必要に迫られて自作したアセンブラ等のツールソフトの紹介（第２回）

 必要に迫られて自作したアセンブラ等のツールソフトの紹介（第２回）です

2021年9月1日のブログ「必要に迫られて自作したアセンブラ等のツールソフトの紹介」https://www.blogger.com/blog/post/edit/1662007451717538019/137356729684879777

で私が日常使用しているいくつかの自作ソフトを紹介して公開しましたが、その後、必要に応じて修正を重ねてきましたので、ここで改めて最新のバージョンを紹介することにしました。

紹介するものはほぼ前回と同じです。

（１）クロスアセンブラ

　・6809クロスアセンブラ 6809AsmWin.exe 　

　・6800クロスアセンブラ 6800AsmWin.exe 

クロスアセンブラの主な修正点はFCB疑似命令のオペランド処理の改善です。

「'A',-'B'」や「'A,-'B」のような両書式に対応しました。また、カンマ「,」やスペース「 」もそのまま「','」や「',」の形で使用できます。ただし、文末にカンマやスペースが来る場合は誤変換が生じる場合がありますので、「','」のように閉じの「'」をつける必要があります。

（２）クロス逆アセンブラ

　・6809クロス逆アセンブラ 6809DasmWin.exe

　・6800クロス逆アセンブラ 6800DasmWin.exe

逆アセンブラの修正点は、データ部をスキップさせる場合の範囲指定処理の改善です。

（３）転送ツール

　転送ツールとして良く使用するのは仮想ドライブ構築ソフトです。それぞれのDOS（？）に合わせて4種類制作しています。

　・Flex9用のFlexDrvWin.exe

　・OS-9用のOS9DrvWin.exe

　・F-BASIC3.0用のFBasDrvWin.exe

　・CP/M-80用のCpmDrvWin.exe

主な修正点は、扱えるファイル書式を.D77、.DSKに加えて、各セクタの先頭に16バイトのセクタデータを付加した.DAT形式に対応したことと、パソコンとの通信にRS232Cに加えてFT245高速通信カードに対応したことです。

（４）ツールソフト

　・CnvTxtTl1Src.exe

　　Windows機で作成したTL/1やGAMEのプログラムをTL/1形式やGAME形式に変換するソフト

　・CvtMotHexBin.exe

　　バイナリファイルをBin, Hex, Mot形式に変換するソフト

　・CvtDskD77.exe

　　フロッピィディスクイメージの形式を変換するソフト 

その他として、

（５）FT245高速通信カードを用いたFM-7とWindows機との間の高速通信ソフト

　・ディスクコピープログラム（F-BASIC3.0用、OS-9用、FLEX用、CP/M用）

　・ファイルコピープログラム（F-BASIC3.0用、OS-9用、FLEX用、CP/M用）

がありますが、その都度ブログで報告していますのでそれらをご参照ください。

各ソフトを画像で紹介しておきます。

（１）クロスアセンブラ

アセンブルしたいファイルを「ファイル名」ボックスにドラッグ＆ドロップして「アセンブル実行」ボタンを押します。

6809AsmWin.exe

6800AsmWin.exe

（２）クロス逆アセンブラ

アセンブルしたいバイナリファイルを「ファイル名」ボックスにドラッグ＆ドロップし、「オプション」メニュー中の「オフセット指定」でスタートアドレスを設定してから「逆アセンブル実行」ボタンを押します。

バイナリファイル中にデータ範囲があるようなら、その範囲を推定して「オプション」メニュー中の「スキップ範囲追加」で設定します。

6809DisAsmWin.exe

6800DisAsmWin.exe

（３）仮想ドライブ構築ソフト

　ドライブ0～3にディスクイメージファイルをドラッグ＆ドロップすればその内容が左下のボックス中に一覧表示されます。イメージファイル形式ですがD77(D88)形式だけでなくDSK形式（単純にセクタデータを順番に並べたもの）やDAT形式（各セクタの先頭に16バイトのセクタ情報が付いた形式）も読み込めます。

左下のボックスにファイルをドラッグ＆ドロップすればイメージファイル中に書き込まれます。ボックス中のファイルをマウスの左ボタンで選択して右ボタンでメニューを表示させることで、「読み出し」、「削除」、「名称変更」ができます。また、イメージファイル中の全ファイルを一気に読みだす場合はメニューの「編集」→「全ファイル読み出し」を用います。

FbasDrvWin.exe

　

Os9DrvWin.exe

CpmDrvWin.exe

FlexDrvWin.exe

FlexDrvWin.exeの例のように、FM-7等との通信を行う場合には、右のボックス中に送受信しているセクタの情報が R/W,Drv,Trk,Sctの順に表示されます。

