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ポケコン（G850）用拡張基板（その２）確認事項　 [ポケコン]

　前回の記事で書いた PC-G850 用の拡張基板（Eborsy）が届いているので部品実装しました。
　下の写真がトップ面で右下の白いコネクタは aitendo さんから購入した PC-G850 のシステムバスに適合するものです。各信号は確認し易いようにボトム面に実装したピンソケットに出していて、信号名をトップ面にもシルク印刷しましたが、薄暗い場所では字が小さくて良く見えませんｗ

Bborsy 部品実装後（トップ面）

　ボトム面が下の写真で、GALとメモリ等を実装しています。SDコネクタから怪しげな線が GAL のソケットの下に這い出ていますが、基板製造依頼後に気が付いた SPI の DI 信号線です^^;
　最初は接続していたはずなのですが、いつの間にか無くなっていました。再発防止の意味でも原因分析と対策が必要なので、記憶を辿ってみるにSDコネクタ部を１回書き直す必要があり、変更前の画面表示をキャプチャし、それを参考に変更した際に抜けてしまったようです。今後はある程度の変更が生じる場合、変更前のCADファイを残して変更後に比較するようにしたいと思います。

Bborsy 部品実装後（ボトム面）

　それでは今の時点で確認できたことを以下に列挙します。

IORQ/でGALが動作可能か？
　結果：可能

［詳細］
　前回の記事でも書いたように、この基板を作成しようと思った動機は GAL のクロック信号として IORQ/ を使えると思い付いたからです（特に Wincupl のシミュレータを使っているとクロックは周期的なものであるという固定観念が付いてしまうｗ）。
　GAL はクロックの立上りエッジでレジスタをラッチするので WR/ 信号を認識するために WR/信号に少しディレーをかけて GAL に入力しています（Z80は IORQ/とWR/の立上りはほぼ同時）
　始めに SDカードのチップセレクト信号である SDCS/ を I/O 命令で設定できるか確認してみました。試験用のプログラムは下記になります。

SDCS/ 設定試験プログラム（Z80アセンブラ）

                                ;+++++++++++++++++++++++++++++++++++
                                ; test program for Eborsy
                                ;  Ver 0.01 2021/12/18 by skyriver
                                ;+++++++++++++++++++++++++++++++++++
                                
  0100                          ORGAD	EQU	0100H
                                
                                ; +++ 850 I/O +++
  0017                          INTMASK	EQU	017H	; interrupt mask
                                
                                
                                ; +++ GAL I/O address +++
  0080                          AdrSdcs	EQU	80H	; set SDCS(D0)
  0081                          AdrSpiD	EQU	81H	; write/read SPI data(D0)
                                
                                
  0000'                         	ASEG
                                
                                	ORG	ORGAD
                                
  0100    DB 17                 Start:	IN	A,(INTMASK)
  0102    5F                    	LD	E,A
  0103    AF                    	XOR	A
  0104    D3 17                 	OUT	(INTMASK),A	; no effect
                                
  0106    F3                    	DI
                                
  0107    01 0000               	LD	BC,0000H
  010A    AF                    	XOR	A
  010B    D3 80                 LOOP:	OUT	(AdrSdcs),A
  010D    EE 01                 	XOR	1
  010F    10 FA                 	DJNZ	LOOP
                                
  0111    0D                    	DEC	C
  0112    20 F7                 	JR	NZ,LOOP
                                
  0114    7B                    	LD	A,E
  0115    D3 17                 	OUT	(INTMASK),A
                                
  0117    FB                    	EI
                                
  0118    C9                    	RET
                                
                                	END

　PC-850V は周期的にかなり割込み処理が行われているので割込み禁止の状態で実行しました。念のために 17H ポートで割込みマスクもかけていますが、このマスクは掛けなくても変化はないようでした（周期的にかかっている割込みには NMI は無いと思われる）
　前述の WR/ のディレー状況をロジアナで確認した結果が下図です。

WR/と GAL 用 WRdlay/ 信号 [sampling:100MHz]

　立上りエッジの遅れは立下りに比べてかなり少なくっています。全体的な図が下図で、SDCS/ 設定のために OUT命令が繰返されていることが判ります。SDCS/をトグルで変更しているはずなのですが SDCS/ に変化は見られません^^;

SDCS/ 設定プログラム実行結果 [sampling:25MHz]

　前述のWR/ の立上りのディレー時間が少ないためかと思いディレー用コンデンサを 22pF から 68pF に変更後のロジアナ波形が下図になります。

WR/と GAL 用 WRdlay/ 信号（68 pFに変更後） [sampling:100MHz]

　立上りエッジのディレーは多くなりましたが SDCS/ が設定できないという状況は変わりませんでした。基本に返り、GAL の仕様を確認したところ、遅れ無し（th）でも問題無いようです。

GAL22V10　Specification 1

GAL22V10　Specification 2

　WR/ のディレー幅に問題ないことが判ったので GAL のcuplソースを再確認し、修正したところ、SDCS/ が設定できるようになりました^^;

SDCS/ 設定ＯＫ１ [sampling:32MHz]

SDCS/ 設定ＯＫ２ [sampling:32MHz]

C000Hバンク切替えで外部メモリアサイン可能か？
　結果：可能性は見いだせなかった

［詳細］
　SDCS/ が設定できるようになり、トリガやマーキングに使えるので作業が少し楽になりました。今回作成した C000H バンク切替え試験プログラムは下記でバンクを 0～15 に切替えそれぞれ 100H バイトをバッファにコピーするというものです。
　また、このプログラムを実行する際はデータバスの LSB（D0）を 10K でプルアップしているので、もし対応メモリが無く、データバスがフローティング状態になった場合にはリード時に D0 が 1 に固定されるはずです。特にバンク0は N/A（Not Available?）と記されていたので期待したいところです（詳細は前回の記事を参照して下さい）

バンク（C000H）切替え試験プログラム（Z80アセンブラ）

                                ;+++++++++++++++++++++++++++++++++++
                                ; Bank C000H test for Eborsy
                                ;  Ver 0.01 2021/12/18 by skyriver
                                ;+++++++++++++++++++++++++++++++++++
                                
  0100                          ORGAD	EQU	0100H
                                
                                ; +++ 850 I/O +++
  0017                          INTMASK	EQU	017H	; interrupt mask
  0019                          BANKSEL	EQU	019H	; select bank 8000h,c000h
                                
                                ; +++ GAL I/O address +++
  0080                          AdrSdcs	EQU	80H	; set SDCS(D0)
  0081                          AdrSpiD	EQU	81H	; write/read SPI data(D0)
                                
