Pic24MC68Kマイコン（その４）PICとMC68Kのインターフェース処理：ＰＩＣマイコンは面白い：So-netブログ

	ブログをはじめるログイン

Pic24MC68Kマイコン（その３）6..｜Pic24MC68Kマイコン（その５）S.. ブログトップ

Pic24MC68Kマイコン（その４）PICとMC68Kのインターフェース処理　[68K] [編集]

　前回の記事で書いたようにブレッドボード上で MC68K が漸く動くようになったので今回はPCとのインターフェース部分の動作確認について書いてみます。

　基本的には以前 68008でやったことを踏襲しますが、メモリアクセス用のデータバスが16bitになったことで3番目にあった文字出力時の出力データ(CoData)を機能番号(FuncNo)の次に移動して MC68K から1回のアクセスで設定できるように変更しました。
　アセンブラ環境は EASy68 の EDIT68K を使っています。アセンブラが出力するSフォーマットファイルをバイナリ変更後に自作の bin2state ツールで picleソース内に貼れる形式に変換しています。

PICとのインターフェース試験用のMC68K側のhello出力処理（アセンブラ）

000FFC00 Starting Address
Assembler used: EASy68K Editor/Assembler v5.16.01
Created On: 2021/12/15 20:53:39

00000000                             1  * Hello Test for Pic24MC68K(PIC interface test)
00000000                             2  * Ver 0.01 2021/12/14 by skyriver
00000000                             3  
00000000                             4  
00000000  =000FFDF0                  5  PICWRK  EQU $0ffdf0     ; PIC service work area
00000000  =000FFE00                  6  PICDMA  EQU $0ffe00     ; DMA for PIC
00000000                             7  
00000000  =0000000D                  8  CR  EQU 13
00000000  =0000000A                  9  LF  EQU 10
00000000                            10  
00000000                            11  
00000000  =00000000                 12  FC_EXIT     equ 0   ; EXIT CP/M
00000000  =00000001                 13  FC_CONST    equ 1   ; CONST
00000000  =00000002                 14  FC_CONIN    equ 2   ; CONIN
00000000  =00000003                 15  FC_CONOUT   equ 3   ; CONOUT
00000000  =00000004                 16  FC_READ     equ 4   ; READ SD Card
00000000  =00000005                 17  FC_WRITE    equ 5   ; WRITE SD Card
00000000  =00000006                 18  FC_PUNCH    equ 6   ; PUNCH
00000000  =00000007                 19  FC_READER   equ 7   ; READER
00000000                            20  
00000000                            21  ;   ++++ work area for PIC Interface
00000000  =000FFDF0                 22  FuncNo  equ PICWRK      ; ds 1 : function No
00000000  =000FFDF1                 23  CoData  equ PICWRK+1    ; ds 1 : conout data
00000000  =000FFDF2                 24  RetVal  equ PICWRK+2    ; ds 1 : return value
00000000  =000FFDF3                 25  SelDk   equ PICWRK+3    ; ds 1
00000000  =000FFDF4                 26  Track   equ PICWRK+4    ; ds 2
00000000  =000FFDF6                 27  DmaAdr  equ PICWRK+6    ; ds 2
00000000  =000FFDF8                 28  Sector  equ PICWRK+8    ; ds 1
00000000                            29  
000FFC00                            30      org $0ffc00
000FFC00                            31  
000FFC00                            32  
000FFC00                            33  
000FFC00  2C7C 000FFC20             34  Start:  move.l  #StartMsg,a6
000FFC06  4241                      35      clr d1
000FFC08  121E                      36  Loop:   move.b  (a6)+,d1
000FFC0A  6700 0008                 37      beq Exit
000FFC0E                            38  
000FFC0E  6100 0022                 39      bsr Conout
000FFC12  60F4                      40      bra Loop
000FFC14                            41  
000FFC14  13FC 0000 000FFDF0        42  Exit:   move.b  #FC_EXIT,FuncNo
000FFC1C  4E70                      43      reset
000FFC1E  60FE                      44      bra *
000FFC20                            45  
000FFC20                            46  
000FFC20                            47  StartMsg:
000FFC20= 0D 0A 68 65 6C 6C ...     48      dc.b    CR,LF,'hello, world',CR,LF,0
000FFC31                            49  
000FFC31                            50  
000FFC31                            51  ; write to console
000FFC31                            52  ; d1.b <- out data(d1.b8-15=0)
000FFC31                            53  
000FFC32  0041 0300                 54  Conout: ori.w   #FC_CONOUT*256,d1
000FFC36  33C1 000FFDF0             55      move.w  d1,FuncNo
000FFC3C  4E70                      56      reset
000FFC3E  4E75                      57      rts
000FFC40                            58  
000FFC40                            59  
000FFC40                            60      end Start

