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

【11月15日追記】クロスアセンブラ（6809用、6800用）の修正版を11月15日のブログ「必要に迫られて自作したツールソフト（クロスアセンブラ）の紹介（第３回）」にアップしましたので、そちらの方を参照ください。また、6801用、6303用も同時に公開しました。

【5月23日追記】コメントでご指摘いただいた点を改善した6809AsmWin.exeと6800AsmWin.exeを公開しました。末尾を参照ください。

【4月30日追記】コメントでご指摘いただいた点を改善中です。かなり大幅に書き換えましたので、他の箇所でバグが発生していないかチェック中です。チェックが済みましたら改めて、6809AsmWin.exeと6800AsmWin.exeを公開する予定です。

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。）

【5月23日追記】コメントでご指摘いただいた点を改善した6809AsmWin.exeと6800AsmWin.exeをOneDriveに公開しました。改善点などを記述した文書も添付してあります。

SDカードを6809のアセンブラで読み書きしてみる

SDカードを6809のアセンブラを用いてSPIモードで読み書きしてみました

 以前からSDカードに興味がありましたが、難しそうで手を出せずにいました。昨年ですがSPIモードでセンサを読み書きしてみたところ、I2Cよりもかなり簡単だという印象を持ちました。

「6821PIAからアセンブラによるSPI通信でセンサーを制御する（2021年11月3日）」

その経験からSPIモードでのSDカードの読み書きなら割と簡単にできるのではないかと試してみることにしました。

参考にしたのは、いつもお世話になっている中日電工の菱田さんのブログの「［新連載］マイコン独立大作戦「ＳＤカードインターフェースの製作」第1回～第32回」です。いつも貴重な情報をありがとうございます。

ということで、回路はブログ第8回の5V-3.3V変換部をそのまま使わせてもらい、元記事は82C55でコントロールしているのですが、私は6809/6802Dualマイコンに搭載している68B21を使用しました。

実験回路の画像と接続図を示します

画像左に立ててあるのが6809/6802Dualボードで68B21からフラットケーブルで実験回路に接続しています。

実験回路

ブロック図

68B21のポートAは出力モードのままで入力もできる便利な機能を持っているので、ポートAのみで入出力を行なっています。クロックSCKは1ビット出力のCA2を利用しています。このCA2によるクロックの周波数は私のプログラムではおよそ30.7KHzでした。

5V-3.3Vインターフェースはインバータひとつで構成しているために信号が反転してしまいますのでプログラムの方で考慮します。

秋月電子のSDカードモジュールは5V電源から3.3Vを生成するようになっていますので、インターフェース回路にその3.3Vも供給しています。

プログラム作成

プログラム作成ですが、Windows上で行いました。

Windows上のエディタ（私はEmEditorを使っています）でソースを作成し、それをWindows上で動作する自作の6809クロスアセンブラでアセンブルして、できたmotファイルを6809/6802DualボードのモニタのLコマンドで読み込んで実行します。

その手順を画像で紹介します。

エディタでプログラムリストを作成します。

エディタで作成中

できたプログラムをアセンブラに放り込んでアセンブルします。

アセンブル中

実行画面でLコマンドを用いてロードします。通常、このロードプログラムの画面は最初に起動するだけで操作する必要はありませんので閉じておきます。

ロードプログラム動作中

実行画面です。Lコマンドで読み込み、Gコマンドで実行します。

ロードして実行中

プログラムに修正の必要があれば、上記の手順を繰り返します。

実際にSDカードを読み書きできるようになるまでには結構はまってしまう個所もあり、中日電工さんのブログの他に、「えるむ by ChaN」さん、「SDカード」さんや「SDカードの操作」さんのブログなども参考にさせていただきました。ありがとうございます。

