アスキーセーブされたBASICプログラムをついに読み込むことができました。
【5月１９日追記】修正版を「その５」としてアップしましたので、本記事中でのプログラムのアップは取り消します。必要でしたら「その５」からダウンロードしてください。
最後に残っていた難関でしたが、ついに解決しましたので、まだいくつかの制約が残っていますが、これで完成ということにしたいと思います。
まとめということで、画像と回路図を再掲しておきます。
中央左が68B21（PIA)、その右がレベル変換モジュール（１個は予備）、左端がZS-042（RTCモジュール）、右端がSDカードモジュール（5V-3.3Vレベル変換付き）です。
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| RTC_SDカード |
左上の5P端子（コネクタ未実装）はI2Cの拡張用です。I2CのLCDなどを接続することを想定しています。
SDカードモジュールは画像のものの他に秋月電子製のもののパターンも用意してあります。
(私としては珍しく１回目の基板でミスなく動作しました...）
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| RTC_SD基板 |
68B21を１個使用しAポートでI2Cを用いてRTCモジュールを、BポートでSPIを用いてSDカードをコントロールしています。
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| 回路図 |
アスキーセーブされたBASICプログラムの読み込みに最後までてこずった
アスキーセーブされたBASICプログラムファイルを読み込むためには、読み込んだファイルを一行ずつ中間言語形式に変換して所定のエリアに保存しなければならないわけですが、そのためにF-BASIC中には「一行翻訳ルーチン」が用意されています。
しかし、そのルーチンの使い方が良く分からず、当初はSDからファイルを読み込んだバッファから一行読むたびに「一行翻訳ルーチン」を呼び出して中間言語形式に変換していました。
結果はそれなりに正しいように見えて、しかも数行のプログラムでしたら読み込み後に実行することもできました。
ところが、特定の命令が誤変換されたり、あるいは行番号が100,110,...などだと変換された行番号がとんでもない値になったりと訳の分からない現象が生じるのです。
あれこれと色々なプログラムファイルを読み込ませている中で、行番号の値によって変換後は２バイトにならずに１バイトになってしまうことが原因だということが分かってきました。
中間言語形式のフォーマット（リンクポインタ２バイト、行番号２バイト、行本体、行末記号$00）では変換後の行番号は必ず２バイトでなければなりません。
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BASICプログラムの保存フォーマット |
ということで、どうも行番号については、それを単独に読み込んで２バイトに変換させる必要があるようだと気づき、F-BASICに用意されている「行番号読み込みルーチン」を使うように変更しました。それでも最初はうまく変換されなかったのですが、このルーチンを実行するために必要な前処理を追加することで、最終的に正しく変換されるようになりました。
結局、手順としては
（１）行番号の部分を「行番号読み込みルーチン」で読み込んで２バイトに変換しておく。
（２）行番号を除いた行本体を「一行翻訳ルーチン」を用いて中間言語形式に変換する。
（３）メモリの保存エリアにリンクポインタ２バイト分を空けて、その次の位置に行番号、続いて中間言語形式に変換された行本体、そして最後に行末記号として$00を書き込む。
（４）その行末記号の次の位置のアドレスを行の先頭のリンクポインタの位置に書き込む。
この（３）と（４）を行が続く限り繰り返す。
（５）最後の行の行末の次の位置にプログラム末記号として２バイトの$00を書き込み、その先頭位置のアドレスを$35,36に書き込む。
（くどくどと書き連ねましたが、同様な試みをしたいと考えておられる方に少しでも参考になればという気持ちからですので、ご容赦ください。）
これによってアスキーセーブされたBASICプログラムファイルも読み込めるようになりましたので、機能としては、SDカードに保存されているBASICファイル（バイナリセーブ、アスキーセーブ）や機械語ファイルを読み込むことと、SDカードに対してBASICファイル（バイナリセーブ）や機械語ファイルを書き込むことができることになり、当初の目的を達成することができました。
その他、必要な周辺プログラム
実際に使用する際にはファイルの保存時にタイムスタンプが必要になりますので、あらかじめRTCから日付・時刻を読み込んでF-BASIC側に設定しておく必要があります。
それを手作業で行うのは面倒ですので、F-BASICの起動時にSTARTUPファイルを自動実行させて設定することにしました。用意したプログラムは次の２つです。
・STARTUP
・RTC_SET
また、SDカード処理プログラムの本体が$6000～を占めているので、重なるエリアへの機械語ファイルはそのままでは読み込めないため、それに対処するために-$2000バイトのオフセット機能を選択できるようにしてあります。従って、読み込み後に元の位置に戻すための転送プログラムが必要となりますが、そのためのBASICプログラムも用意しました。
・SDTRS
作成したプログラム
・SDRWFM FM-7用SDカードリードライトプログラム
本体：$6000～$71D1、バッファ：$5E00～$5FFF
・STARTUP BASICプログラム：機械語ルーチン RTC_SET を呼び出して実行