No errors detected
No warnings generated

　今回の環境では MC68K 自体はビッグエンディアンですがPIC内処理はリトルエンディアンです。更にPICのPMP機能でメモリアクセスする際はビッグエンディアンになり、かつアドレス値は MS68K の 1/2 と言うややこしい状態になっています。

　試験プログラムを実行してみると出力文字列を最後まで出し切らないうちに暴走して HALT してしまう状態でした。
　ロジアナで動作を追ってみると MC68K のメモリ書込み処理（スタックへのリターン値書込み）が最初の内は問題無いのですが時間が経つと上手くいかなくなるようで一文字出力処理からのリターンで予期せぬアドレスに飛んでいるようです。

　今回実施したことを全て書くと雑多なメモになってしまうので主要な確認事項と対策を以下に列挙します。

PIC側PMPのPMWR/信号の設定
　5V系のICに接続するにも関わらず、オープンドレイン設定になっていませんでした^^;
　74HC に対して highレベルが 3V 程度では厳しいです Fig.1
　設定をオープンドレインに変更しました
PMWR/のプルアップ抵抗
　10Kでプルアップしていましたが、ロジアナで観察するとメモリ書込み時にhighレベルに上がりきれない部分が見つかりました Fig.2
　プルアップ抵抗を1Kに変更して動作が良くなりました Fig.3（2.7KではNGでした）
PMPのTimerMの設定
　PMWR/信号幅がが80ns程度で短すぎるので PMP の TimerM の値を１から2に変更しまた
　変更後のPMWR/の信号幅は160ns程度になりました Fig4

　参考に東芝の「LogicIC_ HC_Series Application Note 2021-01-31」から引用した74HCシリーズの入出力電圧の規格を貼っておきます。

Fig.1 74HCシリーズのスレッショルド

　下図で赤丸印の部分が2個のPMWR/信号が結合してしまっている箇所です。

Fig.2 PICのメモリライト（PMWR/のプルアップ10K）[sampling:25MHz]

　PMWR/のプルアップ抵抗を10Kから1Kに変更後のロジアナ波形が下図になります。1Kは小さ過ぎるような気もしますが動作上は問題無くなりました。試しにメモリチップを交換してみましたが状況は変わりませんでした。

Fig.3 PICのメモリライト（PMWR/のプルアップ1K）[sampling:25MHz]

　ライト信号の幅が細すぎてマージンが少ないのでPMPの TimerM の設定を１から２に変更しました。変更後のロジアナ波形が下図で PMWR/ の信号幅がもともとの 80ns から 160ns 程度に増加しました。

Fig.4 PICのメモリライト（TimerMを2に変更後）[sampling:25MHz]

　参考に MC68K が動作中のロジアナ波形も貼っておきます。
　BR/（バスリクエスト）がhighの部分が MC68K が動作している部分で、MC68K はPICへサービス要求（今回の場合１文字出力）を依頼する場合は RESET命令を実行することで RESET/ 信号を一定時間 low にします。
　PIC側は RESET/ 信号を監視していてlowを検出するとバスリクエストして MC68K の要求内容を処理します。

Fig.5 MC68K と PIC の処理実行部のロジアナ波形 [sampling:25MHz]

　最後に今回使用したメモリ試験プログラムと実行結果を貼っておきます。
　末尾でダンプ表示後にある "hello, world" が冒頭で書いた MC68K のプログラムの要求に従って PIC が出力した文字列になります。