とりあえず完成したプログラムですが、SDカードとSDHCカードの両方が読み書きできるものとSDカードのみを読み書きするものの２本立てとしました。

目的としている6809/6802DualボードのFlex9に組み込むためには少しでも短いほうが良いので、SD専用とする予定ですが、折角ですのでSDHCカードも読み書きできることを確かめたという事です。

ここではSD、SDHCカード両用のプログラムのリストを紹介します。SDカード専用版との違いは初期化ルーチンとRead/Writeルーチンのセクタ番号の指定方法の違いのみで、特に初期化ルーチンはSD専用版に比べてかなり複雑です。

0001 * 0002 * SDHC-RW.TXT 0003 * 0004 * SD Read/Write on SBC 0005 * 0006 * 6821(PIA) Port A <--> SD 0007 * 0008 * SBC SD 0009 * CA2 2 --> 16 SCK 0010 * PA0 3 --> 15 CS 0011 * PA1 4 <-- 7 MISO 0012 * PA7 10 --> 20 MOSI 0013 * GND 31 -- 10 GND 0014 * VCC 33 -- 9 VCC 0015 * 0016 * cf. all data line is inverted 0017 * 0018 * PA output mode 0019 * CA2 1bit output 0020 * 0021 * READ/WRITE BUFFER $6600 - 67FF 0022 * 0023 * Original version '2022.06.11 0024 * Copyright by Y.Yamamoto 0025 * 0026 F800 MON EQU $F800 0027 F000 INCHA EQU $F000 0028 F002 OUTCHA EQU $F002 0029 FAA4 PSTRNG EQU $FAA4 0030 0031 6600 RWBUF EQU $6600 0032 0033 F0DC PADAT EQU $F0DC 0034 F0DD PACTL EQU PADAT+1 0035 0036 6000 ORG $6000 0037 0038 6000 20 07 START BRA MAIN 0039 6002 01 VN FCB 1 0040 6003 00 SCTN0 FCB 0 top adrs of sct 0041 6004 00 SCTN1 FCB 0 0042 6005 00 SCTN2 FCB 0 0043 6006 00 SCTN3 FCB 0 0044 6007 00 RESDAT FCB 0 response data 0045 6008 00 SDHC FCB 0 sd:0,sdhc:1 0046 0047 6009 MAIN EQU * 0048 *=====reset pia===== 0049 *portA:output 0050 6009 86 30 LDA #$30 0051 600B B7 F0DD STA PACTL select ddra, ca2:0 0052 600E 86 FF LDA #$FF 0053 6010 B7 F0DC STA PADAT set output mode 0054 6013 86 34 LDA #$34 0055 6015 B7 F0DD STA PACTL select peripheral,ca2:0 0056 0057 *for pia exist check 0058 6018 86 55 LDA #$55 test data 0059 601A B7 F0DC STA PADAT 0060 601D B6 F0DC LDA PADAT 0061 6020 81 55 CMPA #$55 0062 6022 27 09 BEQ INIT 0063 6024 8E 64A0 LDX #MERR 0064 6027 BD FAA4 JSR PSTRNG 0065 602A 7E F800 JMP MON 0066 0067 602D INIT EQU * 0068 602D 8D 3A BSR SDINIT 0069 0070 602F MENU EQU * 0071 602F BD 6384 JSR CRLF 0072 6032 8E 643F LDX #MSMENU 0073 6035 BD FAA4 JSR PSTRNG 0074 0075 6038 BD F000 JSR INCHA 0076 603B 81 31 CMPA #'1 0077 603D 26 05 BNE MEN2 0078 603F 17 0199 LBSR SDRD 0079 6042 20 EB BRA MENU 0080 6044 81 32 MEN2 CMPA #'2 0081 6046 26 05 BNE MEN3 0082 6048 17 0208 LBSR SDWRT 0083 604B 20 E2 BRA MENU 0084 604D 81 33 MEN3 CMPA #'3 0085 604F 26 05 BNE MEN4 0086 6051 17 0149 