                                ; +++ memory adress +++
  C000                          BNKADR	EQU	0C000H
  1000                          SAVADR	EQU	01000H
                                
  0000'                         	ASEG
                                
                                	ORG	ORGAD
                                
  0100    F3                    Start:	DI
                                
  0101    21 1000               	LD	HL,SAVADR
  0104    1E FF                 	LD	E,0FFH
  0106    3E 20                 	LD	A,high SAVADR + 010H
  0108    73                    Ini:	LD	(HL),E
  0109    23                    	INC	HL
  010A    BC                    	CP	H
  010B    C2 0108               	JP	NZ,Ini
                                
  010E    3E 01                 	LD	A,1
  0110    D3 80                 	OUT	(AdrSdcs),A	; set SDCS:0
  0112    DB 19                 	IN	A,(BANKSEL)
  0114    F5                    	PUSH	AF
  0115    11 1000               	 LD	DE,SAVADR
  0118    E6 F0                 	 AND	0F0H
  011A    D3 19                 Loop:	 OUT	(BANKSEL),A
  011C    21 C000               	 LD	HL,BNKADR
  011F    01 0100               	 LD	BC,0100H
  0122    ED B0                 	 LDIR
  0124    3C                    	 INC	A
  0125    F5                    	 PUSH	AF
  0126    E6 0F                 	  AND	0FH
  0128    CA 012F               	  JP	Z,NEXT
                                
  012B    F1                    	  POP	AF
  012C    C3 011A               	 JP	Loop
                                
  012F    F1                    NEXT:	  POP	AF
  0130    AF                    	 XOR	A
  0131    D3 80                 	 OUT	(AdrSdcs),A	; set SDCS:1
  0133    F1                    	 POP	AF
  0134    D3 19                 	OUT	(BANKSEL),A	; restore setting
                                
  0136    FB                    	EI
                                
  0137    C9                    	RET
                                
                                	END

　実行中のロジアナ波形が下図になります。SDCS/ が 0 の部分がバンク切替えしている箇所になります。BK0,BK1にバンク番号の下位 2bit が出力されているのが面白いですね。

バンク（C000H）切替え試験実行中のロジアナ波形１ [sampling:25MHz]

　拡大したものが下図で BK0 が出力されているのはブロック転送中の3回目のメモリリードなので C000H のバンク内をリードしている時になります。

バンク（C000H）切替え試験実行中のロジアナ波形２ [sampling:25MHz]

　C000H のバンクを切り替えながら各バンクの先頭 100H バイトをコピーした結果が下記になります（モニタでHex出力したものをZSIDで読込みダンプコマンドで表示しました）
　期待していたバンク0 もプログラムが詰まっています。バンク10（1A00H）、バンク11（1B00H）、バンク12（1C00H）の３つのバンクで同じ内容が読めているのも面白いですね。

バンク（C000H）切替え試験プログラム結果

#d1000
1000: C3 AD 13 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
1010: 21 31 7F CB 8E 21 18 7F 18 12 21 31 7F CB 96 21 !1...!....!1...!
1020: 20 7F 18 08 21 31 7F CB 86 21 10 7F 3E 00 77 2C  ...!1...!..>.w,
1030: 77 2C 77 2C 77 2C 77 2C 77 2C 77 2C 77 C9 21 31 w,w,w,w,w,w,w.!1
1040: 7F CB 8E 21 18 7F 06 08 3E 00 77 2C 10 FC 2E 1A ...!....>.w,....
1050: CB E6 C9 21 19 7F 18 0D 21 21 7F 18 08 21 29 7F ...!....!!...!).
1060: 18 03 21 11 7F 7E E6 F0 77 2C 06 06 3E 00 77 2C ..!..~..w,..>.w,
1070: 10 FC C9 21 18 7F 18 03 21 10 7F 36 00 2C 7E E6 ...!....!..6.,~.
1080: 0F 77 C9 C3 32 85 CB 9E CB 4E 28 02 CB DE 11 28 .w..2....N(....(
1090: 7F 18 22 C3 59 85 CB 8E CB 5E 28 02 CB CE 11 18 ..".Y....^(.....
10A0: 7F 21 28 7F C3 19 81 C3 70 85 CB 86 CB 4E 28 02 .!(.....p....N(.
#d1100
1100: 3E 01 D3 1A 31 FE 7F 3E 8B D3 7B 3E A0 D3 7A 3E >...1..>..{>..z>
1110: 01 D3 69 3E FF D3 16 AF D3 1B D3 11 D3 12 3E 02 ..i>..........>.
1120: D3 1E 06 D2 CB 47 CB 47 10 FA DB 1D 4F 06 0A 10 .....G.G....O...
1130: FE DB 1D A1 1F DA D6 BC 3E 03 D3 1E 21 03 79 CB ........>...!.y.
1140: 86 21 40 7F 3E 5A 77 BE 28 28 DB 19 E6 0F F6 40 .!@.>Zw.((.....@
1150: D3 19 3E 01 D3 69 11 00 80 21 DA C3 06 11 1A BE ..>..i...!......
1160: 20 07 13 23 10 F8 C3 10 80 3E 01 D3 19 D3 69 C3  ..#.....>....i.
1170: D6 BC 3E 01 32 00 79 CD D6 BF CD D3 BF 21 27 7F ..>.2.y......!'.
1180: 3E A5 06 06 BE 20 0B 23 10 FA BE 28 08 3E 5A BE >.... .#...(.>Z.
1190: 28 03 CD 9D C0 21 00 79 36 01 C3 CC C0 3E C3 32 (....!.y6....>.2
11A0: 00 00 21 F4 BF 22 01 00 21 03 00 06 3D AF 77 23 ..!.."..!...=.w#
#d1200
1200: CD 00 DC 38 09 CD 9D FE C9 00 00 00 00 00 21 1D ...8..........!.
1210: 7F 11 15 7F 01 02 00 ED B0 1A 86 12 A7 C9 CD 00 ................
1220: DC DA 8C 83 CD 97 FE C9 00 00 00 00 00 CD 91 FE ................
1230: C9 00 00 00 00 00 00 00 00 CD 8B FE C9 00 00 00 ................
1240: 00 00 00 00 00 CD 85 FE C9 00 00 00 00 00 00 00 ................
1250: 00 00 00 00 CD 7F FE C9 00 00 00 00 00 CD 79 FE ..............y.
1260: C9 00 00 00 00 00 CD 73 FE C9 00 00 00 00 00 CD .......s........
1270: 6D FE C9 00 00 00 00 00 CD 67 FE C9 00 00 00 00 m........g......
1280: 00 CD 61 FE C9 00 00 00 00 00 CD 5B FE C9 00 00 ..a........[....
1290: 00 00 00 CD 55 FE C9 00 00 00 00 00 CD 4F FE C9 ....U........O..
12A0: 00 00 00 00 00 CD 49 FE C9 00 00 00 00 00 CD 43 ......I........C
#d1300
1300: 7B FE 00 30 02 1E 00 7A FE 06 38 02 16 05 7E B7 {..0...z..8...~.
1310: C8 FE 0D 28 15 FE 0C 28 25 FE 10 38 1E D5 E5 CD ...(...(%..8....
1320: 5F BE E1 D1 1C 7B FE 18 38 11 1E 00 14 7A FE 06 _....{..8....z..
1330: 38 09 E5 D5 CD EB BF D1 E1 16 05 23 18 D0 E5 D5 8..........#....
1340: CD 68 C3 D1 E1 18 F4 E5 F5 CD 72 C3 F1 57 FE 06 .h........r..W..
1350: 38 00 1E 00 06 18 E1 7E B7 C8 FE 0D C8 E5 D5 C5 8......~........
1360: CD 5F BE C1 D1 E1 1C 23 10 ED C9 F5 3A E3 7E E6 ._.....#....:.~.
1370: FD 18 06 F5 3A E3 7E F6 02 32 E3 7E F1 C5 D5 E5 ....:.~..2.~....
1380: FE 20 30 24 FE 05 28 1C FE 1D 28 32 FE 1C 28 33 . 0$..(...(2..(3
1390: FE 08 28 34 FE 09 28 35 FE 12 28 36 FE 0C 28 37 ..(4..(5..(6..(7
13A0: FE 0B 28 33 E1 D1 C1 C9 FE F9 30 F8 CD B9 C2 CD ..(3......0.....
#d1400
1400: 20 20 20 20 20 20 20 2A CD 05 C7 D0 CD 0C C7 D0        *........
1410: FE 23 D8 FE 2A 3F D0 FE 2D C8 FE 40 C8 FE 5E D8 .#..*?..-..@..^.
1420: FE 60 3F D0 C8 FE 7C 3F D0 FE 7D C8 FE A1 D8 FE .`?...|?..}.....
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1F70: DA A6 C0 CD 12 C3 CD 06 C3 CD 06 C3 CD 06 C3 3A ...............:
1F80: 2B C3 47 C5 CD 68 C1 CD AF C1 C1 DA A6 C0 10 F3 +.G..h..........
1F90: CD 06 C3 CD 06 C3 CD 06 C3 F5 CD 44 BE F1 FD E1 ...........D....
1FA0: DD E1 E1 D1 C1 C9 C2 C2 C0 B7 20 0D CD 06 C3 CD .......... .....
#