PICとのインターフェース試験用のMC68K側のhello出力処理（picle言語）

:l

   1:# HelloTest for Pic24MC68K
   2:# Ver 0.01 2021/12/15 by skyriver
   3:
   4:use LibCpm;
   5:use LibSpi;
   6:
   7:var ProgStart,ProgWrk,WrkVal,_WrkVal,_PicDma,WrkTrk;
   8:var EscFlg,EscY;
   9:
  10:
  11:proc PicSrv() {
  12:   var i,fno,rval;
  13:
  14:   while (1) {
  15:#          while (LATA[-1]&1) {}   # wait reset
  16:           while ((LATA[-1]&3) = 3) {}     # wait reset
  17:           if ( (LATA[-1]&2) = 0 ) {
  18:                   PrnStr_( "\nHALT!" );
  19:                   break;
  20:           }
  21:           PmpOn();
  22:           PmpSetAdr(ProgWrk);
  23:           fno = MemRd();                  # dummy
  24:           WrkVal[0] = MemRd();
  25:           WrkVal[1] = MemRd();
  26:           fno = _WrkVal[1];               # Func No
  27:           rval = 0;
  28:
  29:           if (fno=1) {                            # CONST
  30:                   if (InpChk_()) {
  31:                           rval = $ff;
  32:                   }
  33:           }
  34:           else if (fno=2) {                       # CONIN
  35:                   rval = InpChar_();
  36:           }
  37:           else if (fno=3) {                       # CONOUT
  38:                   PrnChar_( _WrkVal[0] );
  39:           }
  40:           else if (fno=0) {
  41:                   break;
  42:           } else {
  43:                   PrnStr_("\nFunc err:");
  44:                   PrnHexB_( fno );
  45:                   break;
  46:           }
  47:           _WrkVal[3] = rval;
  48:           PmpSetAdr(ProgWrk+1);
  49:           MemWr(WrkVal[1]);
  50:
  51:           PmpOff();
  52:           BusRelease();
  53:   }
  54:}
  55:
  56:
  57:proc m( dat ) {
  58:   MemWr( dat );
  59:}
  60:
  61:
  62:proc main() {
  63:   init();
  64:   initPmp();
  65:   initSpi();
  66:#  initSd();
  67:
  68:   ProgStart = $0600;              # start addr(68K:0ffc00)
  69:   ProgWrk = $06f8;                # work  addr(68K:0ffdf0)
  70:   _PicDma = $0700;                # Dma   addr(68K:0ffe00) 512
  71:   WrkVal = Alloc( 2 );
  72:   _WrkVal = WrkVal;
  73:   WrkTrk = Alloc( 2 );
  74:
  75:   LATA[-2]=LATA[-2]&$fffc;        # on  reset:a0 halt:a1
  76:
  77:   PmpOn();
  78:   PmpSetAdr(0);
  79:   MemWr($000f);# stack
  80:   MemWr($fc00);
  81:   MemWr($000f); # PC
  82:   MemWr($fc00);
  83:
  84:   PmpSetAdr(ProgStart);
  85:
  86:
  87:   m($2c7c);m($000f);m($fc20);m($4241);
  88:   m($121e);m($6700);m($0008);m($6100);
  89:   m($0022);m($60f4);m($13fc);m($0000);
  90:   m($000f);m($fdf0);m($4e70);m($60fe);
  91:   m($0d0a);m($6865);m($6c6c);m($6f2c);
  92:   m($2077);m($6f72);m($6c64);m($0d0a);
  93:   m($00ff);m($0041);m($0300);m($33c1);
  94:   m($000f);m($fdf0);m($4e70);m($4e75);
  95:
  96:   dump(0);
  97:   dump(ProgStart);
  98:   PmpOff();
  99:   BusRelease();
 100:   LATA[-2]=LATA[-2]|$3;   # off reset:a0, halt:a1
 101:
 102:   PicSrv();
 103:
 104:   PmpOn();
 105:   LATA[-2]=LATA[-2]&$fffc;        # on  reset:a0 halt:a1
 106:}
:run