LBSR GETSD 0087 6054 20 D9 BRA MENU 0088 6056 81 34 MEN4 CMPA #'4 0089 6058 26 05 BNE MEN5 0090 605A 17 000C LBSR SDINIT 0091 605D 20 D0 BRA MENU 0092 605F 81 39 MEN5 CMPA #'9 0093 6061 26 CC BNE MENU 0094 6063 BD 6384 JSR CRLF 0095 6066 7E F800 JMP MON 0096 * 0097 0098 6069 SDINIT EQU * 0099 *---------- start ---------- 0100 * cs:1,di:1,sck>74ms 0101 6069 86 FF LDA #$FF mosi:b7=H,miso:b1=H(for PIA),cs:b0=H 0102 606B 43 COMA 0103 606C B7 F0DC STA PADAT 0104 606F C6 50 LDB #80 80times 0105 6071 17 02D5 ISTT LBSR SETCKL 0106 6074 17 02DB LBSR SETCKH 0107 6077 5A DECB 0108 6078 26 F7 BNE ISTT 0109 * 0110 *---------- cmd 0 ---------- 0111 607A SCMD0 0112 607A 17 02CC LBSR SETCKL 0113 607D C6 06 LDB #6 0114 607F 8E 6409 LDX #CMD0 0115 6082 A6 80 SC01 LDA ,X+ 0116 6084 43 COMA 0117 6085 17 0250 LBSR SNDDAT 0118 6088 5A DECB 0119 6089 26 F7 BNE SC01 0120 *get response 0121 608B 5F CLRB 0122 608C GR00 0123 608C 5A DECB 0124 608D 1027 0141 LBEQ SDERR 0125 6091 17 0260 LBSR GETDAT 0126 6094 B6 6007 LDA RESDAT 0127 6097 43 COMA 0128 6098 17 02C0 LBSR DSPBIN disp response 0129 609B 81 01 CMPA #$01 0130 609D 26 ED BNE GR00 0131 0132 609F BD 6384 JSR CRLF 0133 * 0134 *---------- cmd 8 ---------- 0135 60A2 SCMD8 0136 60A2 17 02A4 LBSR SETCKL 0137 60A5 C6 06 LDB #6 0138 60A7 8E 6421 LDX #CMD8 0139 60AA A6 80 SC80 LDA ,X+ 0140 60AC 43 COMA 0141 60AD 17 0228 LBSR SNDDAT 0142 60B0 5A DECB 0143 60B1 26 F7 BNE SC80 0144 *get response 0145 60B3 GR80 0146 60B3 17 023E LBSR GETDAT 0147 60B6 B6 6007 LDA RESDAT 0148 60B9 43 COMA 0149 60BA 17 029E LBSR DSPBIN disp response 0150 60BD 81 01 CMPA #$01 0151 60BF 26 F2 BNE GR80 0152 60C1 C6 04 GR81 LDB #4 0153 60C3 17 022E GR82 LBSR GETDAT 0154 60C6 B6 6007 LDA RESDAT 0155 60C9 43 COMA 0156 60CA 17 028E LBSR DSPBIN disp response 0157 60CD 5A DECB 0158 60CE 26 F3 BNE GR82 0159 0160 60D0 BD 6384 JSR CRLF 0161 * 0162 *---------- cmd 58 ---------- 0163 60D3 SCMD58 0164 60D3 17 0273 LBSR SETCKL 0165 60D6 C6 06 LDB #6 0166 60D8 8E 6427 LDX #CMD58 0167 60DB A6 80 SC581 LDA ,X+ 0168 60DD 43 COMA 0169 60DE 17 01F7 LBSR SNDDAT 0170 60E1 5A DECB 0171 60E2 26 F7 BNE SC581 0172 *get response 0173 60E4 GR580 0174 60E4 17 020D LBSR GETDAT 0175 60E7 B6 6007 LDA RESDAT 0176 60EA 43 COMA 0177 60EB 17 026D LBSR DSPBIN disp response 0178 