　今時点で確認できたことは以上になります。結果だけを書けば簡潔にまとまるのですが、後で参照できるように作業メモとしてロジアナ波形等も付けたことで雑多感が滲み出だしてきましたので今回はここまでと致します。

★追記　2122/01/01
　「ポケコン（G850）用拡張基板（その６）確認事項５」の記事にバンク No. 16 から 63 までを再調査した結果を記載しました。

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2021-12-19 01:52 nice!(0) コメント(0)
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Pic24MC68Kマイコン（その５）S-record ローダーの制作　 [68K]

　前回の記事で書いたように PIC と MC68K のインターフェース動作が確認できたので MC68K 側のメモリにプログラムをダウンロードするためのモトローラ S-record フォーマットファイルのダウンローダーを準備します。

　今回は「3チップ構成68Kマイコンの構想（その３）Sレコード簡易ローダーの製作」の記事で書いた、以前 68008 環境で行ったことを 68000 環境に合わせて変更するだけなので既にある道を歩いているようなものです。

　まずは MC68K 側のプログラムですが、PIC とのインターフェース部分等を若干変更しました。アセンブル環境は EASy68K を使っています。

S-record ローダーの MC68K側プログラム（アセンブラ）

000FFC00 Starting Address
Assembler used: EASy68K Editor/Assembler v5.16.01
Created On: 2021/12/17 19:05:20