・RTC_SET 機械語ルーチン：RTCを読んで日付・時刻をF-BASICに設定
・SDTRS BASICプログラム：読み込んだ機械語ファイルを$2000上方に移動
実現できた機能をまとめると
１．SDカードとSDHCカードの両方に対応している。
２．Windows上でSDカードに書き込んだBASICファイル、機械語ファイルやデータファイルがFM-7で読み込める。
３．FM-7上でBASICファイルや機械語ファイルをSDカードに書き込めて、Windows上で読み込める。
４．コマンドとしては F-BASICの FILES、LOAD、LOADM、SAVE、SAVEM、KILLに相当するものが実現できている。
５．オプション機能として、SDカード上のFAT、DIRなどのセクタ表示機能がある。
最大の特長は、特別な専用のフォーマットではなく、Windowsの標準形式で保存されたデータを読み書きできるということです。
制約事項は
F-BASICでの使用が前提なので下記の１，２，３，４はそれに合わせたものです。
１．大きなファイルには対応していない。（恐らく、20KB程度未満）
２．ディレクトリには対応していない。
３．F-BASICと同様、ファイル名には拡張子をつけない。
（あっても良いがチェックしていないので、有無で区別できない。）
４．BASICファイル、機械語ファイルはF-BASICのディスク保存形式でなければならない。
５．ファイル名に小文字は使えない。（ロングファイルネームには対応していないので。）
６．ファイルの保存時のタイムスタンプのためにF-BASICシステムの日付・日時を使用しているので、あらかじめ正しい時刻に設定しておく必要がある。
（STARTUPでRTCから読み込んで設定しておくことができる。）
７．SDHCカードは16GBまでしか動作確認できていない。（何故か手持ちの32GBは読めない...）
使用上の注意点は
１．本プログラムを起動する前に CLEAR ,&H5DFF を実行しておく必要がある。
２．ファイルのサイズをSDカードの１クラスタ（64セクタ）に限定しているので、64x512=32768バイトが上限となり、これを超える部分はカットされてしまう。
（実際にはメモリエリアの制約で上限はもっと低くて、恐らく20KB以下。）
３．ファイル形式は F-BASIC の方式に従っていなければならない。
・F-BASICファイル（アスキーセーブ）：先頭に改行（$0D,$0A）がある。
・F-BASICファイル（バイナリセーブ）：先頭が$FF($FE),$FF,$FFで始まる。
・機械語ファイル：先頭に５バイトのヘッダ（$00,２バイトのサイズ、２バイトの先頭アドレス）があり、末尾に５バイトのフッタ（$FF,$00,$00,２バイトの実行アドレス）がある。（実際には、フッタはチェックしていない。）
・以上の３つに該当しない場合にはデータファイルとして$2000からにロードする。
【注意】機械語ファイルでなくても、先頭が$00で始まっていると機械語ファイルと誤認識してしまう。
まだ手直しをした方が良い箇所があるとは思いますが、とりあえず現段階でのプログラムを下に示しておきます。
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作成したプログラム一式をOneDriveに上げておきます。内容は上記の４プログラム（SDRWFM, STARTUP, RTC_SET, SDTRS）に加えて、以前公開したRTCの読み書きプログラム（RTC_RD, RTC_WR）と簡単な使用法の説明です。
最後に
以前から6809のアセンブラのみでSDカードの読み書きを実現したいと思っていました。
ネット検索をすると、ArduinoなどのマイコンのFATライブラリを使用しているものがほとんどで、8ビットのレトロパソコンにマイコンを使うのは...と躊躇していました。
そんな時に中日電工の菱田さんのブログを見て、Z80でもできるのだから68でもできるはずと一歩を踏み出してみる決心がつきました。
さらに検索してみると、Z80系ではマイコンを使用せずにSDカードをコントロールしている実践例（ちくらっぺさん）を見つけましたが、68系では見つけることができませんでしたので、ちょっと残念でしたが、逆にそれならということでやる気を奮い立たせて、ここまで何とかやってきました。
大前提がWindowsPCとFM-7との間でのファイル交換のためのシステムの実現でしたので、特別な保存形式などを用いずにWindows汎用のファイルシステムで実現する必要があり、例えばタイムスタンプのような、言わば周辺的な部分でも結構手間がかかりました。
6809のアセンブラで4KBを超えており、もう少しで$71D5からのDISKコードとぶつかりそうですので、FM-7ではこれ以上の機能拡張は無理かとも思います。裏RAMを使う手もあるのでしょうが、常駐ソフトではなく、必要な時に起動するユーティリティソフトのつもりですので、ふさわしくないように思います。それよりも77AVに移植してAV系でも使用できる方が用途が拡がる気がしますので、いつか実現したいです。
プログラム作成に当たって参考にしたブログ等を、前回も書きましたが、もう一度感謝を込めて期しておきます。ありがとうございました。
◎中日電工の菱田さんのブログ ・・・SD,SDHCの読み書きの手法（Z80で）
◎ELM by ChaNさんのブログ ・・・SD,SDHCに関するマニュアル的資料（英文）
◎FM-7 F-BASIC解析マニュアル フェーズ II ・・・F-BASICの解析 （ネット版を参照しました。これがなければアスキーセーブされた F-BASICのプログラム読み込みは実現できませんでした。）