60EE 81 01 CMPA #$01 0179 60F0 26 F2 BNE GR580 0180 60F2 C6 04 GR581 LDB #4 0181 60F4 17 01FD GR582 LBSR GETDAT 0182 60F7 B6 6007 LDA RESDAT 0183 60FA 43 COMA 0184 60FB 17 025D LBSR DSPBIN disp response 0185 60FE 5A DECB 0186 60FF 26 F3 BNE GR582 0187 0188 6101 RPT41 0189 *---------- cmd 55 ---------- 0190 6101 SCMD55 0191 6101 17 0245 LBSR SETCKL 0192 6104 C6 06 LDB #6 0193 6106 8E 642D LDX #CMD55 0194 6109 A6 80 SC551 LDA ,X+ 0195 610B 43 COMA 0196 610C 17 01C9 LBSR SNDDAT 0197 610F 5A DECB 0198 6110 26 F7 BNE SC551 0199 *get response 0200 * CLRB 0201 6112 GR550 0202 * DECB 0203 * BEQ SDERR 0204 6112 17 01DF LBSR GETDAT 0205 6115 B6 6007 LDA RESDAT 0206 6118 43 COMA 0207 6119 17 023F LBSR DSPBIN disp response 0208 611C 81 01 CMPA #$01 0209 611E 26 F2 BNE GR550 0210 0211 6120 BD 6384 JSR CRLF 0212 *---------- acmd 41 ---------- 0213 6123 ASCMD41 0214 6123 17 0223 LBSR SETCKL 0215 6126 C6 06 LDB #6 0216 6128 8E 6433 LDX #ACMD41 0217 612B A6 80 ASC411 LDA ,X+ 0218 612D 43 COMA 0219 612E 17 01A7 LBSR SNDDAT 0220 6131 5A DECB 0221 6132 26 F7 BNE ASC411 0222 *get response 0223 6134 GR410 0224 6134 17 01BD LBSR GETDAT 0225 6137 B6 6007 LDA RESDAT 0226 613A 43 COMA 0227 613B 17 021D LBSR DSPBIN disp response 0228 613E 17 01B3 LBSR GETDAT 0229 6141 B6 6007 LDA RESDAT 0230 6144 43 COMA 0231 6145 17 0213 LBSR DSPBIN disp response 0232 6148 81 00 CMPA #$00 0233 614A 26 B5 BNE RPT41 0234 0235 614C BD 6384 JSR CRLF 0236 0237 *---------- second cmd 58 ---------- 0238 614F SCMD258 0239 614F 17 01F7 LBSR SETCKL 0240 6152 C6 06 LDB #6 0241 6154 8E 6427 LDX #CMD58 0242 6157 A6 80 SC2581 LDA ,X+ 0243 6159 43 COMA 0244 615A 17 017B LBSR SNDDAT 0245 615D 5A DECB 0246 615E 26 F7 BNE SC2581 0247 *get response 0248 6160 GR2580 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#'0 0654 63F3 2B 11 BMI CVERR 0655 63F5 81 09 CMPA #9 0656 63F7 23 0A BLS CVBEND 0657 63F9 81 11 CMPA #$11 0658 63FB 25 09 BLO CVERR 0659 63FD 81 16 CMPA #$16 0660 63FF 22 05 BHI CVERR 0661 6401 80 07 SUBA #7 0662 6403 CVBEND 0663 6403 1C FE ANDCC #$FE reset C 0664 6405 39 RTS 0665 6406 1A 01 CVERR ORCC #$01 set C 0666 6408 39 RTS 0667 ************************************************** 0668 * 0669 *========== parameter ========== 0670 6409 40 CMD0 FCB $40,$00,$00,$00,$00,$95 '@ 0671 