00000000                             1  **************************************
00000000                             2  *  S-record loader for Pic24MC68K
00000000                             3  *    ver 0.01 2021/12/17 by skyriver
00000000                             4  **************************************
00000000                             5  
00000000                             6  
00000000  =000FFDF0                  7  PICWRK  EQU $0ffdf0     ; PIC service work area
00000000  =000FFE00                  8  PICDMA  EQU $0ffe00     ; DMA for PIC
00000000                             9  
00000000  =00000000                 10  FC_EXIT     equ 0   * EXIT CP/M
00000000  =00000001                 11  FC_CONST    equ 1   * CONST
00000000  =00000002                 12  FC_CONIN    equ 2   * CONIN
00000000  =00000003                 13  FC_CONOUT   equ 3   * CONOUT
00000000  =00000004                 14  FC_READ     equ 4   * READ SD Card
00000000  =00000005                 15  FC_WRITE    equ 5   * WRITE SD Card
00000000  =00000006                 16  FC_PUNCH    equ 6   * PUNCH
00000000  =00000007                 17  FC_READER   equ 7   * READER
00000000                            18  
00000000                            19  *   ++++ work area for PIC Interface
00000000  =000FFDF0                 20  FuncNo  equ PICWRK      ; ds 1 : function No
00000000  =000FFDF1                 21  CoData  equ PICWRK+1    ; ds 1 : conout data
00000000  =000FFDF2                 22  RetVal  equ PICWRK+2    ; ds 1 : return value
00000000  =000FFDF3                 23  SelDk   equ PICWRK+3    ; ds 1
00000000  =000FFDF4                 24  Track   equ PICWRK+4    ; ds 2
00000000  =000FFDF6                 25  DmaAdr  equ PICWRK+6    ; ds 2
00000000  =000FFDF8                 26  Sector  equ PICWRK+8    ; ds 1
00000000                            27  
00000000                            28  
000FFC00                            29      org $0ffc00
000FFC00                            30  
000FFC00  227C 000FFDF0             31  start:  move.l  #PICWRK,a1
000FFC06  6100 0082                 32  loop:   bsr conin
000FFC0A  B03C 0053                 33      cmp.b   #'S',d0
000FFC0E  66F6                      34      bne loop
000FFC10                            35  
000FFC10  6100 0078                 36      bsr conin
000FFC14  3200                      37      move    d0,d1
000FFC16  0400 0030                 38      sub.b   #'0',d0
000FFC1A  67EA                      39      beq loop    * if type 0
000FFC1C  B03C 0004                 40      cmp.b   #4,d0
000FFC20  6C00 0056                 41      bge exit
000FFC24                            42  
000FFC24  6100 0072                 43      bsr conout
000FFC28  4242                      44      clr d2
000FFC2A  1400                      45      move.b  d0,d2   * save type to d2
000FFC2C  6100 003E                 46      bsr Hex2    * get length
000FFC30  4243                      47      clr d3
000FFC32  1600                      48      move.b  d0,d3   * save counter
000FFC34  5503                      49      sub.b   #2,d3   * dec for sum
000FFC36  4284                      50      clr.l   d4
000FFC38                            51  
000FFC38  6100 0032                 52  getadr: bsr Hex2
000FFC3C  E18C                      53      lsl.l   #8,d4
000FFC3E  8800                      54      or.b    d0,d4
000FFC40  5303                      55      sub.b   #1,d3
000FFC42  51CA FFF4                 56      dbf d2,getadr
000FFC46                            57  
000FFC46  2044                      58      move.l  d4,a0
000FFC48  6100 0022                 59  getdat: bsr hex2
000FFC4C  10C0                      60      move.b  d0,(a0)+
000FFC4E  51CB FFF8                 61      dbf d3,getdat
000FFC52  60B2                      62      bra loop
000FFC54                            63  
000FFC54                            64  
000FFC54                            65  * input hex 1chara
000FFC54                            66  * d0.b -> data
000FFC54  6100 0034                 67  Hex1:   bsr conin
000FFC58  B03C 0039                 68      cmp.b   #'9',d0
000FFC5C  6E00 0008                 69      bgt Hex1_1
000FFC60  0400 0030                 70      sub.b   #'0',d0
000FFC64  4E75                      71      rts
000FFC66  0400 0037                 72  Hex1_1: sub.b   #$37,d0
000FFC6A  4E75                      73      rts
000FFC6C                            74  
000FFC6C                            75  
000FFC6C                            76  * input hex 1byte(2chara)
000FFC6C                            77  * d0.b -> data
000FFC6C  61E6                      78  Hex2:   bsr Hex1
000FFC6E  2200                      79      move.l  d0,d1
000FFC70  E909                      80      lsl.b   #4,d1
000FFC72  61E0                      81      bsr Hex1
000FFC74  8041                      82      or  d1,d0
000FFC76  4E75                      83      rts
000FFC78                            84  
000FFC78                            85  
000FFC78  6100 0010                 86  exit:   bsr conin
000FFC7C  B03C 000D                 87      cmp.b   #13,d0  * check line end
000FFC80  66F6                      88      bne exit
000FFC82  12BC 0000                 89      move.b  #FC_EXIT,(a1)
000FFC86  4E70                      90      reset
000FFC88  60FE                      91      bra *
000FFC8A                            92  
000FFC8A                            93  
000FFC8A                            94  * console in
000FFC8A                            95  * d0.w -> data
000FFC8A  12BC 0002                 96  conin:  move.b  #FC_CONIN,(a1)
000FFC8E  4240                      97      clr d0
000FFC90  4E70                      98      reset
000FFC92  1029 0002                 99      move.b  (RetVal-PICWRK)(a1),d0
000FFC96  4E75                     100      rts
000FFC98                           101  
000FFC98                           102  
000FFC98                           103  * console out
000FFC98                           104  * d1.b <- data
000FFC98                           105  *
000FFC98  0041 0300                106  conout: ori.w   #FC_CONOUT*256,d1
000FFC9C  3281                     107      move.w  d1,(a1)
000FFC9E  4E70                     108      reset
000FFCA0  4E75                     109      rts
000FFCA2                           110  
000FFCA2                           111      end start

No errors detected
No warnings generated

　試験用のダウンロード対象のデータは次のような簡略なものにしました。実行コードではないので冒頭の"start"ラベルは不要なのですが、END ステートメントの後にラベルを書かないと warning が表示されるのでその回避用です。

S-record ローダーの試験用データ（アセンブラ）

00000200 Starting Address
Assembler used: EASy68K Editor/Assembler v5.16.01
Created On: 2021/12/17 19:05:10

00000000                             1  ***************************************
00000000                             2  * sample data to test S-record loader
00000000                             3  *  Ver 0.01 2021/12/17 by skyriver
00000000                             4  ***************************************
00000000                             5  
00000000  =00000200                  6  ADRS    EQU $000200
00000000                             7  
00000000                             8  
00000200                             9      org ADRS
00000200                            10  
00000200= 00 01 02 03 04 05 ...     11  start:  dc.b    0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
00000210= 30 31 32 33 34 35 ...     12      dc.b    '0123456789ABCDEF'
00000220= 0123 1234 2345 3...       13      dc.w    $0123,$1234,$2345,$3456,$4567,$5678,$6789,$789A
00000230= 0000 0000 0000 0...       14      dc.w    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
00000250                            15  
00000250                            16      end start

No errors detected
No warnings generated

　アセンブルした結果、出力された S-record ファイルの内容が下記になります。

アセンブルして出力された S-record データ
S021000036384B50524F47202020323043524541544544204259204541535936384B6D S1230200000102030405060708090A0B0C0D0E0F30313233343536373839414243444546C0 S12302200123123423453456456756786789789A00000000000000000000000000000000E2 S113024000000000000000000000000000000000AA S804000200F9

アセンブルして出力された S-record データ

S021000036384B50524F47202020323043524541544544204259204541535936384B6D
S1230200000102030405060708090A0B0C0D0E0F30313233343536373839414243444546C0
S12302200123123423453456456756786789789A00000000000000000000000000000000E2
S113024000000000000000000000000000000000AA
S804000200F9

　PIC 側のプログラムと実行結果が下記になります。PIC 側のプログラムには上記の MC68K のプログラムのアセンブル結果内容を変換して貼り付けています。プログラム起動後Teratermで S-record ファイルの内容をコピペ操作をしています。S-record ローダーは1レコード毎にレコードタイプを出力するようにしています（末尾の"111"部分）。

