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Z80マイコン(KZ80-CPUB)用 機械語モニター

KUNI-NET Z80 monitor

概要

• Z80 CPUボード(KZ80-CPUB)、 128kB RAMボード(KZ80-1MSRAM)、 Z80 I/Oボード(KZ80-IOB)で動作する機械語モニタープログラムです。

  • Z80の固有命令を使用しているためSBC8080/8085では動作しません。

  • 8251シリアル入出力ルーチンは、SBC8080データパックのソースを参考にさせていただきました。

  • KZ80-CPUB+SBC8080サブボードの組み合わせで使用する場合は、RAMエリアを4000h→8000hへ移動する必要があります。

装備しているコマンド

• 本モニターは進化中のため、使用できるコマンドは随時追加されていく予定です。

Table 1. コマンド一覧

コマンド書式	機能
D XXXX YYYY	XXXX番地からYYYY番地までのメモリーを16進ダンプ表示する
H or ?	コマンドヘルプを表示する
V	バージョンを表示する
L	IntelHEX形式ファイルをメモリーへロードする
I XX	I/O番地XXへI/O入力命令を発行する
O XX YY	I/O番地XXへデータYYを出力するI/O出力命令を発行する
M XXXX	XXXX番地からのメモリーを変更する
G XXXX	XXXX番地からのプログラムを実行する
Z XXXX PARAM1 PARAM2	XXXX番地からのプログラムをパラメーターつき(PARAM1、PARAM2)で実行する

ROM作成方法

• アセンブル済みのIntelHEX形式ファイル(obj/Z80mon_KZ80.hex等)やバイナリファイル(obj/Z80mon_KZ80.bin)を使用して、TL866等のEPROMライタでROMを作成して使用してください。

  • インテルHEXはTL866標準ソフトで読み込みできます。バイナリ(bin)ファイルは minipro Linux用プログラムなどで使えます。

• モニタープログラムは0000番地からスタートするかたちになっています。

ファイル名	用途
Z80mon_KZ80.hex Z80mon_KZ80.bin	KZ80-CPUB+KZ80-1MSRAM/IOBv1用イメージ シリアルチップはi8251前提です RAM開始番地が$4000からとなっています
Z80mon_8080SUB.hex Z80mon_8080SUB.bin	KZ80-CPUB+SBC8080SUBボード用イメージ シリアルチップはi8251前提です RAM開始番地が$8000からとなっています
Z80mon_6850.hex Z80mon_6850.bin	KZ80-SB-MC6850ボード用イメージ シリアルチップはMC6850前提です RAM開始番地が$8000からとなっています
Z80mon_8259_8254.hex Z80mon_8259_8254.bin	KZ80-IOB v2 ボード用イメージ シリアルチップはi8251前提です RAM開始番地が$4000からとなっています KZ80-IOB v2 ボード(8259割り込みコントローラー、8254プログラマブルタイマー搭載)用となっています。 ☆注意 : モニターが使用するワークエリアが多くなっています。またKZ80-IOB v2を使用するために、KZ80-CPUBに8259対応の改造が必要です。(X_X) 8259対応版CPUボードは鋭意デザイン中です。

デバイス依存ソース (deviceディレクトリ)

• デバイス依存ソースは deviceディレクトリに切り分けました。

• 以下のルーチンを記述してください

ルーチン名	内容
SETINT	RST 38hから呼ばれるシリアル割り込みルーチン RETの前にEI(割り込み許可)が必須
CIN	1文字入力ルーチン Aレジスタで入力文字コードを戻す
COUT	1文字出力ルーチン Aレジスタで渡された文字を出力する
CKINCHAR	文字列バッファのカウントが0かどうかをチェックしてフラグを返す
INIT	スタックポインターや各種デバイスの初期化を実施 ルーチンの最後は EI(割り込み許可)した後 JP MAIN でモニターメイン処理へ飛ぶこと

• 機械語モニターソースの末尾にデバイス依存ソースがappendされるかたちとなっています。

• デバイス依存ルーチンで使用するRAMメモリー領域を確保する場合はソースの末尾で定義してください。また、RAM領域の最後に DEVICE_RAM_END EQU $ の定義を忘れずにお願いします。