640F 41 CMD1 FCB $41,$00,$00,$00,$00,$FF 'A 0672 6415 51 CMD17 FCB $51,$00,$00,$00,$00,$FF 'Q 0673 641B 58 CMD24 FCB $58,$00,$00,$00,$00,$FF 'X 0674 6421 48 CMD8 FCB $48,$00,$00,$01,$AA,$87 'H 0675 6427 7A CMD58 FCB $7A,$00,$00,$00,$00,$FF 'z 0676 642D 77 CMD55 FCB $77,$00,$00,$00,$00,$FF 'w 0677 6433 69 ACMD41 FCB $69,$40,$FF,$80,$00,$FF 'i 0678 6439 49 CMD9 FCB $49,$00,$00,$00,$00,$FF 'I 0679 0680 * 0681 643F 31 MSMENU FCC /1:Read Sct, 2:Write Sct, 3:Get SD data, 4:SD Init, 9:End: / 0682 6479 04 FCB 4 0683 647A 53 MSSCT FCC /SctNo: / 0684 6481 04 FCB 4 0685 6482 57 MSWROK FCC /Write OK?: / 0686 648D 04 FCB 4 0687 648E 53 MSSD0 FCC /SD Card/ 0688 6495 04 FCB 4 0689 6496 53 MSSD1 FCC /SDHC Card/ 0690 649F 04 FCB 4 0691 64A0 53 MERR FCC /SD Initialize error!/,$0D,$0A 0692 64B6 04 FCB 4 0693 64B7 49 MSERR FCC /Input error!/,$0D,$0A 0694 64C5 04 FCB 4 0695 *************************************** 0696 64C6 FF INPBUF RMB 8 0697 0698 END START 0 error(s), 0 warning(s) is detected. Label address ACMD41 6433 ASC411 612B ASCMD41 6123 BI21 636F BI22 6375 BUSY 62CA CALCH1 6341 CALCHC 6338 CALCSD 632E CKRS 62BD CL1 63B5 CLEND 63C5 CLLOP 63C0 CLOP 6393 CMD0 6409 CMD1 640F CMD17 6415 CMD24 641B CMD55 642D CMD58 6427 CMD8 6421 CMD9 6439 CPY1 61EA CPY2 6272 CRLF 6384 CVBEND 6403 CVBIN 63F1 CVERR 6406 CVT1 63CE DSPBIN 635B DSPD1 621F DSPD2 623B DSPDAT 621D EEND 63F0 EREND0 63E8 EREND1 63EA GET8CH 638F GETD1 62F8 GETDAT 62F4 GETSD 619D GR00 608C GR2580 6160 GR2581 617F GR2582 6181 GR410 6134 GR550 6112 GR580 60E4 GR581 60F2 GR582 60F4 GR80 60B3 GR81 60C1 GR82 60C3 GR90 61B1 GR91 61C4 INCHA F000 INEND 63A1 INIT 602D INPBUF 64C6 INSCT 630E ISTT 6071 MAIN 6009 MEN2 6044 MEN3 604D MEN4 6056 MEN5 605F MENU 602F MERR 64A0 MON F800 MSERR 64B7 MSMENU 643F MSSCT 647A MSSD0 648E MSSD1 6496 MSWROK 6482 OKEND 61D8 OUTCHA F002 PACTL F0DD PADAT F0DC PSTRNG FAA4 RESDAT 6007 RPT41 6101 RWBUF 6600 SC01 6082 SC2581 6157 SC551 6109 SC581 60DB SC80 60AA SC91 61A5 SCMD0 607A SCMD258 614F SCMD55 6101 SCMD58 60D3 SCMD8 60A2 SCTN0 6003 SCTN1 6004 SCTN2 6005 SCTN3 6006 SD1 6199 SDERR 61D2 SDHC 6008 SDINIT 6069 SDR1 61F9 SDR2 6205 SDRD 61DB SDW1 6281 SDW2 628C SDWR1 6263 SDWRT 6253 SETCKH 6352 SETCKL 6349 SFLOP 63AE SFT1 6324 SNDD1 62DF SNDDAT 62D8 SNDDT1 62AD START 6000 VN 6002  