S-record ローダーのプログラムリストと実行結果（picle言語）

:l

   1:# S-record loader for Pic24MC68K
   2:# Ver 0.01 2021/12/17 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:   m($227c);m($000f);m($fdf0);m($6100);
  87:   m($0082);m($b03c);m($0053);m($66f6);
  88:   m($6100);m($0078);m($3200);m($0400);
  89:   m($0030);m($67ea);m($b03c);m($0004);
  90:   m($6c00);m($0056);m($6100);m($0072);
  91:   m($4242);m($1400);m($6100);m($003e);
  92:   m($4243);m($1600);m($5503);m($4284);
  93:   m($6100);m($0032);m($e18c);m($8800);
  94:   m($5303);m($51ca);m($fff4);m($2044);
  95:   m($6100);m($0022);m($10c0);m($51cb);
  96:   m($fff8);m($60b2);m($6100);m($0034);
  97:   m($b03c);m($0039);m($6e00);m($0008);
  98:   m($0400);m($0030);m($4e75);m($0400);
  99:   m($0037);m($4e75);m($61e6);m($2200);
 100:   m($e909);m($61e0);m($8041);m($4e75);
 101:   m($6100);m($0010);m($b03c);m($000d);
 102:   m($66f6);m($12bc);m($0000);m($4e70);
 103:   m($60fe);m($12bc);m($0002);m($4240);
 104:   m($4e70);m($1029);m($0002);m($4e75);
 105:   m($0041);m($0300);m($3281);m($4e70);
 106:   m($4e75);
 107:
 108:   PrnStr_( "\n S-record loader start\n" );
 109:
 110:   PmpOff();
 111:   BusRelease();
 112:   LATA[-2]=LATA[-2]|$3;   # off reset:a0, halt:a1
 113:
 114:   PicSrv();
 115:
 116:   PmpOn();
 117:   LATA[-2]=LATA[-2]&$fffc;        # on  reset:a0 halt:a1
 118:}
:run

 S-record loader start
111
:

　問題無くダウンロードされているか簡易的に作ったメモリダンププログラムでメモリの内容を確かめてみます。PIC 側のメモリアドレスは MC68K の 1/2 なので、0x0100 からダンプすれば確かめられるはずです。
　末尾のダンプリストを見ると問題無くダウンロードされているみたいですね。

簡易メモリダンププログラムでダウンロード結果の確認（picle言語）

:l

   1:# memori dump for Pic24MC68K
   2:# Ver 0.01 2021/12/17 by skyriver
   3:
   4:use LibCpm;
   5:use LibSpi;
   6:
   7:
   8:func GetHex() {
   9:   var adrs,c,cnt;
  10:
  11:   adrs = 0;
  12:   cnt = 0;
  13:   do {
  14:           c = InpChar_();
  15:           if ( (c >= 'a') & (c <= 'z') ) {
  16:                   c = c - $20;
  17:           }
  18:           if ( ((c >= '0')&(c<='9')) | ((c>='A')&(c<='F')) ) {
  19:                   PrnChar_( c );
  20:                   cnt = cnt + 1;
  21:                   c = c - '0';
  22:                   if ( c > 9 ) {
  23:                           c = c + ('0' - 'A' + 10);
  24:                   }
  25:                   adrs = adrs * 16 + c;
  26:           }
  27:           else if ( (c = 'H'-$40) & (cnt > 0) ) {
  28:                   cnt = cnt - 1;
  29:                   adrs = adrs / 16;
  30:                   PrnChar_( c );
  31:                   PrnChar_( ' ' );
  32:                   PrnChar_( c );
  33:           }
  34:           else if ( c = $1b ) {
  35:                   adrs = $ffff;
  36:                   break;
  37:           }
  38:   } while ( c <> $0d );
  39:   return = adrs;
  40:}
  41:
  42:
  43:proc main() {
  44:   var adrs;
  45:   init();
  46:   initPmp();
  47:   initSpi();
  48:#  initSd();
  49:
  50:   LATA[-2]=LATA[-2]&$fffc;        # on  reset:a0 halt:a1
  51:   PmpOn();
  52:
  53:   while ( 1 ) {
  54:           PrnStr_( "\nadrs : " );
  55:           adrs = GetHex();
  56:           if ( adrs = $ffff ) {
  57:                   break;
  58:           }
  59:           dump( adrs );
  60:   }
  61:}
:run

adrs : 100
0100 : 0001 0203 0405 0607 0809 0A0B 0C0D 0E0F
0108 : 3031 3233 3435 3637 3839 4142 4344 4546
0110 : 0123 1234 2345 3456 4567 5678 6789 789A
0118 : 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
0120 : 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
0128 : 9E16 2155 E84D 0E91 A69F BB61 9880 0125
0130 : 28E1 6A36 ABB4 BA24 6891 3C94 AAD5 F89D
0138 : 00E6 FA6A 8C94 7B25 BE24 7217 2E42 B256
adrs :

　次はいよいよ CP/M-68K の移植ですね。でもその前にブレッドボードに SDコネクタを付けないと・・ｗ

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タグ：Pic24MC68K MC68HC000 AS6C8016 PIC24FJ64GA MC68000 EASy68 EDIT68K

2021-12-17 22:03 nice!(0) コメント(0)
共通テーマ：趣味・カルチャー

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

　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

:

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2021-12-15 22:32 nice!(0) コメント(0)
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Pic24MC68Kマイコン（その３）68Kからのメモリアクセス　 [68K]

　前回の記事で書いたようにPICからのメモリアクセス動作は問題無いようなのですが、MC68K がうまく動かない状態だったので調べてみた結果等を書いてみます。

　始めに評価環境についてですが、下の写真はブレッドボードで評価中の MC68K で1枚のブレッドボードの大半を占有していて幅広なので配線を挿す場所が上下ともに1列しかないのでロジアナが繋ぎ辛いですｗ
　前回の記事でも書いた元の刻印（だと思いたい）を消さずに16MHzにクロックアップした型名を刻印している主張の強いまがい品を使っていますが、後述のように少なくとも 8MHz では動くようです。

ブレッドボード上の MC68K

★追記　2021/12/22　{
　16MHz で動かしてみた際のロジアナ画面が下図になります。
　もしかしたら選別品で16Mhzでも動作するのでは？・・という一縷の望みを持っていましたが世の中そう甘くはありませんでした。16MHzでは謎の動作をしてだんまり後、HALTしました。

偽16MHz版 MC68HC000 の16MHz動作試験結果

}

　話を MC68K からのメモリアクセス確認に戻します。
　PIC からのアドレス線は下図のように A10 が最上位アドレスでオープンドレイン出力し、+5V でプルアップしています。
　更に A11 ～ A18 を抵抗を介して A10 に接続しています。こうすることで MC68K がリセット後にアクセスする0番からのスタックとPCの初期値及びCP/M-68KのBIOSで使用予定の PIC と MC68K のパラメータ渡し用の実装メモリ末尾の領域を PIC 側からアクセス可能にしています。
実装しているメモリチップは 512K ｘ 16bit なのでアドレス線は A0 - A18 の19本あります。

