RCA CDP1802 COSMACを動かしてみた(4) プログラミング編

ひとつ前の記事でアセンブラ開発環境が整いましたので、引き続きサンプルプログラムを実行してみます。

その前に簡単にCOSMACのレジスタの説明です。アキュームレータはDレジスタで8ビットです。何をやるにしてもこのDレジスタを経由して行うことが多いです。R0~RFは16個の16ビットレジスタです。例としてR3レジスタの下位8ビットはR(3).0、上位8ビットはR(3).1と表します。Xは8ビットのインデックスレジスタです。

まずはカウンタプログラムを動かします。R4レジスタをカウントアップしてその値をLEDに表示することを繰り返すものです。

アセンブルリストは以下のようになります。

0000-        1 *
0000- 2 * Counter program 1 for COSMAC
0000- 3 * SB-Assembler
0000- 4 *
0000- 5 .CR 1802
0000- 6 .OR $0000
0000- 7 *
0000-F8 31 8 ( 2) START LDI #$31 #$31をDレジスタに入れる
0002-A3 9 ( 2) PLO 3 Dレジスタの内容をR3レジスタの下位8ビットに入れる
0003-E3 10 ( 2) SEX 3 3をインデックスレジスタXに入れる
0004-84 11 ( 2) LOOP1 GLO 4 R4レジスタの下位8ビットをDレジスタに入れる
0005-53 12 ( 2) STR 3 Dレジスタの内容をR3レジスタが示すメモリに代入する。
0006-61 13 ( 2) OUT 1 R(X)(ここではR3)レジスタが示すメモリの内容をBUSに出力する。
0007-23 14 ( 2) DEC 3 OUT命令でR3レジスタが1加算されるので、R3レジスタを1減算しておく
0008-14 15 ( 2) INC 4 R4を1加算する(カウントアップ)
0009-30 04 16 ( 2) BR LOOP1 LOOP1にジャンプする。
000B- 17
000B- 18 .EN

実行した結果をYouTubeにアップしておきました。

このプログラムで命令を1つ変更するだけで、R4レジスタの下位8ビットの値をLEDに出力していたものが、上位8ビットの値をLEDに出力するようになります。この結果LEDの表示が256倍遅くなります。

0000-        1 *
0000- 2 * Counter program 2 for COSMAC
0000- 3 * SB-Assembler
0000- 4 *
0000- 5 .CR 1802
0000- 6 .OR $0000
0000- 7 *
0000-F8 31 8 ( 2) START LDI #$31
0002-A3 9 ( 2) PLO 3
0003-E3 10 ( 2) SEX 3
0004-94 11 ( 2) LOOP1 GHI 4 R4レジスタの上位8ビットをDレジスタに入れる。
0005-53 12 ( 2) STR 3
0006-61 13 ( 2) OUT 1
0007-23 14 ( 2) DEC 3
0008-14 15 ( 2) INC 4
0009-30 04 16 ( 2) BR LOOP1
000B- 17
000B- 18 .EN

こちらもYouTubeに動画をアップしておきました。

次は加算プログラムです。トグルスイッチで設定した値に6を加算した数値をLEDに表示します。

0000-        1 *
0000- 2 * Add program 1 for COSMAC
0000- 3 * SB-Assembler
0000- 4 *
0000- 5 * SW input + 6 -> LED Display
0000- 6 *
0000- 7 .CR 1802
0000- 8 .OR $0000
0000- 9 *
0000-F8 0D 10 ( 2) START LDI #IOR IOレジスタのメモリアドレスをDレジスタに代入する
0002-A5 11 ( 2) PLO 5 Dレジスタの内容をR5レジスタの下位8ビットに代入する。(R5レジスタはIOレジスタのメモリアドレスになる。)
0003-E5 12 ( 2) SEX 5 5をインデックスレジスタXに代入する。
0004-6A 13 ( 2) LOOP1 INP 2 BUSの内容をR(X)レジスタ(ここではR5レジスタ)が示すメモリに代入する。
0005-F8 06 14 ( 2) LDI #$06 加算する値である6をDレジスタに代入する。
0007-F4 15 ( 2) ADD R(X)レジスタ(ここではR5レジスタ)が示すメモリの内容とDレジスタを加算する。
0008-55 16 ( 2) STR 5 Dレジスタの内容をR5レジスタが示すメモリに代入する。
0009-61 17 ( 2) OUT 1 R(X)レジスタ(ここではR5レジスタ)が示すメモリの内容をLEDに出力する。
000A-25 18 ( 2) DEC 5 OUT命令でR5に1加算されるので、1減算して元に戻す。
000B-30 04 19 ( 2) BR LOOP1 LOOP1にジャンプする。
000D- 20 *
000D-00 21 IOR .DB 0 IO Register
000E- 22
000E- 23 .EN

DIPスイッチを00000000(10進数で0)にしてこのプログラムを動かすと、LEDの値は00000110(10進数で6)になります。

cosmac_add0.jpg

この状態でDIPスイッチを00000010(10進数で2)とすると、LEDの値は00001000(10進数で8)になります。

cosmac_add2.jpg

さらにDIPスイッチを00000110(10進数で6)とすると、LEDの値は00001100(10進数で12)になります。

cosmac_add6.jpg

このようにDIPスイッチで設定した数に6が加算された数がLEDに表示されます。

これでCPUとプログラムローダー、DIPスイッチによる入力とLEDによる出力表示が正常に動作することが確認できました。

せっかくなのでこの回路を基板にして使い勝手を良くしてみようと思います。

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