（４）３種のツールソフト

（４－１）プログラムソースファイルをTL/1やGAME形式に変換します。

CnvTxtTl1Src.exe

（４－２）バイナリファイル変換ソフト

　Bin, Hex, Motファイル間の変換ソフトです。さらにFlex9のバイナリ形式にも変換できます。

CvtMotHexBin.exe

（４－１）ディスクイメージファイル変換ソフト

　普段はディスクイメージファイルの中を見やすいDSKファイルを使うことが多いのですが、XM7やGOTEKのためにはD77形式に変換する必要があります。今まではそれぞれのDOS用に制作したコンソールソフトを使用していたのですが、不便なので全DOSに対応したフォームソフトを制作しました。トラック数が40か80かは自動判別しますのでどちらでも使えます。

CvtDskD77.exe

これらをまとめてOneDriveに上げておきますので、もし使用されてみて動作がおかしいということがありましたらご一報いただけると有難いです。

（前回もこのような文を書いておきましたが、特に連絡をいただけることはありませんでしたので、恐らく使用されてみた方はいらっしゃらないのだとは思いますが、自分自身の試みの記録を兼ねてブログにアップしました。）

コンパイラ作成の試み その４ 言語の拡張（FOR文の完成そして6809用へ）

 マイクロCコンパイラmccにようやくFOR文を拡張することができました。

2023年7月4日のブログ「コンパイラ作成の試み　その２ 言語の拡張（コメントとFOR文など）」（https://flexonsbd.blogspot.com/2023/07/for.html）の続きです。

ブログ用画像の表示のために置いてあります

その際には、繰り返し変数が初期値の次の値から始まってしまうという不具合があり、スタックを使用している言語のため、初期値、終了条件、増分を順に読んでいくしかないので、それが解消できないようだと書きました。

そのため、このマイクロCコンパイラを6809用に改造しようという意欲が失せてしまい、そのまま放置してあったのですが、GAMEインタプリタ・コンパイラの移植、TL/1コンパイラの移植が完了しましたので、これについても何とかしたいと考えていました。そんな時に手持ちの書籍（末尾の参考文献）を読んでいましたら、FORステートメントの実装の説明として、下図のFOR生成２のようなコード生成方式の方が実装が簡潔化できるとありました。

２つのFOR生成方式

なるほどと思い、この形で実装できないかと試みてみました。具体的には、必要な個所にラベルを設定し、そのラベルへのジャンプ命令を追加することで、処理の順序を変えることができました。

そのプログラムを示します。

    /*************************************************************** * for_proc() * 戻り値： なし * 引数： なし ***************************************************************/ void for_proc(void) { int i; int judge, incre, true, false; /* 条件分岐 真のラベル作成 */ judge = lblcnt++; /* 条件分岐 偽のラベル作成 */ incre = lblcnt++; /* 増分のラベル作成 */ true = lblcnt++; /* 次の文のラベル確保 */ false = lblcnt++; getsym(); if (sym == LPAR) /* LPAR '('チェック */ getsym(); else puterr("'(' expected."); statement(); /* 初期値 */ source(DEFLABEL, judge); label(judge, fp); /* ジャッジ部のラベル付加 */ condition(true); /* 条件式(抜けた時には次の;を指している) */ if (sym != SEMICOL) /* SEMICOL ';'チェック */ puterr("';' expected."); getsym(); gen(JUMP, true); /* 増分をパスする */ label(incre, fp); statement(); /* 増分 */ // if (sym == RPAR) /* 閉じのRPARの確認 */ // getsym(); // else // puterr("')' expected."); gen(JUMP, judge); label(true, fp); /* 条件式が真の時のラベル付加 */ statement(); /* for文の実行部 */ gen(JUMP, incre); /* 増分部へジャンプ */ label(false, fp); /* 条件式が偽の時のラベル付加 */ }

このようなサンプルプログラムも正常に動作しました。

    /* for-statement sample program */ var i, iter, data[21]; main { println ("Start--- "); i = 0; while (i <= 20) { data[i] = i * 2; i = i + 1; } i = 0; do { println( i, ":", data[i]); i = i + 1; } while (i < 10); println("-----"); for (iter=0; iter<10; iter=iter+1) print( data[iter]," "); println(""); for (iter=10; iter>=0; iter=iter-2) print( data[iter]," "); println (" ---End"); }

6809用コンパイラへ...とりあえずデータ幅8ビットで...

これで必要な（と思われる）拡張が済みましたので、次はいよいよ6809用コンパイラへの移植ですが、このコンパイラはデータ幅が16ビット、レジスタも16ビットを想定していますので、そのままでは6809への適用はかなり難しそうです。

しかし、TL/1コンパイラのようなデータ幅が8ビットのコンパイラもありますので、まず第一段階としてデータ幅やレジスタが8ビットでも動作しないだろうかと考えました。

それを確認するために、コンパイラが生成した仮想CPU用のアセンブルリストを手作業で6809のアセンブルリストに書き換えて走らせてみました。いくつかの注意点がありましたが、ほぼ機械的に書き換えることができました。使用したのは上記のサンプルプログラムからfor文を取り除いて短くしたものです。コンパイラが生成したアセンブルリスト（.CS）と手動で書き換えた6809用のリスト（.TXT）を示します。