PIC側のアドレス生成回路

　メモリ上に設定するPCの初期値をPIC側の 0400H に相当する 07F40H に設定して動かしてみましたが MC68K が暴走する状態でした（MC68Kへの供給クロックは 8MHz）。
　そこでメモリ後半への切り替えを考えなくてもいいように PC初期値を 0008H にしてプログラムコードを 0008H 以降に設定した上で実行状態をロジアナで観察すると 0003H の PC の下位ワードを読込んだ後に、そのまま 0004H から実行しているようなので PCの初期値を 0010H に変更することでうまく動きました。
　MC68K から出ているアドレス線は A1 - A22 でA0が無く、A0の情報は上位／下位バイトを指定する LB#/UB# に置き換わっているのです。つまり MC68K のアドレスはバイト単位で振られているということです。
　PIC側はワード（2バイト）単位でアドレスが振られるのでPIC側のアドレスを2倍すると MC68K のアドレスに対応するようになるということです。

　従って、PIC側と MC68K 側とのメモリアドレスの対応は下表のようになります。

PIC	MC68K
0000 - 03FF	000000 - 0007FF
0400 - 07FF	0FF800 - 0FFFFF

　開始アドレスを 0010H にした場合のロジアナ波形を貼っておきます。

00000010Hから開始した際の全体波形（サンプリング：25MHz）

　HALT/信号が highレベルになっている箇所が MC68Kが動作している部分で、拡大したものが下図になります。RESET/がlowレベルになっている部分は MC68K が RESET 命令を実行したことにより発生したものです（立ち上がり部分が画面に入っていませんが lowの時間は15.64us）

MC68K動作部の拡大波形（サンプリング：25MHz）

　実行した試験プログラムと実行結果は下記の通りで、最後の方にある実行後のメモリダンプを見ると 0010H が MC68Kにより想定通り 1234H に書き換えられていることが判ります。

MC68Kが0010H開始アドレスの試験プログラムと実行結果（picle言語）

:l

   1:# Pic24MC68K memory write test Ver 0.01 2021/12/12
   2:# ver 0.01 by skyriver
   3:
   4:use LibCpm;
   5:use LibSpi;
   6:
   7:var ProgWrk,_WrkVal,_PicDma,SdSec;
   8:var EscFlg,EscY;
   9:
  10:
  11:
  12:proc main() {
  13:   var adr,dat,i;
  14:   init();
  15:   initPmp();
  16:   initSpi();
  17:#  initSd();
  18:
  19:   PrnStr_( "init done\n" );
  20:
  21:   LATA[-2]=LATA[-2]&$fffc;        # on  reset:a0 halt:a1  ProgWrk=$fdf0;
  22:   _WrkVal=Alloc(5);
  23:   SdSec=_WrkVal+2;        # long SdSectorNo
  24:   _PicDma=$fe00;
  25:
  26:   PmpOn();
  27:
  28:   PrnStr_( "Pmp on\n" );
  29:
  30:   PmpSetAdr(0);
  31:   MemWr($0008);   # stack
  32:   MemWr($0000);
  33:
  34:#  MemWr($0007);   # PC
  35:#  MemWr($fc00);
  36:   MemWr($0000);   # PC
  37:#  MemWr($0008);
  38:   MemWr($0010);
  39:
  40:#  PmpSetAdr($10);
  41:#  dat = 1;
  42:#  for ( i = 0; i < 16; i = i + 1 ) {
  43:#          MemWr( dat );
  44:#          dat = dat * 2;
  45:#  }
  46:
  47:#  adr = $0400;    # 68K's ADR:000ff800
  48:   adr = $0008;    # 68K's ADR:00000010
  49:
  50:   PmpSetAdr(adr);
  51:   MemWr($303c);   # move #$1234,d0
  52:   MemWr($1234);
  53:
  54:#  MemWr($33c0);   # move.w d0,$0007fc08
  55:#  MemWr($0007);
  56:#  MemWr($fc08);
  57:
  58:   MemWr($33c0);   # move.w d0,$00000020
  59:   MemWr($0000);
  60:   MemWr($0020);
  61:
  62:
  63:   MemWr($4e70);   # reset
  64:   MemWr($60fe);   # bra *
  65:
  66:   MemWr($ffff);
  67:   MemWr($ffff);   # change 1234 by 68K
  68:   MemWr($ffff);
  69:
  70:   Rdump( 0 );
  71:#  Rdump( adr );
  72:
  73:   PmpOff();
  74:   BusRelease();
  75:   LATA[-2]=LATA[-2]|$3;   # off reset:a0, halt:a1
  76:
  77:   Timer_=4;
  78:   while (Timer_) {}               # 40ms wait
  79:
  80:   LATA[-2]=LATA[-2]&$fffc;        # on  reset:a0 halt:a1
  81:   PrnStr_( "\n-------" );
  82:   Rdump(adr);
  83:}
:run
init done
Pmp on

0000 : 0008 0000 0000 0010 BA79 B355 EB6D 8F50
0008 : 303C 1234 33C0 0000 0020 4E70 60FE FFFF
0010 : FFFF FFFF C934 BFE5 8B45 985C A095 5A35
0018 : 5C97 A861 2E5D 885D E669 9B14 B655 6EB5
0020 : 8857 2E77 8C40 6A15 3A9B 29D4 BE84 6A0C
0028 : A167 8257 B633 2D50 66D7 3311 2A47 1B42
0030 : EE08 3B59 6E5D A125 AA15 886A 0DF0 EBE5
0038 : 6D51 A214 6B71 B23D AAB9 BFC5 9E94 841D
-------
0008 : 303C 1234 33C0 0000 0020 4E70 60FE FFFF
0010 : 1234 FFFF C934 BFE5 8B45 985C A095 5A35
0018 : 5C97 A861 2E5D 885D E669 9B14 B655 6EB5
0020 : 8857 2E77 8C40 6A15 3A9B 29D4 BE84 6A0C
0028 : A167 8257 B633 2D50 66D7 3311 2A47 1B42
0030 : EE08 3B59 6E5D A125 AA15 886A 0DF0 EBE5
0038 : 6D51 A214 6B71 B23D AAB9 BFC5 9E94 841D
0040 : 9A17 72E0 4E4C 2294 CE44 BAF9 AD42 8CD9
:

　メモリ前半での動作が上手くいったので、最初にやりたかったメモリ後半での MC68K のメモリライト試験を行った際のロジアナ波形と操作ログを貼っておきます。
　こちらも結果は想定通りで、okでした。

