HD6303で電大版TINY BASIC

引き続き68系。
最初に作った基板HD6301/6303ボード。
ワンチップモードでのみ動作確認までだったが、実はその後外部ROM/RAM実装でLILBUGモニタの動作確認までOK。
すっかり間が空いてどこまで書いたかも忘れている。
CPUはHD6303Rに。オーバークロックでも動作するのだが、供給クロックを3MHzに。つまり動作クロックは0.75MHz。
実際は3.2MHzほどでているので0.8MHz動作。
こんな感じです。



このボードに前回MC6802ボードに搭載した電大版TINY BASICを入れる。
オリジナルソースをベースとせず、MC6802ボード用に変更したソースをベースにした。
元々MC6800系のBASICだから、MC6802ボードでは割込使用送受信関係ではまったとはいえ、それ以外は比較的簡単に移植できたがMC6801系は色々と変更部分がでてくる。
8bitの6800系はゼロページエリアが重要で、電大版Tiny BASICもワークエリアはゼロページが前提になっているが、

・ワンチップマイコンであるMC6801系はそのゼロページにペリフェラルI/Oのレジスタ群が存在する。
・せっかく搭載したLILBUGなのでそれベースにTINY BASICを動かすつもりだが、LILBUGはMIKBUGと比較して機能が豊富な分ワークエリアも多くとる。
・実は送受信関係のバッファ操作のためのワークもゼロページにとってしまっている。
・I/OレジスタとLILBUGのワークの除いて、BASIC用の変数A～Zのアドレス($82～52バイト)を固定して確保する必要がある。

I/Oレジスタ($0～固定)とLILBUG、独自ワークエリアとTINY BASICのワーク全てあわせて256バイトに収めること自体は可能だが、TINY BASICは特定のワーク変数からの相対位置をみていたりヘタに動かせない部分がある。
そういった制約の中で色々配置を換えて移植してみた。

ベースは前回のMC6802のものでゼロページ以外のメモリ配置はほぼ同じ。モニタがMIKBUGからLILBUGになったぐらい。
実はFORループ処理用のスタックが$0100になっており、つまりFORスタックはゼロページなのだが、これはMC6802ボードへの移植時にゼロページ外に出している。

今回はソースリストでのラベルBUFFER部分をゼロページ外に出すことにした。
これはキーボードから入力された文字を一時的にためていくところ。領域も比較的大きいので外に出す意味は大きい。
ただし、この部分が一番ワークの相対位置関係が決まってヘタに動かせない部分でもある。
このワーク部分のオリジナルソースを抜粋

	ORG	$1A
BUFEND	RMB	2
BUFFER	RMB	80
EXSTK	EQU	*
EXSP	RMB	2
	RMB	52

ORGからBUFENDまでは色々ワーク変数があり、さらにBUFENDからBUFFERまでは別のワーク変数が4バイト存在するが省略。
ワークエリアが$1Aから始まっているのはA～Zの変数領域が$82からになるようにするため。

BUFENDにはBUFFERに入力された最後尾のアドレスが入る。
EXSPは計算等に使うスタック。変数のアドレスをEXSPが示す領域にプッシュ/ポップして計算処理をする。
実際はスタックに入れてプッシュ/ポップではなくインデクスレジスタに入れて、だが。
EXSPの初期値には自身のアドレスであるEXSTKが入る。
位置関係が固定されている最初のポイントがここで、スタックオーバーの判定にBUFENDと比較される。ようするにEXSPがバッファラスト(BUFEND)まできたらスタックオーバー。
その部分

	LDX	EXSP
	DEX
	DEX
	CPX	BUFEND
	BEQ	ERR180

これが下限チェックで上限チェックはこちら

	LDX	EXSP
	CPX	#EXSTK
	BEQ	ERR180

ちにみに最大入力判定をBUFFER+70としているので、計算スタックの最小は10バイトと想定している模様。
この部分を確保したスタック領域の先頭、末尾か？で行うように変更。

EXSPの次の52バイトが変数A～Zの領域で$0082～の固定領域となっている。
入力行解析時、それが変数なら1bit左シフトし(Aなら$41→$82)変数アドレスを設定しているが、実は上位アドレスとしてBUFENDの中の値を設定している。
その部分の抜粋

TSTV	BSR	SKB8
	CMPA	#$40
	BEQ	ARRAY
	CMPA	#'A
	BCS	NOTV
	CMPA	#'Z
	BHI	NOTV
	ASLA
	LDAB	BUFEND
	INX
	RTS

アキュムレータAには文字コードが入っていて1bit左シフト下値が変数の下位アドレス。
アキュムレータBにBUFEND、つまりバッファ使用領域最後尾、n文字入力していたらアドレスBUFFER+nの上位を入れている。
これより変数領域はBUFFERと同じ上位アドレスで下位が$82からの52バイト、かつBUFFERの領域が256バイト境界をまたがないなら構わないことになる。
実際、「マイコンてづくり塾」のΛ-1の電大版TINY BASICは、BUFFERからまとめて$E400に配置している。
ただ本のソースリストは

F400	BUFFER	RMB	80
	EXSTK	EQU	*
F450	EXSP	RMB	2
F452		RMB	52

となっていて、
これはリストのタイプミスなのか、それとも本当にそうしてしまっているのか、変数領域は$F482からになっていないし、にもかかわらず変数のアドレス算出はアルファベットの文字コードをASLAとオリジナルのまま。もっとも、$F4xxの領域はそれら以外に使ってないので、プログラムの想定通りではないが問題なく動くだろうとは思う。

話が少しそれたが、変数領域はゼロページのままにしておくので、BUFENDの値を入れずに固定値0を設定するように変更(CLRB)。

大きな変更は以上。
一部ワークエリアをゼロページ外に移したので、相対ジャンプが範囲外になってしまう所等を修正。
結局、一番動かしにくいワーク領域を移動させてしまったが、以上の修正で動作OK。

修正ではないがMC6801のタイマも動かしていて、約10ms周期で割込を掛けているがついでに変数Tをカウントアップするようにしてみた。
何かのベンチマークテスト用。

あと、これはMC6802版からだがBASICだけでなくモニタも含めて、改行をLFに統一。
オリジナルは入力の改行判定はCR。改行出力はCR+LFを送信している。

MC6802ボード用に修正した時点からそうだが、シリアルの送受信キューはともに256バイトと余裕たっぷりにとっているし、スタック領域変更ついでに多めにとったし、限られたリソースでBASICを動かすというTINY BASICの趣旨には反しているけども、今だからできる贅沢かな？

タグ：HD6303 MC6801 Tiny Basic 8bitマイコン