プログラムのメニュー部です。

1:Read Sct, 2:Write Sct, 3:Get SD data, 4:SD Init, 9:End:

メニューの１や２を選択するとセクタ番号を聞いてくるので、入力するとそのセクタの内容が読み込まれたり、そのセクタにバッファの内容が書き込まれます。

３でSDの情報を表示したりすることもできます。

モニタ中のサブルーチンとして INCHA, OUTCHA, PSTRNG を使用していますが、それ以外は特別なものはないので、6809機で6821さえあればSDカードが読み書きできることになります。

6821PIAからアセンブラによるSPI通信でセンサーを制御する

 6809SBCやFM-7からSPI通信でADコンバータMCP3208を制御してみました

これは以前の報告（6809SBCボードやFM-7にArduinoを接続してRTCやLCDを制御　2021年8月24日）の続編です。

実現しようとしているのは6809SBCボードやFM-7にArduinoやRaspberry Piのようなマイコンを接続して、その先の様々なセンサー等を制御することです。そのスタートが上記の報告だったのですが、SBCボードやFM-7に搭載したPIAとArduinoの通信にハードI2Cを用いざるを得なかったために、肝心のセンサー等の制御にソフトI2Cを用いることになり、これでは制御の自由度が狭まってしまっていました。

ということで、PIAとArduino間にSPI通信を用いることができれば、Arduinoに接続したセンサー等をI2C（ハード、ソフト）やSPIで自由に制御できると考えました。

手始めに、Arduinoを仲介せずにPIAにADコンバータMCP3208 を直接接続して制御してみました。写っていませんが前回同様にフラットケーブルの先でPIAと接続しています。

ブレッドボードで実験

 接続図です。

PIAとMCP3208の接続

プログラムを示します。

以前のI2C通信で用いたサブルーチンと同じ名称のものがありますが、その内容は細かいところで異なっているものがあります。またMCP3208のSPI通信に特化したものですので、制御信号は5ビットのみで良く、制御信号の書き込み、データの読み出しはいずれもSCLKをH->Lにするタイミングで行われます。

示したのは6809のFLEX9でのアセンブラプログラムですが、FLEX9特有のサブルーチンは15～18行目の4つ（WARMS, GETCHR, PCRLF, OUTADR）のみです。