000ff800Hから開始した際の全体波形（サンプリング：25MHz）

MC68Kが0010H開始アドレスの試験プログラムと実行結果（picle言語）

:l

   1:# Pic24MC68K memory write test Ver 0.01 2021/12/12
   2:# ver 0.01 by skyriver
   3:
   4:use LibCpm;
   5:use LibSpi;
   6:
   7:var ProgWrk,_WrkVal,_PicDma,SdSec;
   8:var EscFlg,EscY;
   9:
  10:
  11:
  12:proc main() {
  13:   var adr,dat,i;
  14:   init();
  15:   initPmp();
  16:   initSpi();
  17:#  initSd();
  18:
  19:   PrnStr_( "init done\n" );
  20:
  21:   LATA[-2]=LATA[-2]&$fffc;        # on  reset:a0 halt:a1  ProgWrk=$fdf0;
  22:   _WrkVal=Alloc(5);
  23:   SdSec=_WrkVal+2;        # long SdSectorNo
  24:   _PicDma=$fe00;
  25:
  26:   PmpOn();
  27:
  28:   PrnStr_( "Pmp on\n" );
  29:
  30:   PmpSetAdr(0);
  31:   MemWr($0010);   # stack
  32:   MemWr($0000);
  33:
  34:   MemWr($000f);   # PC
  35:   MemWr($f800);
  36:#  MemWr($0000);   # PC
  37:#  MemWr($0010);
  38:
  39:#  PmpSetAdr($10);
  40:#  dat = 1;
  41:#  for ( i = 0; i < 16; i = i + 1 ) {
  42:#          MemWr( dat );
  43:#          dat = dat * 2;
  44:#  }
  45:
  46:   adr = $0400;    # 68K's ADR:000ff800
  47:#  adr = $0008;    # 68K's ADR:00000010
  48:
  49:   PmpSetAdr(adr);
  50:   MemWr($303c);   # move #$1234,d0
  51:   MemWr($1234);
  52:
  53:   MemWr($33c0);   # move.w d0,$000ff810
  54:   MemWr($000f);
  55:   MemWr($f810);
  56:
  57:#  MemWr($33c0);   # move.w d0,$00000020
  58:#  MemWr($0000);
  59:#  MemWr($0020);
  60:
  61:
  62:   MemWr($4e70);   # reset
  63:   MemWr($60fe);   # bra *
  64:
  65:   MemWr($ffff);
  66:   MemWr($ffff);   # change 1234 by 68K
  67:   MemWr($ffff);
  68:
  69:   Rdump( 0 );
  70:   Rdump( adr );
  71:
  72:   PmpOff();
  73:   BusRelease();
  74:   LATA[-2]=LATA[-2]|$3;   # off reset:a0, halt:a1
  75:
  76:   Timer_=4;
  77:   while (Timer_) {}               # 40ms wait
  78:
  79:   LATA[-2]=LATA[-2]&$fffc;        # on  reset:a0 halt:a1
  80:   PrnStr_( "\n-------" );
  81:   Rdump(adr);
  82:}
:run
init done
Pmp on

0000 : 0010 0000 000F F800 BA79 B355 EB6D 8F50
0008 : 303C 1234 33C0 0000 0020 4E70 60FE FFFF
0010 : 1234 FFFF C934 BFE5 8B45 985C A095 5A35
0018 : 5C97 A861 2E5D 885D E669 9B14 B655 6EB5
0020 : 8857 2E77 8C40 6A15 3A9B 29D4 BE84 6A0C
0028 : A167 8257 B633 2D50 66D7 3311 2A47 1B42
0030 : EE08 3B59 6E5D A125 AA15 886A 0DF0 EBE5
0038 : 6D51 A214 6B71 B23D AAB9 BFC5 9E94 841D
0400 : 303C 1234 33C0 000F F810 4E70 60FE FFFF
0408 : FFFF FFFF 2F14 CDDE FA55 A273 9513 26CD
0410 : B850 A327 C277 BB10 2205 6A15 A249 EA34
0418 : A81D ABD5 9AFB 6A65 A651 D914 A2F6 F965
0420 : 6904 B85F 1901 2B41 0B9D 8A74 EA45 EC57
0428 : 2D5F 1A59 E250 2885 2324 AB10 6F11 D0D3
0430 : 2259 2381 8ED7 F2F9 A273 7C97 2870 2B1D
0438 : A252 E285 9975 0370 FE5D A8D4 B3C6 A315
-------
0400 : 303C 1234 33C0 000F F810 4E70 60FE FFFF
0408 : 1234 FFFF 2F14 CDDE FA55 A273 9513 26CD
0410 : B850 A327 C277 BB10 2205 6A15 A249 EA34
0418 : A81D ABD5 9AFB 6A65 A651 D914 A2F6 F965
0420 : 6904 B85F 1901 2B41 0B9D 8A74 EA45 EC57
0428 : 2D5F 1A59 E250 2885 2324 AB10 6F11 D0D3
0430 : 2259 2381 8ED7 F2F9 A273 7C97 2870 2B1D
0438 : A252 E285 9975 0370 FE5D A8D4 B3C6 A315
:

　次回はいよいよ PIC と MC68K とのインターフェース処理の動作確認ですね。

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タグ：MC68000 PIC24FJ64GA AS6C8016 MC68HC000 Pic24MC68K

2021-12-13 19:07 nice!(0) コメント(0)
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Pic24MC68Kマイコン（その２）PICからのメモリアクセス　 [68K]

　最初に通販ネタですが、今回使用予定のメモリAS6C8016（512Kx16bit）は通販での偽物に対するリスクヘッジで二つの店舗から2個ずつ購入しています。
　yahooニュースの見分け困難！半導体の『模倣品』流通…真贋判定会社は大忙し「約３割が模倣品の懸念」を見ると外観で偽物チップを見分ける上で一番重要視されるのがインデックスマークの有無（偽物は表面を削るのでマークが消える）だそうです。

模倣品流通のニュース

　下の写真は今回購入したメモリです。確認のためにそれぞれの店舗から購入したチップを並べて比較してみるとDIP変換基板に半田付けした方はインデックスマークが・・・無いorz

購入したメモリチップ

　ハードディバッグ時に偽チップの可能性まで考えるのは効率が悪いのでブレッドボード上のメモリを早々にインデックスマーク有りのチップに変えました。

　また、CPU本体の MC68HC000P16 も千円以下の安価な物を幾つか海外の通販で購入していますが、最近届いたものが下の写真のように元の刻印を消しもしないである意味正々堂々としたまがい品でしたｗ
　元の刻印のようにP12であれば私の所有しているDIPのMC68HCの中では最高速度かもしれないのでまだいいのですが "P12" も偽刻印で実は・・ってことにならないか不安です。

