68000 VMEボードで遊んでみました（4）メモリマップ調査編

前回の電源投入編で68000 CPU VMEボードに電源をいれることができました。ただ、RUN LEDが消え、HALT LEDが点灯している状態ですから正常な動作はしていません。なぜ停止しているのかを調べていきます。なおこのVMEボードに関する資料はインターネットからは見つかっていないため、手探り状態で調べていきます。

類似VMEボードの調査

68000 CPUを使ったVME CPUボードで似たような製品を探したところ、モトローラの製品のマニュアルを見つけました。

MOTOROLA MVME110 VMEmodule Monoboard Microcomputer User’s Manual　(MVME110/D2)

ROMやRAMがやや古いものに対応しているようですが、それ以外の構成は非常に似ています。入手したVMEボードはこのモトローラの製品を機能強化したもののように思えます。このマニュアルには回路図も含まれており参考になりそうです。

ROMの情報からメモリマップを推測する

電源投入前に読み出したROMのイメージデータを解析してみます。

最初に必要な情報はROMの先頭に書かれているSP, PCの初期値です。

000000 00 0F 00 00 00 00 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00  ................

以下のようになっていました。

SP: 000F0000
PC: 00001000

この基板に実装されているROMは27512 x 2, RAMは62256 x 4 ですのでROM, RAMとも128Kバイトになります。

また、このROMの0001000番地からにはSPの設定やSRレジスタの設定などシステムの初期化を行うための特徴のあるコードが見られました。

00001000 : 4ff9 000f 0000 LEA      $000f0000,A7
00001006 : 46fc 2000      MOVE.W   #$2000,SR

もう少し読み進めていくと、モトローラのVMEボードと同じIOアドレスへのアクセスがありました。

0000100a : 207c 00fe 8021 MOVEA.L  #$00fe8021,A0
00001010 : 10bc 0000      MOVE.B   #$00,(A0)

以上の情報から、以下のようなメモリマップが想像できます。

FFFFFF +-------+
       |       |
       |  I/O  | FE80xx I/O Address
       |       |
FE0000 +-------+ 
       |       |
       |   :   |
       |       |
0F0000 --------+ 0F0000 STACK POINTER 
       |       |
       |  RAM  |
       |       |
0E0000 +-------+
       |       |
       |   :   |
       |       |
020000 +-------+
       |       |
       |  ROM  | 001000 START ADDRESS
       |       |
000000 +-------+

このメモリマップが正しいかはまだわかりませんが、IOアドレスが一致していることから、モトローラのVME 68000 CPUボード MVME110とある程度互換性があることが推測できます。

VMEバスの確認

VMEバスにはある程度CPUの信号がそのまま出ているようです。たとえば以下のような信号です。

名称	信号名	出力形式
A01-A23	Address Line	トライステート
D00-D15	Data Line	トライステート
WRITE*	Read/Write	トライステート
AS*	Address Strobe	トライステート
DTACK*	Data Acknowledge	オープンコレクタ
BERR*	Bus Error	オープンコレクタ
SYSCLK	System Clock	トーテムポール
SYSRESET*	System Reset	オープンコレクタ
SYSFAIL*	System Fail	オープンコレクタ