仮想CPU用のアセンブルリストです。

     START LDI SP $0000 JMP L000 ; Runtime Routine L002 ADI R0 $0000 JP L004 ADI R1 $0000 JM L005 L003 CMP R1 R0 RET L004 ADI R1 $0000 JM L003 L005 CMP R0 R1 RET ;main L000 NOP ; i = 0; LDI R0 $0000 PUSH R0 POP R0 ST L006 R0 ; while (i <= 20) { L009 LD R0 L006 PUSH R0 LDI R0 $0014 PUSH R0 POP R1 POP R0 CALL L002 JZ L010 JNC L011 L010 NOP ; data[i] = i * 2; LD R0 L006 PUSH R0 LD R0 L006 PUSH R0 LDI R0 $0002 PUSH R0 POP R1 POP R0 MUL R0 R1 PUSH R0 POP R0 POP R1 MV IX R1 STX L008 R0 ; i = i + 1; LD R0 L006 PUSH R0 LDI R0 $0001 PUSH R0 POP R1 POP R0 ADD R0 R1 PUSH R0 POP R0 ST L006 R0 JMP L009 L011 NOP ; i = 0; LDI R0 $0000 PUSH R0 POP R0 ST L006 R0 ; do { L012 NOP ; println( i, ":", data[i]); LD R0 L006 PUSH R0 POP R0 OUTN R0 OUTS L015 LD R0 L006 PUSH R0 POP R0 MV IX R0 LDX R0 L008 PUSH R0 POP R0 OUTN R0 NL ; i = i + 1; LD R0 L006 PUSH R0 LDI R0 $0001 PUSH R0 POP R1 POP R0 ADD R0 R1 PUSH R0 POP R0 ST L006 R0 ; } while (i < 10); LD R0 L006 PUSH R0 LDI R0 $000A PUSH R0 POP R1 POP R0 CALL L002 JNC L014 L013 JMP L012 L014 NOP ; println("-----"); OUTS L016 NL JMP L001 L001 NOP EXIT L006 DS 1 L007 DS 1 L008 DS 21 L015 DCS ':' L016 DCS '-----' END

手作業で書き換えた6809用アセンブルリストです。仮想レジスタR0､R1には2バイトずつ割り当ててありますが、当然1バイトずつしか使用されていません。

（機械的に置き換えただけで最適化を行っていないために、冗長な部分がかなり多いです。）

     OUTCH EQU 1 for ASSIST09 PDATA1 EQU 2 for ASSIST09 PCRLF EQU 6 for ASSIST09 MON EQU 8 for ASSIST09 SP EQU $1800 ORG $1000 START LDA #$11 TFR A,DP SETDP $11 LDS #SP BRA L000 ; Runtime Routine L002 LDA R0 ADDA #0 STA R0 BGE L004 LDA R1 ADDA #0 STA R1 BMI L005 L003 LDA R1 CMPA R0 RTS L004 LDA R1 ADDA #0 STA R1 BMI L003 L005 LDA R0 CMPA R1 RTS ; main L000 NOP ; i = 0; LDA #0 STA R0 PSHS A PULS A STA R0 STA L006 ; while (i <= 20) { L009 LDA L006 STA R0 PSHS A LDA #$14 STA R0 PSHS A PULS A STA R1 PULS A STA R0 BSR L002 BEQ L010 BCC L011 L010 NOP ; data[i] = i * 2; LDA L006 STA R0 PSHS A LDA L006 STA R0 PSHS A LDA #$02 STA R0 PSHS A PULS A STA R1 PULS B STB R0 MUL TFR B,A A:upper,B:lower STA R0 PSHS A PULS A STA R0 PULS B STB R1 LDX #L008 STA B,X ; i = i + 1; LDA L006 STA R0 PSHS A LDA #$01 STA R0 PSHS A PULS A STA R1 PULS A STA R0 ADDA R1 STA R0 PSHS A PULS A STA R0 STA L006 BRA L009 L011 NOP * i = 0; LDA #0 STA R0 PSHS A PULS A STA R0 STA L006 * do { L012 NOP * println( i, ":", data[i]); LDA L006 STA R0 PSHS A PULS A STA R0 LBSR OUTN LDX #L015 LBSR OUTS LDA L006 STA R0 PSHS A PULS A STA R0 LDB R0 LDX #L008 LDA B,X STA R0 PSHS A PULS A STA R0 BSR OUTN BSR NL ; i = i + 1; LDA L006 STA R0 PSHS A LDA #$01 STA R0 PSHS A PULS A STA R1 PULS A STA R0 ADDA R1 STA R0 PSHS A PULS A STA R0 STA L006 ; } while (i < 10); LDA L006 STA R0 PSHS A LDA #$0A STA R0 PSHS A PULS A STA R1 PULS A STA R0 LBSR L002 BCC L014 L013 BRA L012 L014 NOP ; println("-----"); LDX #L016 BSR OUTS BSR NL BRA L001 L001 NOP BRA EXIT R0 RMB 2 R1 RMB 2 L006 RMB 1 L007 RMB 1 L008 RMB 21 L015 FCC /:/,$04 L016 FCC /-----/,$04 *========================== OUTN ADDA #$30 SWI FCB OUTCH RTS OUTS SWI FCB PDATA1 RTS NL SWI FCB PCRLF RTS EXIT SWI FCB MON END START