最近届いた MC68HC000~~P16~~ P12

　今回も前回の記事と同様に通販での偽物ネタから入ってしまいましたが、本題のPICからのメモリアクセスの検証結果についてメモを残しておきたいと思います。

　始めにPICから供給する68K用のクロックの確認からです。PICからは16MHzと8MHzを供給して68Kのクロックをどちらにするかジャンパーピンで切り替えられるようにする予定です。
　下図がロジアナで確認した結果で、ロジアナのサンプリングとの関係でピッタリの数値ではないですが想定通り出ているようです。

PICからのクロック信号（サンプリング：100MHz）

　PICからのメモリリードとライト時のロジアナ波形が下図になります。PICのパラレルマスタポート（PMP)モジュールのマスターモードを使用してアクセスしています。ウエイトのパラメータ設定はアクセス時の前段／中段／後段の3つ設定できるようになっていて、下図は中段（WAITM）のみ1の設定で前段と後段はゼロの状態です。
　SelUpper/はPIC側の8bitデータバスと68K側の上位バイトバスを接続しているHC245をアクティブにするための信号です。

PICからのメモリリード（サンプリング：50MHz）

PICからのメモリライト（サンプリング：50MHz）

　メモリをアクセスする上では問題無い波形に見えるのでメモリライト＆リードのテストプログラムを実行してみました。
　下記が実行結果で問題無くメモリにアクセスできているようですね。

メモリ試験プログラムと実行結果（picle言語）

:l

   1:# Pic24MC68K PicMemCheck Ver 0.01 2021/12/08
   2:# ver 0.01 by skyriver
   3:
   4:use LibCpm;
   5:use LibSpi;
   6:
   7:
   8:proc main() {
   9:   var i,dat;
  10:   init();
  11:   initPmp();
  12:   initSpi();
  13:#  initSd();
  14:
  15:   PrnStr_( "init done\n" );
  16:
  17:   LATA[-2]=LATA[-2]&$fffC;        # on  reset:a0 halt:a1
  18:
  19:   PmpOn();
  20:
  21:   PrnStr_( "Pmp on\n" );
  22:
  23:   PmpSetAdr(0);
  24:   dat = 1;
  25:   for ( i = 0; i < 16; i = i + 1 ) {
  26:           MemWr( dat );
  27:           dat = dat * 2;
  28:   }
  29:   dat = 1;
  30:   for ( i = 0; i < 16; i = i + 1 ) {
  31:           MemWr( ~dat );
  32:           dat = dat * 2;
  33:   }
  34:
  35:   PrnStr_( "Write mem\n" );
  36:
  37:   Rdump( $00 );
  38:   Rdump( $40 );
  39:   exit();
  40:}
:run
init done
Pmp on
Write mem

0000 : 0001 0002 0004 0008 0010 0020 0040 0080
0008 : 0100 0200 0400 0800 1000 2000 4000 8000
0010 : FFFE FFFD FFFB FFF7 FFEF FFDF FFBF FF7F
0018 : FEFF FDFF FBFF F7FF EFFF DFFF BFFF 7FFF
0020 : 8857 2E76 8E40 6A15 1ADB 29D4 BE84 6A0D
0028 : A167 0257 B69B 6FF1 6657 3611 2A43 1B52
0030 : EF31 7B59 6EDD A124 AA15 906A ADF8 EB65
0038 : 6C51 AA14 6B75 B01C A9B9 BFC5 DE94 853D
0040 : 8807 72A0 4E4C 22B6 CE44 B9F9 EF42 8CD9
0048 : 6355 0ADC 2ED0 AE50 2255 C2CC 2222 8D31
0050 : 0EF8 E813 F975 FA5D BAB5 7915 B355 2A47
0058 : 2C75 4753 D335 BA45 A9F9 9AF5 CA55 114F
0060 : B37E 0A03 0C26 8BD9 2B47 AA51 BD74 AE95
0068 : 2175 0E55 3B14 4ED8 E63D 22D5 E897 3EF7
0070 : EA16 F9CD 86F9 2445 8AC0 B86F 377F C949
0078 : EA0D BB19 92D5 F06F E341 E867 B565 CA63
:

　因みに上で書いた中段のウェイトをゼロにした場合のロジアナ波形が下記で、メモリテストプログラムの結果もNGだったのでウェイトパラメータは中段のみ１で前段と後段はゼロで決定です。

ウェイト無しでのPICからのメモリリード（サンプリング：50MHz）

ウェイト無しでのPICからのメモリライト（サンプリング：50MHz）

　次の段階として MC68Kを動かしてみたいのですが、リセットがうまくかからないようで動作が変です^^;
　68Kのマニュアルを再度チェックしたところ、68Kをリセットするためには RESET#のみならず、HALT# もアクティブにする必要があることに気が付きました（HALTは使わないものとして16MHzのクロック出力のためのピンを追加しましたorz）
　いつものことではありますがPICのピン不足に悩んでしまいます。今回使用するメモリはライト時に OE# はdon't care（詳細は前回の記事を参照）なので下記の変更をすることにしました。

変更内容
-+- \| > > 10K 追加 > \| 68K:RESET/ ----+------------- PIC:RA0 -+- \| > > 10K > \| ↓変更 68K:HALT/ ----+------------- PIC:RA1（BG/ 入力から変更）・HC368 Y2(5pin) の接続先を MCS/ から AS/に変更・PICの11ピン（MRD/）を RB13として BG/入力に変更

変更内容

                -+-
                 |
                 >
                 > 10K 追加
                 >
                 |
  68K:RESET/ ----+------------- PIC:RA0

                -+-
                 |
                 >
                 > 10K
                 >
                 |   ↓変更
  68K:HALT/  ----+------------- PIC:RA1（BG/ 入力から変更）


 ・HC368 Y2(5pin) の接続先を MCS/ から AS/に変更
 ・PICの11ピン（MRD/）を RB13として BG/入力に変更

　変更後のメモリリード／ライト時のロジアナ波形が下図になります。想定通りですね。メモリ試験プログラムの結果もＯＫでした。

変更後のPICからのメモリリード（サンプリング：50MHz）

変更後のPICからのメモリライト（サンプリング：50MHz）

　それでもまだ68Kがうまく動かないのようなので続きは次回のお楽しみということで今回はここまでにします。

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