  * * MCP3208_RD.CMD * * READ DATA from MCP3208 by SPI on FLEX9 * * 6821(PIA) Port A <--> MCP3208 * CA2 CS -- CS 10 * b7 MOSI -- SDI 11 * b6 MISO -- SDO 12 * b0 SCLK -- SCLK 13 * * Original version '2021.11.03 * Copyright by Y.Yamamoto * WARMS EQU $CD03 GETCHR EQU $CD15 PCRLF EQU $CD24 OUTADR EQU $CD45 PADAT EQU $F0DC PACTL EQU PADAT+1 *MCP3208 control data *b0-b2:select channel SNDDAT EQU $18 (0b00011000) ORG $C100 START BRA MAIN VN FCB 1 RDDATA FDB 0 ODAT FDB 00 MAIN EQU * *reset pia *port A,B:output, data $ff:out CLRA STA PACTL select ddra LDA #$FF STA PADAT set output mode LDA #$36 STA PACTL select peripheral,CA2=0 *out High = bus release (set input mode) LDA #$FF STA ODAT save out data STA PADAT *set CS High LBSR SETCSH *start ====================================== RDLOP EQU * *set CS Low LBSR SETCSL *send control data(5bits) LDA #SNDDAT LSLA LSLA LSLA LDB #5 LBSR WRDAT *read data (null bit + data 12bits) LDB #5 LDX #RDDATA LBSR RDDAT LEAX 1,X LDB #8 LBSR RDDAT *set CS High LBSR SETCSH *set data format LDA RDDATA ANDA #$0F STA RDDATA *display data JSR PCRLF LDX #RDDATA JSR OUTADR JSR GETCHR CMPA #'Y BNE RDLOP JMP WARMS *************************************** *set clk low(out b0=0) SETCKL EQU * PSHS B LDB ODAT get saved data ANDB #$FE b0=0 STB PADAT STB ODAT PULS B,PC *set clk Hi = bus release (set input mode) SETCKH EQU * PSHS B LDB ODAT get saved data ORB #$01 b0=1 STB PADAT STB ODAT save data PULS B,PC *set data low(out b7=0) SETDTL EQU * PSHS B LDB ODAT get saved data ANDB #$7F b7=0 STB PADAT STB ODAT save data PULS B,PC *set data Hi = bus release (set input mode) SETDTH EQU * PSHS B LDB ODAT get saved data ORB #$80 b7=1 STB PADAT STB ODAT save data PULS B,PC *write data *A:data, B:data count WRDAT EQU * WLOP PSHS B ASLA b7->C BCC WL1 BSR SETDTH BRA WL2 WL1 BSR SETDTL WL2 BSR SETCKH BSR SETCKL PULS B DECB BNE WLOP BSR SETCKH BSR SETCKL RTS *read data *bit6:input data, B:data count *(X):save data RDDAT EQU * CLR ,X RLOP PSHS B BSR SETCKH BSR SETCKL LDA PADAT read data ASLA ASLA data->C,clk=L ROL ,X C->save PULS B DECB BNE RLOP BSR SETDTH sda release BSR SETCKH BSR SETCKL RTS *set CS high SETCSH EQU * LDA #$3C 0bxx111100 STA PACTL RTS *set CS low SETCSL EQU * LDA #$34 0bxx110100 STA PACTL RTS END START  

 

これで、6809SBCやFM-7にマイコンを接続してその先に色々なセンサーをつなぐことができ、マイコンの高級言語（！）でセンサーを自由に制御できることになります。

間にマイコンを挟む場合ですが、ArduinoのようにSPI通信が1回路のみのものでは、センサー側がI2CかSPIかによってPIA側の接続を選ぶことになります。

Raspberry PiやBeaglebone blackのようにSPI通信を2回路持っているものではセンサーとの通信もSPIを使うことができます。

MCP3208の制御に関しては、データシートの他に「最新Raspberry Piで学ぶ電子工作」（金丸隆志著）の解説がとても分かりやすくて大変参考になりました。感謝いたします。

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

 6809用のクロスアセンブラやクロス逆アセンブラなどを紹介します

【10月2日追記】6800・6809逆アセンブラの修正版を10月2日にアップしました。

私は主に6809のプログラムを作成して楽しんでいますが、その中で必要に迫られて作成したいくつかのプログラムを紹介します。

基本的にWindows上でソースを作成し、自作したクロスアセンブラでアセンブルした後、生成されたバイナリを6809SBCなどの実機に転送して実行するという手順を踏んでいますので、必要なものは

（１）クロスアセンブラ、クロス逆アセンブラ

（２）実機への転送ツール

（３）ファイル形式の変換ツール

というわけで、10年ほどのあいだに6800用と6809用ののクロスアセンブラ、クロス逆アセンブラなどを制作してきました。（その他にも必要に応じて6801用、6303用のクロスアセンブラも作りました。）

プログラムのうちのいくつかは今までのブログで紹介してきましたが、その後もあれこれと修正を加えているものがありますので、ここでまとめて紹介します。

紹介するものは

（１）アセンブラ・逆アセンブラ

　6809クロスアセンブラ 6809AsmWin.exe とクロス逆アセンブラ 6809DasmWin.exe　

　6800クロスアセンブラ 6800AsmWin.exe とクロス逆アセンブラ 6800DasmWin.exe

（２）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CpmDrvWinFT.exeとCpmDrvWinRS.exe