プログラム中に i * 2 という乗算がありますが、その結果が２バイトを超えていないので正常に動作しました。

このことから、もちろん制約はありますがデータ幅、レジスタ長が8ビットでも動作するようだという見込みが立ちましたので、まず第一段階の目標として、8ビット長の6809用コンパイラを目指すことにします。

時間がかかるとは思いますが、じっくりと取り組んでみたいと思います。

参考文献

・作りながら学ぶコンパイラ／インタプリタ　滝口政光著（CQ出版社）

6800用TL/1コンパイラの6809マイコンへの移植がようやく完了

 

 6800用のTL/1コンパイラの自作6809ボードへの移植がようやく完了しました

時代錯誤ではありますが、折を見ながら昔のマイコン時代に使用していた6800用TL/1言語を6809に移植する試みを続けていまして、今までに１回報告しています。

・2021年5月9日のブログ「6809ボードマイコンにTL/1コンパイラを移植する」

https://flexonsbd.blogspot.com/2021/05/6809tl1.html

その報告ではバグの原因であるインデックス命令をアキュムレータオフセット命令で置き替えることでバグを解消できたと書きました。

その記述がこれです。

=====　ここから　=====

バグの原因は、STA n,Xというインデックス命令でした。6800ではnは8ビット範囲であるのに対して、6809ではnが0～7Fの範囲では5ビット命令となるのです。TL/1ではSTA n,Xのnを動作中に書き換えるというコードを多用していますが、例えばnを0から1ずつ増やしていくと15までは正値ですが、その次は負値の-16になってしまうのです。

6809ではアキュムレータオフセット命令がありますので、

　　6800での命令　　　　　　　　→　　6809での命令

　　（2命令で計5バイト）　　　　　　　（1命令で2バイト）

　　STB xxxx  (xxxxはnのアドレス)　　　STA B,X

　　STA n,X

という計5バイトの命令を2バイト命令に置き換えることができ、これでバグを解消できました。

=====　ここまで　=====

しかしもちろん、上記のようなAccBの値を使うインデックス命令の他にも通常のインデックス命令も多用されており、それらを単純にSTA n,X (A7 n) やLDA n,X (A6 n)などで置き換えてもnの値が15を超えると異常動作をすることになってしまいます。

ということで、これらの命令をA7 88 nやA6 88 nという8ビットオフセット命令に置き換えなければなりません。

ソースを検索すると$A7は直値で書かれている箇所が見つかりますが、$A6は見つかりません。にもかかわらず生成コード中にはA6 nという命令が作られているのです。

この原因を掴むのに数週間を要しましたが（他の方の作られたアセンブラソースはなかなか理解できない...）ようやく、AccAに直値で$86を入れておいてそれに$20を加えて$A6にしている箇所を見つけ、それをA6 88 nに書き換えることでバグを解消することができました。

他にもCMP, ADD, SUBなどのインデックスモード命令も直値として記述されていないので該当箇所を見つけるためにソースプログラムを何度も読むことになりましたが、最後まで見つけにくかったのがインデックスモード命令ではないABA($1B)命令でこれもPSHS B($34 $04); ADDA ,S+($AB $E0)の4バイト命令に書き換える必要がありました。

前回の報告ではASSIST09のステップ動作を利用して不具合の原因を掴むことができましたが、上記のようなバグの原因はこれでは掴めず、コンパイル結果を書き出して逆アセンブルし、そのリストを正常に動作することが分かっている6800用TL/1の結果と比較するという手間のかかる手順を何度も何度も繰り返すことで、何とかバグを解消することができました。

これらによるバグは雑誌に掲載されていたサンプルプログラムの8QUEENやMIYAMAでは現れることはなく、移植が完了したと思い込んで、試しに作成しようとしたメモリダンププログラム（MDUMP）で現れました。MDUMPでは通常の変数の他に複数の配列を使用しましたが、その配列の要素を一つ目の変数の先頭に置かれたポインタ（グローバルポインタGBやローカルポインタLB）からのオフセットで指示しますので、変数や配列の数が多くなって15までのオフセットで収まらなくなってバグが現れたというわけです。

使用した6802/6809デュアルボード
（ブログの画像表示のために入れてあります）

MDUMPも正常に動作しましたし、現在のところ不具合は見つかっていませんので移植は完了したものと考えています。

そもそも移植の目的が6800用TL/1のソースの最小限の変更で6809用のソースを得ることでしたが、単なる6800命令の6809命令への置き換えだけでは済まなかったために、結構変更箇所が多くなってしまいました。最小限の変更ということで高速化や機能拡張などとは全く無縁ですし、また、メモリ配置もほとんど変更していません。

