「バスウエイト」、現代でも縁の下ひっそりと働いているハズですが今や滅多に聞きませぬ。みな自動で良きに計らってくれるシステムばかりだからか。昭和の御代ではまず間違いなくココは何ウエイト、あそこはいくつと設定せねば動かぬシステムばかりであったのでありますが。今回はそんなウエイトをかけてみます。実際は要らないのだけれども。
最低速度で動いているターゲット・システム
最近動かしている古代の８ビットマイコン8085の実験機に与えているクロック周波数は1MHzです。内部で２分周したクロックを使って動作しているので動作速度は500kHzということになります。これはスペック上許される「最低速度」なんであります。今時のCMOSフルスタティック設計のマイコンであれば「最低周波数」なんてものは無用。しかしNMOSの時代、回路はダイナミック設計。ある最低周波数以下になると回路誤動作の怖れありっと。知らんけど。
バス・ウエイト
実験機は限界ギリギリの遅い速度で動かしているので、後でメモリなどを接続した場合も、よっぽどでなければウエイト・ステートなどを挿入する必要は無い、と目論んでおります。しかしま、折角8085が無限NOPループを回転しているので、ウエイトとかホールドとか「バス・サイクルねた」を今のうちに観察しておきたいと。今回は、
全てのバスサイクルに漏れなく１ウエイト
いれてみようと思います。といって無限NOPループなのでフェッチ・サイクルに１ウエイトが入り続けるだけですが。
通常は、アドレスをデコードして、ROMは遅いからｘｘウエイト、などと接続されるデバイス毎に必要なウエイト数を決める回路を作らないとならないのですが、今回は一律。
回路に使用するICは以下のDフリップ・フロップです。
製品ページが以下に。
なお、以下別件記事であつかった通り、TTLコンパチのNMOS-IC 8085の出力信号を74HCシリーズに接続する場合は注意が必要っす。特に今回は74LS373に接続されているALE信号に接続するので。とりあえずプルアップ１個追加しただけだけれども。
部品屋根性(118) 5V～3.3V電源 入出力レベルVIL、VIH、VOL、VOHおさらい
強制１ウエイトの追加回路が以下に。74HC74は２回路入りなのでピッタリっす。
上記の回路を実機に追加すると、ますます回路がスパゲッティ。こんな感じ。
実際に実験機に上記回路を接続してバスウエイトがかかる様子を観察したものが以下に。READY信号が凹になってその後１クロックサイクル期間リードサイクルがひきのばされて（赤字のWのところ）ます。
引き伸ばされないときの前回のバスの様子と比べると、NOP１個の実行が４サイクルから上の５サイクルに伸びているのが分かるかと。
まあね、WAIT挿入回路は今回１回だけで外してしまうつもり。スパゲッティがひどすぎるです。