ArduinoMega2560カードの紹介その後（完結編）

ArduinoMega2560カードが正常に動作するようになりました

前回、FM-7の40Pスロットで動作するArduinoMega2560カードを紹介しましたが、その際、動作後に6809に戻すためにはFM-7のメインRAMのリフレッシュ信号が必要であること。それをMega2560のソフトで実現したいが、なかなかうまく行かず、F-BASICに戻ってはくるがエラーメッセージが出てしまうという報告をしました。

そのブログを読んで下さったtomi9さんから、すぐに具体的なアドバイスをいただきました。

オートリフレッシュを用いる

それは、FM-7のDRAMであるMB8265はオートリフレッシュ（RFSH Refresh）でリフレッシュできるということ（など）でした。私のDRAMに関する知識は数十年前のもので、RASオンリリフレッシュでリフレッシュするものだと思い込んでおりましたので、まさに目からうろこでした。
早速そのようにプログラムを修正し、リフレッシュ信号などのパルス幅もできる限りデータシートの値に近づけてみました。

その結果、かなり動作が安定し、相変わらずエラーメッセージが出るものの、いつも同じエラーメッセージが表示されるようになりました。

Z80W信号がHighになることを確認する

さらにtomi9さんからの追加のアドバイスによって、Mega2560から6809へ復帰するために$FD05に0を書き込んだ後に、Z80W信号が実際にHighに変わるのを確認するためのwhile文を追加したことで、ほぼ確実に6809に戻ってくるようになりましたが、まだ、BREAKキーを押して戻す必要がありました。

ついに

その後、「思い付きハードで七転八倒」さんによる動作確認の結果やお二人からのプログラムの修正案をいただきながらプログラムの細かい見直しをした結果、ついに、常に正常に復帰させることができるようになりました。

連続実行の結果

ご覧のように、何回連続実行してもちゃんとF-BASICに復帰して、20行が実行されてLISTが表示されています。

FM-7の個体差か

しかし、私の2台のFM-7ではどちらも正常に動作しましたが、tomi9さんや「思い付きハードで七転八倒」さんのFM-7でも同様に正常に動作するというわけではないようです。
同じFM-7でも微妙な個体差があるようで、リフレッシュや6809への切り替え時のタイミングの調整で対応する必要があるということでしょうか。

資料

「思い付きハードで七転八倒」さんより提供された回路図を示します。

回路図

FM-7とMega2560の動作のシーケンスを下に示します。

動作のシーケンス

まとめ

FM-7の40Pスロットに他のボードを装着して動作させる場合には、6809がHALTしているので、ボード側でDRAMのリフレッシュを行なわなければならないが、それをソフトで行う試みについて報告しました。

この試みから得られた知見

（１）6809から別のCPUに制御を移した場合は、そのCPUでDRAMのリフレッシュを行う必要があるが、そのリフレッシュ方法としてはオートリフレッシュ（RFSH Refresh）が使用できる。
（２）6809から別のCPUに制御を移すには$FD05に1を書き込むだけで良いが、6809に戻すには$FD05に0を書くだけでなく、QB, EBの制御も必要。
（訂正：ご指摘を受けて間違っていることに気づきましたので、訂正します。戻るときも$FD05に0を書くだけで良いです。）

（３）同じFM-7という機種でも、このような場合には「個体差」が結果に影響することがある。

（追記：この手法そのものがFM-7には不適切なために「個体差」が影響したと言うべきでした。）

最後に、オリジナルのボードを考案されたFS-Micro Corporationさん、そのボードを目的に合うように改造され、動作確認やアドバイスを下さった「思い付きハードで七転八倒」さん、そして重要なアドバイスをいただいたtomi9さんの諸氏に感謝いたします。

なお、Mega2560ボードの回路図とスケッチはOneDriveで公開しております。