（オリジナルの6800用TL/1のソースも同梱しておきますので、比較していただけると変更箇所が分かります。）

メモリ配置を示します。

メモリ配置図

左図のように、オリジナルの6800用TL/1ではコンパイラ本体を$1000からに置き、ソースプログラムを$3000からに入れてコンパイルし、その結果を$216Bからに生成するようになっていますので、公開する6809TL/1でもほとんど同じ配置にしてありますが、これらはもちろん変更可能で、その場合はソースの先頭のアドレス設定（RUNBEG、SRCB、START）で変更します。変更した例が右図です。なお、いずれの場合もGAMEインタプリタはTL/1の動作には無関係ですので、ソースをGAMEで作成する場合以外は不要です。

私の場合のプログラム作成・コンパイル・実行手順を次に示します。

プログラム作成・コンパイル・実行手順

慣れてしまえばGAMEインタプリタの行編集機能で修正するよりも楽ですし、Windows上にソースが必ず保存されることになるので、TL/1を使用する場合にはGAMEを使うことはありません。

参考までに、私が作成しましたメモリダンププログラム（MDUMP.TL1)を示します。

% memory dump program % PROC PUTHEX,PUTHEX1 FUNC HEX2BIN VAR I,D,CH ARRAY SADR[2],EADR[2],STTADR[4],ENDADR[4] BEGIN % input disp adrs area % WRITE(0:CRLF,"START ADR=$") FOR I:=0 TO 3 DO [ STTADR[I]:=GET(0) ] WRITE(0:CRLF," END ADR=$") FOR I:=0 TO 3 DO [ ENDADR[I]:=GET(0) ] SADR[0]:=HEX2BIN(STTADR[0])*$10 + HEX2BIN(STTADR[1]) SADR[1]:=HEX2BIN(STTADR[2])*$10 + HEX2BIN(STTADR[3]) EADR[0]:=HEX2BIN(ENDADR[0])*$10 + HEX2BIN(ENDADR[1]) EADR[1]:=HEX2BIN(ENDADR[2])*$10 + HEX2BIN(ENDADR[3]) WRITE(0:CRLF(2)) % disp memory data % SADR[1]:=SADR[1].AND.$F0 REPEAT WRITE(0:" +0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9 +A +B +C +D +E +F 0123456789ABCDEF",CRLF) REPEAT PUTHEX(SADR[0]) PUTHEX(SADR[1]) WRITE(0:": ") FOR I:=0 TO 15 DO [ PUTHEX(MEM(SADR[0], SADR[1]+I)) WRITE(0:" ") ] WRITE(0:" ") FOR I:=0 TO 15 DO [ D:=MEM(SADR[0], SADR[1]+I) CASE (D.GT.$20).AND.(D.LT.$7E) OF TRUE CH:=D ELSE CH:='.' WRITE(0:ASCII(CH)) ] WRITE(0:CRLF) SADR[1]:=SADR[1]+$10 UNTIL ((((SADR[0]#EADR[0]).AND.(SADR[1]=$00))).OR.(((SADR[0]=EADR[0]).AND.(SADR[1]>EADR[1])))) WRITE(0:CRLF) SADR[0]:=SADR[0]+1 % PUTHEX(SADR[0]) WRITE(0:" ") PUTHEX(EADR[0]) WRITE(0:CRLF) % D:=EADR[0]-SADR[0] % I:=SADR[0]-EADR[0] % PUTHEX(I) UNTIL ((SADR[0]>EADR[0])) END %MAIN% % procedure % PUTHEX1(K) VAR G BEGIN G:=K.AND.$0F CASE G<10 OF TRUE WRITE(0:ASCII(G+$30)) ELSE WRITE(0:ASCII(G+7+$30)) END PUTHEX(H) VAR F BEGIN F:=LSR(H) F:=LSR(F) F:=LSR(F) F:=LSR(F) PUTHEX1(F) PUTHEX1(H) END % function % HEX2BIN(K) VAR F BEGIN CASE K>'@' OF TRUE F:=K-$37 ELSE F:=K-$30 RETURN F END

見ていただくとお分かりのように、複数の配列に加えて手続き（PROCEDURE）や関数（FUNCTION）も使用しており、当然ですが正常に使用できています。

この2か月ほどの間、GAMEインタプリタ・コンパイラの移植とTL/1コンパイラの移植にほとんどかかりきりになってしまいました。他の方から見ると、今時何を無意味なことに時間をかけているのかと不思議に思われることでしょうが、目的は6809用のコンパイラを自作することで、そのための実装に関する知識を得ることでした。今回の経験をぜひコンパイラ作成に生かしたいと考えているのですが。。。

作成したTL/1コンパイラのソースやサンプルプログラム（8QUEEN、MIYAMA、MDUMP）、使用したツール類（CvtTxtTl1Src.exe、CvtMotHexBin.exe）などをOneDriveに上げておきます。なお、私は自作モニタで使用していますが、ASSIST09上で動作させる場合の変更点も記してあります。

