょう。

NASトラブル(解決編)

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昨日の続きです。

一度アクセスしたところに続けてアクセスすると(キャッシュが効いているためか)今度はすぐに応答があります。下回りのほうで何かが起こっている可能性が高くなってきます。

ここでふとリソースモニターを確認するとCPU使用率もメモリ使用率も低いままです。Linuxは詳しくはありませんが、こういう場合はI/O待ちが疑われます。それで各HDDの状態を確認すると1台に警告が出ていました。ただ入出力状態は正常で、SMART情報のみが警告状態です。

入出力に問題がないのなら(早めにHDD交換するべきでしょうが)すぐに影響は無いはず。

念のためにシステムログを確認したら...

Z280固有の初期化(その1)

Z280は特別な初期化をしなくても高速なZ80として動作するので何もしていませんでしたが、Z180の初期化を加えたのでZ280でもやってみました。ゆくゆくはトラップの対応などもやってみたいと考えています。

以下はCPU判別でZ280であると判定されたところです。

Z180の不正命令TRAPを捕まえよう

Z8S180の前にやってみたいことがあります。

Z180には未定義な命令を実行しようとした時に発生するTRAP割り込みというものがあります。これを捕まえてRST 38Hによるブレークのようにアドレスやレジスタが表示できれば便利でしょう。

ということで調べ始めたのですが、思った以上にハードルが高く簡単ではありませんでした。

まず未定義な命令を実行しようとした時に何が起こるかです。

  1. ITC(Interrupt TRAP Control)レジスタのTRAPビットが1になる
  2. PCの値がスタックに積まれる
  3. 論理アドレス0000Hにジャンプする

えっ、0000Hってリセットと同じではないですか。MMUで論理アドレス0000Hに異なる物理アドレスを設定していれば問題ありませんが、ROM, RAMともに16kBしかないSBCZ80でこのためだけにMMUを有効にするのはかなり面倒です。

Z180の判別と初期化

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今回はZ80180-Z80 ADAPTER for SBCZ80のソフトウェア編です。

SBCZ80にZ80180-Z80 ADAPTER for SBCZ80を載せてもそのままでは正常に動作しません。

Z180ではZ80から追加された機能をコントロールするための内蔵レジスタがI/O空間の00H~3FHに配置されていますが、SBCZ80ではZ80 SIOがI/O空間の00H~03Hに配置されており、アドレスが重なってしまっているからです。SBCZ80を改造してZ80 SIOのアドレスを変更する手もありますが、Z180の内蔵レジスタはI/O Control Register(ICR, 3FH)で移動可能なのでこちらを移動することにします。

以上の変更で一応動作するようにはなりますが、さらにいくつかのレジスタを設定することでパフォーマンスが上がりますので設定しておきます。

MC68010の判別(補足)

今回はブレーク処理についての予定でしたが、MC68010の判別で書き足らなかったことがいくつかありますのでそちらを書くことにします。

MC68008の判別

MC68008の判別もできないか考えたのですが...

  1. ソフトウェア的にはMC68000からの命令等の追加・変更はありません
  2. 最初MC68008は8ビットバスなので奇数番地からのワードアクセスで判別できるのではないかと思ったのですが、データシートによると奇数アドレスからのワード・ロングワードアクセスはアドレスエラー例外を発生するとあるのでこれで判別はできません。
  3. プリフェッチキューあたりに相違があるかもしれませんがデータシートからはよくわかりませんでした。実機が試せるようになったら見てみたいところではあります。

MC68010の判別は例外処理に必要なのに対し、MC68008の判別はどうしても必要というわけではありません。3.を試すにしても優先度はかなり低いですね。

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