マイコン

これも何かのついでに買ったまま忘れていたものですね。

ナショセミのNS32032E-6、1985年製のFマスク品です。

このNS32032というのはNS32016の外部バスを32ビット化したものです。MC68020がアドレスバスも32ビットになったのに対し、これはデータバスは32ビットになったもののアドレスバスは24ビットのままなのでアドレス空間は16MBです。

バス幅以外の機能面ではほぼ同等のようですが、データシートをパラパラ見ただけですので細部は不明です。

以前HD3-6402のコメントでもちょっと触れたので予想していた方もいるかもしれませんが、こんなものを入手できました。

さまざまな番号が記されていて正式な型番というのがよくわかりませんが、DEC J-11あるいはDCJ11などと呼ばれることが多いですね。

これは何かというと、PDP-11互換のプロセッサです。というかLSI-11（PDP-11をLSI化したもの）に使われたプロセッサです。

しばらく前にTwitter（現 X）でこのEMZ1001を購入された方がおりまして、それでどんな石なのだろうと調べているうちに欲しくなってしまい、遂にポチってしまったのでした。

Iskra社のEMZ1001、末尾「E」は動作温度範囲0～85℃のもののようです。

聞き慣れないプロセッサですが、これはAMI S2000の互換品です。というかIskraとAMIの共同開発らしいのですが、この辺り情報が少なく詳しくはわかりません。それでもEMZ1001とS2000が互換だというのは確かなようなのでS2000のデータシートを元にして書いていきます。

S2000ファミリは命令幅が8ビット、データ幅が4ビットのプロセッサです。

S2000は命令メモリとして1k×8bitのマスクROMを内蔵しており、内蔵ROMのみ・内蔵ROM+外部ROM・内蔵ROMを無効化して外部ROMのみで動作させることができます。

NS32016ボードのコメントにちょっと書いたようにNS32081 FPUを搭載してみました。

空きエリアに24ピンソケットを置いてNS32081D-10を載せます。

このFPUはたったの24ピンしかないのにバスは16ビットあります。接続は簡単でデータシートの通りにNS32016の同名の信号と接続するのみ、CPU空間のデコードを必要とするMC68881などよりシンプルです。あ、クロックだけはNS32201から引っ張ってきます。

ハードウェア的に接続出来たら次はソフトウェアですが......

前回プログラムが動き始めたので、例によってUniversal Monitorの移植を行なっています。似ているプロセッサとしてMC68000をベースに、HEXファイル関係については長いアドレスに対応したH8/300Hが元にしています。

現時点でD(ump), G(o), S(et), L(oad), P(unch)の各コマンドが動作するようになっており、引き続きR(egister)の実装を進めているところです。

ということで気付いたことを書いてみようかと思います。

バイトオーダー

NS32000のバイトオーダーはリトルエンディアンなのですが、命令語に含まれる即値やディスプレースメントなどはビッグエンディアンで格納されます。

面白いのはディスプレースメント（絶対アドレッシングのアドレスも含む）は可変長で、最初のバイトの最上位ビットが"0"なら符号付7ビット、上位2ビットが"10"なら符号付14ビット、"11"なら符号付30ビットになることです。

今回はNS32016ボードの組み立て終わってからUniversal Monitorの移植を始めるまでの動作確認編をお送りします。

まずは発振器とTCUのみで動かしてみます。CPU→TCUの信号が数本あるので仮にプルアップしておきます。これでPHI1, PHI2が出ていることを確認します。

リンギングが酷いですが、とりあえずTCUは動作してそうですね。

約半年ぶりにマイコンボードを作ってみました。

今度のはNS32016のボードです。もちろんEMILY Boardを使っています。

8ビットバスのNS32008を使った方が配線が少し楽になりますが、こちらは入手しずらいのと、NS32016はいくつも持っているからです。

未動作のプロセッサが積み上がってる自覚はあるんですが、珍しいプロセッサ見かけるとつい買ってしまいます。一期一会な面がありますからね。

というわけでこれ。

Texas InstrumentsのTMS7000です。

TMS7000ファミリは8ビットのシングルチップマイコンですが、この7000はROM無しのものです。他に2kB/4kBのマスクROM内蔵のものやピギーバックなどもあります。

このファミリには動作モードが以下の5つあります。

Z80 CPUは以前にも取り上げました（1回目・2回目）が、またまた買ってしまいました。

最高クロック20MHz版です。

今さら大昔のCPUを動かすのに速度を追求してもしょうがないと思ってクロック上限には拘っていませんでしたが、PLLが動き始めているのでオーバークロックで遊んでみても面白いかもと考えが変わってきました。

さらにDIP版の入手が難しくなってきたような話も聞いていたので、買えるうちに確保しておこうと思ったのでした。

はじめ安さに惹かれてeBayで買ったのはちょっと怪しかったのですが、追加で買ったこれはDigiKeyからなので真正品と考えられます。

その1～その3までの「古のマイコン開発法」に少し補足しておきます。

これ「無いものは（道具も含めて）作る」のですけど、道具の無い状態では作るのは大変なので「とりあえず必要最小限」を作ってそれを道具にして自分自身を改善していきます。最終的には不要なものでも途中で必要なものは作るしかありません。

持っているものがあれば楽になります。