• Z80mon.asmではデバイス依存部分を条件コンパイル文で取り込むかたちをとっています。build.shと合わせて適宜修正してください。

ビルド方法

• Z80アセンブラで記述しています。クロスアセンブラ等でアセンブリしIntelHex形式のファイルやバイナリ形式ファイル(bin)を作成してください。

  • クロスアセンブラ The Macroassembler ASでアセンブリする際のコマンドは build.shとして作成してあります。参考にしてください。

build.shによるビルドディレクトリ

./ --+-- lst    リスト形式ファイル
     |
     +-- obj    HEX,bin形式ファイル
     |
     +-- p      ASコンパイル結果(pファイル)

ライセンス

• 本プログラムのうち私が作成した部分はMITライセンスとします。

謝辞

• 本モニタープログラムを作成するにあたり、様々な助言、アイデアをいただきました。ありがとうございます。

  • @vintagechips さま (SBCシリーズ原作)

  • @tendai22plus さま

  • @electrelic さま

z80mon's Issues

I/O出力(OUT)コマンド実装

概要

• Z80 I/O出力命令(OUT)命令を発行して、出力ポートへデータ出力する

コマンド要件

• 書式 : O I/Oaddr data
• 表示例

>O C2 99
>

プログラム実行(G)コマンド実装

概要

• アドレスを指定してプログラムを実行する

コマンド要件

• 書式 : G addr
• 表示例

>G 0100

>

RTC-4543SA 日時書き込み、読み込みサンプルプログラム作成

概要

• RTC-4543SA 日時書き込み、読み込みサンプルプログラムを作成する
  • ターゲットは、秋月電子通販のDIP化基板モジュール
  • http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-10722/
• 日時書き込みコマンドは 開始番地5000h(Zコマンドで初期設定文字列指定)、日時読み出しコマンドは開始番地6000h

書き込み例) 2019/05/01 水 18:59:59 を設定
>Z 5000 1905014185959
>
読み出し例)
>G 6000
1905014190001   → 2019/05/01 水 19:00:01
>

• RTC基板はKZ80-IOB(I/Oボード)の8255経由で接続
  • DATAはAポート0番ピン
  • CE、WR、CLKはCポートを使用

Zコマンド廃止、Gコマンド改良

内容

• Zコマンドを廃止して、Gコマンドと統合

• Gコマンドで実行プログラムへARGC/ARGVにあたるパラメーターを渡す

  • Bレジスタ : パラメーター数(ARGC相当)
  • DEレジスタ : パラメーターポインタ先頭アドレス(ARGV相当)

• 参考: パラメータテーブル

ARGC	DS	1  ← Bレジスタ
ARGV_1	DS	2  ← DEレジスタ
ARGV_2	DS	2
ARGV_3	DS	2

Z80 SIO/2、PIO、CTC対応

内容

• Z80 SIO/2、PIO、CTC対応のドライバーをつくる

メモリー変更コマンド(Mコマンド)実装

概要

• メモリー変更コマンドを実装する。

コマンド要件

• 書式 : M address
• 表示例

>M 5000
5000 : 00-11
5001 : 01-
>

• キー入力
  • 0-1/A-Fの2桁入力(2桁以上入力された場合はエラーを出して同一アドレス入力へ)
  • ESCキーで入力モードから脱出

環境依存部分とモニター本体を分離する

概要

• 環境(マイコン)依存のソースとモニター本体部分のソースを分離し、ビルドの際に複数環境のアセンブリを可能とする

目標

• KZ80-CPUB+KZ80-1MSRAM(RAMエリア 4000hスタート)と SBC8080SUBボード(RAMエリア8000hスタート)の2種類のビルドを可能とする

I/O入力(Iコマンド)実装

概要

• Z80 I/O入力命令(IN)命令を発行して、入力ポートからデータを読み取り16進表示する

コマンド要件

• 書式 : I I/Oaddr
• 表示例

>I C3
88
>

KZ80-IOB v2対応(8259割り込みコントローラ/8254タイマー)

内容

• KZ80-IOB I/Oボード v2対応
  • 8259割り込みコントローラー対応
  • 8254プログラマブルタイマー対応

IntelHexロード(L)コマンド実装

IntelHexロードコマンドを実装する

入力パラメーターつき実行コマンド

概要

• 入力パラメーターつき実行コマンドを実装する
• ワークエリアの入力パラメーター域の最大が3つなのでユーザーパラメーターは2つまで

実行例

>Z 1234 PARAM1 PARAM2

• 実行プログラムはモニターワークエリアの入力パラメーターリストから入力パラメーターを得る