FM-7/77用の自作基板（RS232Cカード、FT245通信カード、1024KB拡張RAMカード）のプチ改良

 FM-7/77用の自作基板３枚を少しですが改良しました

改良版を製作したのは次の３カードです。

１．RS232Cカード

　D-Sub9ピンコネクタに加えてTTL-USB変換ケーブル用コネクタを増設

２．768KB拡張RAMカード（1024KB拡張RAMカード改め）

　512KBのSRAMを2個搭載で1024KBですが、最上位の256KBを切り離して768KBにするジャンパスイッチを増設

３．FT245高速通信カード

　制御・データアドレスとして使用しているアドレス＄FDFD,FEを$FD06,07に変更

１．RS232Cカード

2019年10月26日のブログ「FM-7/77用RS-232Cカードの改良版」https://flexonsbd.blogspot.com/2019/10/fm-777rs-232c.html

などで紹介したものです。D-Sub9ピンコネクタが使用されているのですが、現在では、Windows機と接続するケーブルとしてはシリアル-USB変換ケーブルではなくTTL-USB変換ケーブルを使用する方が便利ですので、それ用の6ピンコネクタを増設しました。これに伴ってシリアル変換ICも実装不要になりました。

右上の6ピンソケットが増設したコネクタです。

RS232C_R1.2

右上が増設したコネクタ

回路的にはただ単に8251からコネクタへ信号線を引き出しただけです。

RS232C回路図

使用したケーブルは以下のようなものです。ピン配置は1番ピンから順にGND, RTS, VCC, RXD, TXD, CTSになっていますが、VCCは接続しないのでピンを抜いてあります。

使用したTTL-USB変換ケーブル

２．768KB拡張RAMカード

2023年7月16日のブログ「FM77AV40用1024KB増設RAMカードの製作」https://flexonsbd.blogspot.com/2023/07/fm77av401024kbram.html

で紹介したものです。対象のFM77AV40では増設できるメモリの最大値は768KBなので最上位の256KBは使用されません。無視されるだけで問題は無いとは思いますが、何となく気持ち的にすっきりしないので、回路的に最上位の256KBを無効にできるように切り替えスイッチを増設しました。

512KB拡張RAM

ちなみにこの48ピンコネクタは、知人が32ピンのコネクタ2個からニコイチで作成されたものをいただいて使用していますが、全く不都合はなく使用できています。

768KB拡張RAM回路図

３．FT245高速通信カード

2023年10月23日のブログ「FT245通信カードの新基板の製作」https://flexonsbd.blogspot.com/2023/10/ft245.html

などで紹介したものです。オリジナルでは制御・データアドレスとして$FDFD,FEを使用しているのですが、このアドレスを他のカードが使用している可能性があるので$FD06,07に変更したものを作成しました。このアドレスはRS232Cカードが使用しているものなので、他のカードとバッティングすることはないと考えました。また、FT245カードとRS232Cカードは使用目的が同じなので同時使用することはないだろうと判断しました。

FT245_R3

74LS04を１個増設しただけでアドレスを変更できました。

FT245_R3回路図

以上、自作のカードを少しでも使い易くするためにちょっとした改良を行ったという紹介でした。

6800用GAMEインタプリタとコンパイラの6809への移植がようやく完成

 6800用のGAMEインタプリタとコンパイラの6809への移植がようやく完成しました

時代錯誤ではありますが、折を見ながら昔のマイコン時代に使用していたGAME言語を6809に移植する試みを続けていまして、今までに２回報告しています。

・2021年5月19日のブログ「6800用のGAMEインタプリタとコンパイラを6809に移植」https://www.blogger.com/blog/post/edit/1662007451717538019/285975797531168690

・2019年5月8日のブログ「6802基板でGAME68コンパイラを走らせる」https://www.blogger.com/blog/post/edit/1662007451717538019/2314144451913456377

できる限りオリジナルから改変せずに自作の6802／6809両用カードにインタプリタとコンパイラを移植することを目指したので、既に他の方々が実践されているような高速化・高機能化とは無縁ですが、移植過程の経験とソースを得られることが目標でした。

上記２回の報告では、とりあえず動作したというレベルでしたので、何とか完成させたいと折を見ながら取り組んできましたが、ようやく完成と言ってもよいものができあがりましたので紹介するとともに作成したファイルを公開します。

作成に使用した自作マイコンですが、以前のブログで紹介したものと同じ6802／6809両用カードを使用しています。（見出しに画像を表示させるために以前と同じ画像を張り付けてあります。）

6802/6809両用カード

１．GAME3インタプリタ

まずインタプリタですが、ASCII誌に連載されたオリジナルのGAME３に作者の大西氏が行編集機能を追加されたものを使用しています。

オリジナルのソースに追加する必要があるのはI/O関係の1文字入力、1文字出力、ブレーク判定ルーチンのみで、変更点はRUB,DELコード、RAM末アドレスなどですが、これらについてはソースプログラムを添付しますのでそれを見ていただければ分かると思います。

２．GAME3コンパイラ

前回のブログで紹介しましたが、ASCII誌に掲載された松島義明さんのH68/TR・TV用の「GAME68コンパイラ」を移植しました。（松島さんには申し訳ないのですが、名称をGAME3コンパイラに変更させていただきました。）