0000 : 000F FC00 000F FC00 54F7 60E9 9559 067D
0008 : 785D 7A3A 0A45 2A5A 901C C2CF FA5F 227E
0010 : A65D AE41 D351 C541 2200 BB54 AAE6 AD19
0018 : 8752 AC47 AA06 8AC5 E771 BF15 CC07 FB11
0020 : 3405 2E1C F05F EDB5 22E5 BE71 0B50 A270
0028 : 28C9 2EB5 E855 2670 AA5F AAFD BA56 AA44
0030 : AA72 A94F 83AC EA41 BADF 4A63 DAB5 8876
0038 : 8644 EFFE A305 D747 095D A316 E875 2A51
0600 : 2C7C 000F FC20 4241 121E 6700 0008 6100
0608 : 0022 60F4 13FC 0000 000F FDF0 4E70 60FE
0610 : 0D0A 6865 6C6C 6F2C 2077 6F72 6C64 0D0A
0618 : 00FF 0041 0300 33C1 000F FDF0 4E70 4E75
0620 : FA64 88C5 2B80 B8C1 F254 4AF5 8877 921C
0628 : AFD1 A4C5 AE45 EA91 8BC5 324F 2347 945D
0630 : 7355 623D AE71 675F 0E1B AC1C 8A99 2B83
0638 : 22C5 F813 DE56 E8D4 A651 F971 8656 BA23
hello, world

:

[TOP] [ 前へ ] 連載記事 [ 次へ ]

タグ：EASy68 EDIT68K PIC24FJ64GA MC68000 MC68HC000 Pic24MC68K AS6C8016

2021-12-15 22:32 nice!(0) コメント(0)
共通テーマ：趣味・カルチャー

nice! 0

コメントを書く

Pic24MC68Kマイコン（その３）6..｜Pic24MC68Kマイコン（その５）S.. ブログトップ

日	月	火	水	木	金	土
	1	2	3	4	5	6
7	8	9	10	11	12	13
14	15	16	17	18	19	20
21	22	23	24	25	26	27
28	29	30

ポケコン（G850）用拡張ボード（..
　⇒ PC-G850Sで動作したとの..
　⇒ こんにちは. はじめまして. ..
CP/M用hexローダーの製作
　⇒ なるほど。ファイル化の手間が省..
　⇒ 　このローダーはあくまでもCP..
　⇒ CP/Mの機能だけでやろうとす..
CP/M-68K シミュレータ
　⇒ 　上のコメントにあるように本文..
　⇒ 下記の記事で本ページのリンクが..
３チップ構成Pic24CPMマイコ..
　⇒ CでGAME言語のインタプリタ..
　⇒ GAME言語は懐かしいです。僕..
　⇒ 　コメントありがとうございます..
　⇒ GAME言語、懐かしいです。大..
　⇒ 　コメントありがとうございます..
　⇒ 懐かしいGAME言語ですね． ..
　⇒ GAMEソースの行番号をリナン..
　⇒ 　CP/M-80用GAME80..
　⇒ 　起動時のメモリマップは下記の..
　⇒ 　起動のたびにコンパイラをコン..
　⇒ 　CP/Mで起動時にGAME本..
　⇒ 　コメントで書いた文字列出力部..
　⇒ 　文字列表示のコンパイルコード..
　⇒ 　コンパイラが生成するコードで..
　⇒ CP/M版GAMEを修正しまし..

RSS1.0 | RSS2.0

ＰＩＣマイコンは面白い

Pic24MC68Kマイコン（その４）PICとMC68Kのインターフェース処理　[68K] [編集]

nice! 0

コメント 0

コメントを書く

skyriver さん

検索ボックス

マイカテゴリー

連載記事

お勧め記事

最新記事一覧

カレンダー

月別表示

skyriver さんがコメントした記事

最近のコメント

skyriver さんの記事をnice!と思った人 (全13人)

開発作品公開ページ

ＰＩＣマイコンは面白い

Pic24MC68Kマイコン（その４）PICとMC68Kのインターフェース処理 [68K] [編集]

nice! 0

コメント 0

コメントを書く

skyriver さん

検索ボックス

マイカテゴリー

連載記事

お勧め記事

最新記事一覧

カレンダー

月別表示

skyriver さんがコメントした記事

最近のコメント

skyriver さんの記事をnice!と思った人 (全13人)

開発作品公開ページ

Pic24MC68Kマイコン（その４）PICとMC68Kのインターフェース処理　[68K] [編集]