（３）その他のツールソフト

　フロッピィディスクイメージの形式を変換するソフトとして CvtDskD77.exe

　バイナリファイルをBin, Hex, Mot形式に変換するソフト CvtMotHexBin.exe

以上のソフトのうち、CvtMotHexBin.exe以外はすべてVC++2019でビルドしています。

各ソフトの簡単な説明を加えておきます。

（１）クロスアセンブラ

　ファイルを選択して「アセンブル実行」ボタンを押すだけですが、エラーだけを表示する機能やワーニング表示を止める機能などがあります。結果の保存形式はLST, BIN, MOT, HEXがあります。特長としてはローカルラベル機能があります。この機能を有効にすると、例えばLOOPのようなよく使われるラベルを複数箇所で宣言できます。

6809クロスアセンブラ

（２）クロス逆アセンブラ

　元ファイルとしてはBINだけでなくMOT, HEXファイルも読み込めます。右端の「スタートアドレス」はBINでは$0000ですが、MOT, HEXの場合はその先頭アドレスが表示されます。「オフセットアドレス」は、逆アセンブルする先頭アドレスを移動させる場合に用います。先頭アドレスはスタートアドレスとオフセットアドレスの和になります。

ラベルはL_1234のようなアドレスの頭に「L_」がついた形になります。

特徴と言えるのは、データエリアと推測される個所を「スキップアドレス範囲」として指定することで、その範囲がFCBまたはFCCという疑似命令として扱われることです。どちらになるかは、範囲の先頭バイトが$20～$7Fの場合にはFCCに、それ以外の場合はFCBになります。（安直な区分けですが...）

保存形式はASMとLSTですが、ASMファイルはそのままアセンブラにかけることができる形式です。

6809クロス逆アセンブラ

（３）仮想ドライブ構築ソフト

　最初に制作したFlex9用を下に示します。ドライブ0～3にディスクイメージファイルを設定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）も読み込めます。こ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。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。

FlexDrvWin.exe

　

　6809SBCやFM-7等のマイコン・パソコンとの間の通信経路を用意すればマイコン・パソコンから普通のドライブと同様に読み書きできます。下図は6809SBCのFlex9から読み出している例です。モニタのFLEXコマンドでFlex9を起動し、Flex9のCATコマンドを実行しています。上図の右のボックスはSBCから送られているコマンドをR/W,Drv,Trk,Sct形式で表示しています。

6809SBCとの通信の様子

他のソフトの例として、CpmDrvWin.exeの画面を下に示します。
表示・操作面はすべて同じようですが、内部ではもちろん、それぞれのFMS（ファイルマネージメントシステム）に合わせて処理されています。

CpmDrvWin.exe

（４）ファイル形式変換ソフト

（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。

D77, DSK, DAT間変換ソフト

（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。

Bin, Hex, Mot間変換ソフト

　以上のソフトは、必要に迫られてここ10年ぐらいの間に制作したもので、特にアセンブラや逆アセンブラは標準的な構造など全く知らないのに自己流で作ったものですが、自分にとっては結構役に立っています。（たまに動作がおかしいと思った時などには他のアセンブラなどの結果と比較することがありますが、現在の版では問題がないと思っています。）

一応、6800用ではMikbug9, Mikbug20, TL1, TinyBasic（電大版）などがアセンブルできることを確認してあります。GAMEⅢでは１文字を「'」ではなく「"」で囲むという標準ではない書き方が多数ありますのでそれを修正（＃”A”→#'A'）する必要がありました。

6809用ではASSIST09のリストのミス（CPX→CMPX）と4箇所の#'(sp)を#'(sp)'のようにスペース後の「'」を追加することでアセンブルできました。

これらをOneDriveに上げておきますので、もし使用し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。

【10月2日追記】6800/6809逆アセンブラの修正版を10月2日にアップしました。