これはGAME3自身で記述されており、6809に移植しやすいということで使用しました。

基本的にはオリジナルのままで動作しますが、インタプリタ中のルーチンを使用していますので、上記のインタプリタとセットで使用します。

変更点は220行のモニタへのアドレス$F0B1と、オリジナルのままではコンパイル結果のバイナリを実行後に暴走しますので、80行の末尾にA:0)=$39を追加した2点のみです。

３．GAME9インタプリタ

6800用GAME3インタプリタを元にして、6809用GAME9インタプリタを作成するわけですが、以前のブログで報告しましたように、基本的にはソースプログラムが公開されていますのでその6800の命令を6809の命令に置き換えるだけです。

置き換えに当たってはスタックポインタをインデックスポインタとして使用している箇所や比較命令CPXを1バイトスキップに利用している箇所に注意するだけで良いはずなのですが、何と終了判定にプログラムコード中の$00を利用している箇所があり、6800と6809では命令の長さが異なるために判定位置がずれてしまうことに気づかず、最後まで悩まされました。

以上に注意しながらインタプリタのソースを書き換えた結果、正常に動作させることができました。出来上がったものは基本的にただ6800の命令を6809の命令に置き換えただけですので、他の方々が移植されたものとは速度や機能の面で劣りますが、とにかく正常に動作するソースが作成できたということで良しとします。

４．GAME9コンパイラ

続いて「GAME68コンパイラ」の移植に取り組みましたが、これも以前のブログで報告しましたが、まずランタイムルーチンのバイナリを逆アセンブルしてソースを起こし、それを6809の命令に書き換えました。

続いてコンパイラの移植ですが、まず、GAME自身で記述されているコンパイラのリスト中の、インタプリタ中のルーチンを呼んでいるアドレスを書き換え、次に、6800の命令コードを発行している箇所を見つけて6809の命令に置き換えました。　同じバイト数で置き換えられるものは単純に置き換えられるのですが、バイト数が変わる場合はそれに応じて、その周辺を書き換える必要がありました。

最後に、多少なりとも6809らしいコードを出力して欲しいということで、AccAとAccBの両方を使用している箇所をAccDに置き換える等を試みましたが、全てを置き換えることはできませんでした。

結果として作成したコンパイラですが、いくつかのサンプルプログラムを実行して正常にコンパイルできていることを確認し、最後にコンパイラ自身をコンパイルしてみました。

その結果、得られたバイナリが正常に動作しましたし、さらにそのバイナリでもう一度コンパイルしてみたところ、そのバイナリも正常に動作しました。

ただし、GAME9コンパイラ自身をコンパイルする過程では、最終行までコンパイルした後にハングアップしてしまいましたが、調べてみるとインタプリタに戻るアドレスが書き込まれていませんでしたので、手作業で該当の２個所に$0103を書き込むことで正常に動作するオブジェクトが得られました。

（この現象はGAME3でも同様でしたので、元のGAME68コンパイラに原因があるのではないかと思っていますが、コンパイルせずにそのまま使用した場合には正常に動作するので、原因については良く分かりません。）

以上により得られたファイルは次のようです。

［１］GAME3

・GAME3EX　インタプリタ

・GAME3C　　コンパイラ（GAME言語で書かれたもの）

・GAME3CC　コンパイラオブジェクト（GAME3Cを自身でコンパイルしたもの）

・RELSUB3 　コンパイラ用ランタイムルーチン（$2000-212Aだが移動可能）

コンパイル結果のオブジェクトの実行開始アドレスはランタイムルーチンの先頭アドレス＋$012Bです。

［２］GAME9

・GAME9EX　インタプリタ

・GAME9C　　コンパイラ（GAME言語で書かれたもの）

・GAME9CC　コンパイラオブジェクト（GAME9Cを自身でコンパイルしたもの）

・RELSUB9　コンパイラ用ランタイムルーチン（$2000-2106だが移動可能）

ランタイムルーチンがGAME3用よりも小さいのですが、操作を統一するためにコンパイル結果の実行開始アドレスをGAME3と同じランタイムルーチンの先頭アドレス＋$012Bに揃えてあります。

メモリマップです。

もちろんソースプログラムの位置は変更可能です。

コンパイラの方は、ランタイムやコンパイル結果の配置も変更可能です。

メモリマップ

コンパイラの動作速度を知るために、参考までに、インタプリタで300行弱のコンパイラプログラムを実行（コンパイル）した場合と、コンパイル済みのオブジェクトでコンパイルした時の時間を測ってみました。

（１）GAME3

　・インタプリタでは、パス１終了までに4分30秒、パス２終了までに10分30秒

　・コンパイラでは、パス１終了までに約11秒、パス２終了までに約29秒

（２）GAME9

　・インタプリタでは、パス１終了までに4分11秒、パス２終了までに9分27秒

　・コンパイラでは、パス１終了までに約11秒、パス２終了までに約25秒

という結果でしたので、インタプリタとコンパイラの実行速度比はGAME3でおよそ22倍、GAME9でおよそ23倍となりました。

作成したGAME9インタプリタとコンパイラをGAME3のそれと一緒にOneDriveに上げておきます。（GAME3のコンパイラについては、以前のブログで公開する際に作者の了解を得てあります。）

FT245高速通信カードを用いるファイル転送ソフトのCP/M版とOS-9版をアセンブラで書き直しました

 Cで書いたCP/M版とOS-9版が満足できなかったのでアセンブラで書き直しました

先に作成したC版はサイズが12KB程度と大きく、そのために起動時や動作にやや時間がかかっていました。

その点が不満でしたのでアセンブラで書き直すことにしました。プログラム全体の構造はC版と同じで良いので、Cの命令をひとつひとつアセンブラの命令に置き換えていきました。CP/Mでのアセンブラ開発も初めてでしたので、命令表と首っ引きでしたが勘違いも多く、変なところで手間を食ったりしました。

結果、CP/M版もOS-9版もC版では12KBほどだったサイズが2KB程度と小さくなり、起動はもちろんですが動作も多少ですが速くなりました。

OS-9メニュー画面

CP/Mメニュー画面

メニュー３，４のディレクトリ表示のために、CP/M版ではディレクトリ表示ルーチンを作成してサブルーチンとして組み込みましたが、残念ながらOS-9版では今のところ、コンパクトなディレクトリ表示ルーチンをアセンブラで作成できていませんので、メニュー３，４は動作しません。メニュー３，４が必要な場合はC版を使用することになります。（以前、仮想ドライブ構築ソフトOs9DrvWin.exeをCで作成したときに、ディレクトリ表示部にはかなり複雑な処理が必要でしたので、これをアセンブラで作成できるかどうかは分かりません。）

これでF-BASIC版、FLEX9版、CP/M版、OS-9版の全てがアセンブラで作成できましたので、ファイル転送ソフトslwinftの制作はこれで一区切りをつけようと思います。あとはこれらをツールとしてプログラム開発に生かしていくつもりです。

参考までに、私のプログラム開発の手順を図で示します。

プログラム開発の手順

これで一区切りとしますので、今までに制作したFM側のF-BASIC版、FLEX9版、CP/M版、OS-9版のslwinftとWindows側のslwinft245.exeをOneDriveに上げておきます。ディスクイメージ転送ソフトft245も同梱してあり、簡単な使い方の説明も付けてあります。

FT245高速通信カードを用いるファイル転送ソフトのCP/M版ができました

 これでようやく、F-BASIC版、FLEX9版、OS-9版、CP/M版の４種が揃いました。

最後のCP/M版ができたので、FM-7で動作する全てのDOS(?)用の版（F-BASIC版、FLEX9版、OS-9版、CP/M版）が揃ったことになります。

CP/M版の動作画面です。FM-7上の富士通版CP/M-80上で動作しています。

CP/M版slwinft

しかし残念ながら、メニュー３，４のディレクトリ表示は未実装です。BDS-Cで書いたのですが、標準関数のexec()などではビルトインコマンドのdirは動作しないのです。ということで、dirコマンドに相当するものを作成する必要がありますが、それには時間がかかりそうです。

また、現在のところ、FM77AV2に装着してあるZ80Hカード(IDATEN)上のCP/Mでは何故か正常に動作していません。（ソフトは正常に動作しているように見えるのですが、実際にはファイルが転送されないのです...）AV2でもF-BASIC版など他の版では正常に転送できていますので、ハードには問題はないと思うのですが、原因はまだ分かっていません。

蛇足ですが、純正のCP/M-80カードは大切に保管してあるので、普段は自作のカードを使用しています。

自作CP/M-80カード

完成度については、F-BASIC版＞FLEX9版＞OS-9版＞CP/M版という感じで、特にCP/M版についてはBDS-Cを使うのは初めてということもあり、試行錯誤の連続でした。現在のところ、メニューの３，４は実行できませんし、動作速度もアセンブラで書いたF-BASIC版やFLEX9版より遅いようです。

しかし、今まではディスクイメージ全体を転送するソフトしかなく、2Dディスク一枚の転送に１分ほどの時間がかかっていたので、Windows上のエディタでプログラムソースを作成し、それを各DOSに転送してアセンブルやコンパイルするという手順の繰り返しが面倒でしたが、これらのファイル転送ソフトのおかげで大幅に時間が短縮できるようになりました。これらのソフトの開発中も、Windowsー＞FM-7方向の転送部分をまず作成し、それを繰り返し使いながらソフト全体を仕上げていくことができました。（CP/Mに標準添付のエディタEDを流石に使う気にはなれないので、制作途中の手直しは全てWindows上のエディタで行うという開発スタイルです。）

完成度の低いOS-9版とCP/M版についてはこれからも改善していくことになると思いますが、とりあえず一段落したということにして作成した４種の版をまとめてOneDriveに上げておきます。CP/M版以外の版も細かい修正を重ねていますので、ここに上げたものが最新版となります。また、ディスクイメージ転送ソフトも含まれています。