はじめて読む6809 : 究極の8ビットCPUへの誘い /Hajimete yomu rokuhachimaruku

215 Pages·1984·30.871 MB·Japanese

by  Hoshiyama, Hiroki 星山浩樹

著者まえがき
BASICを卒業されたみなさんは‘‘マシン語’'という言葉にどこか神秘的
なイメージを抱いていることと思います．確かに，すべてが数字で表される
マシン語は，冷淡で人間の思考と相容れない部分があります．しかし実際に
触れてみれば，とてもホッ トで，私逹を熱くする魅力を，そしてまた広大な
’i:'Ili1レそこに発見することでしょう．
ヤかイ滓か最近のパーソナル・コンピュータは，屯源を入れるとすぐに
BASICh •使えるようになっており， コンビュータのしくみやマシン語の存
(1.を、0識させません．これはある意味では正しい方向ではあるのですが，コ
ン1:..’;1ークの本質を理解ナる妨げになっていますし，少し高度なことをしよ
うとする とすぐにBASICという壁に遮られてしまうのも事実です．そもそ
もコンビュークとは，
マシン語のみを実行する
ものであるため，BASICの厚いカーテンの外側からではその能力の 100%
を発揮させることは不可能です．BASICでは‘‘自由な処理ができない”,‘‘処
理速度がおそい”など，いくつもの不満をあげることができますが，本むは
このような不満を持っているみなさんのための，マシン語およびコンビュー
タの，本当の意味での入門をお手伝いします．
本内は6809用のマシン語入門杏ですが，そのタイトルrはじめて砒む6809』
からもわかるように，村瀬康治氏の執策された rはじめて読むマシン語』の
6809版であり，本内の内容は全般にわたり，原著 rはじめて読むマシン語』
に準拠しています．特に6京までのコンピュータの基本的な知識に関する解
説では，6809の特徴的な部分を除き，原著と同じ内容構成になっています．
また，7章以降の6809マシン語命令の解説においても，なるぺく原箸の｀‘わ
かりやすさ”を反映するように努めました．しかし，筆者の力がおよばず至
らぬ点があれば，今後読者の方々のご叱正をお願い申し上げます．
『はじめて曲むマシン語』が，数多くの80系ハーソナル ・コンビュータ ・ユ
ーザーのマシン語の手引き心となったように，本lいが6809ハーソナル ・Jン
ビュータ ・ユーザーにとっての手引きほとなれば，頂名としてこれに勝る召
びはありません．
なお，本1i}は村瀬氏の監作によるものですが，木，1}の6809にl\lclJる飢'lliiぉ
‘F
よびプログラムについての買任は，すべて 者の負うところです．
最後になりましたが， ＇岱士通株式会社 ，株式会社日立製作所には，舟！tlu)
提供等で大変お世話になりました．ここに感謝の意を火しよ-J.
1984年II月 11'.illi；り樹
監修のことば
心'trはじめて、：）しむ6809』は， Z-80CPUを対泉に した拙秤rはじめて読む
マシン ｛りを1!i休と して，品山浩樹さんの紫睛らしいリライトによって6809
II
を対(Kとしたマンン語の人l11I曹として誕生しました．
「れはまだBASIC荒野をさまよっているのか」
これはその「はしめて説むマシン語』(1983年10月初版発行）に当初予定し
ぴ，I•幻のサフクイトルです． 結局これは， もう少しやさしい表現となり，
Iげんど 1グ）コノピュータと出逢うために」というbilj題で出版されましたが，
と丁らも． BASICを脱出しなければコンピュータの世界は開かれないことを
-,てし・ます．
11
Z 80CPUを対象にした rはじめて説むマシン語』は，今までに何冊かのマ
／ノ99{tの人I'‘l,9Fに挑戦したにもかかわらず挫折した人を含めて，「ほんとうの
コンピュータ」を知ろうとしている多〈の人たちへ，ソフトウェア 自立への
足掛かりとなる 淋を附りたい、という気持ちから杏いたもので，私としても
かなり象餡所な構成をしたつもりです．幸いこの本は，アンケート葉杏などか
らみて もかなり好評で，各方而で広〈受け入れられており，発必以米すでに
何万人もの説者が「BASICから脱出」する契機となった只］であると自itして
います．
ところヵ<rはじめて切しむマシン語』は， Z-80を対象にしているため，発売
された当初から｀箱士辿や日立などのパーソナル・コンビュータのユーザーを
中心に、非常に多くの人たちから,6809用の『はじめて説むマシン語』を出
してほしいという希望が寄せられていました．これは私の宿題であり，早〈
リライトしなければ，と思っていましたが，なかなか手を付ける余裕がない
ままでいたところ，足山浩樹さんの素II，t.'らしいリ ライトによって，『はじめて
読む6809』として実現することができました．
これは氏の6809に対する豊貨な知識と，梢熱と↑！雌lI性によるものであり．
叡｝以上の出米栄えに， 6809の一7ァンとしても」I:‘i化にttんでいます．見山
さんに深くお礼を巾し上げます．どうもありがとうございました．
本、1汐のタイトルは『はじめてぷも、6809』ですか、ただ6809のマシン,;Ii(/)人
1"間 にとどまらず、広く「ほんとう のコンピュ-:タ」との出述いの：！只ともな
るでしょう ．6809ハーソナル ・コンビュータを前に．本lドをfeにしたJ)lt. t
たとない絶好の機会です．この機を逃さずに．BASICばかりては1.11ること
のできない，ほんとうのコンピュータのIll;界へ、').j気を出してぜひ粘み込ん
で〈たさ＼ヽ．
本LI}をしっかりとぶみ迫めば，マシン品やCPUを中心にしたコンヒ'..l.ータ
の甚本的な勅きは．実に単純であることに気づくてしょう ．
途中で挫折せす，本杏を繰り返し最後まで，ぷみ進んでみてくたさい．その
とき．あなたの前にコンビュータの世界が大きく開かれていることでしょ う．
次の言葉は，rはじめて品むマシン語』の日頭部に占いた，盆むへのメ ソセ
ージですがこの言菜を rはじめて祉む6809』のdた者へも，ぜひ附りたいと
思しヽます．
BASICの殻から一歩を踏み出し，マシン語＿一つま りはコンピ
ュータの基礎を学ぼうとしている賢明な説者に，心から励まし
の言菜を送ります．
あなたと｀｀コンビュータ’'，そのはんとうの出逢いは本1ドから始
まるのかも知れません．
1984年11月 村面罪
CONTENTS
著者まえがき....................................................................3
監修のことば・・・．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1
一コンピュータの内部にさわる………………………
11
1. 1 モニタの機能 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・13
1. 2 モニタ操作の実習 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・14
＿
2
メモリの基礎知識・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21
2. 1 ピット，/\'イト，アドレス・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・23
2. 2
メモリの内容を見る•.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．··27
2 .3
16進数・・・・・・・・・•.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．•31
＿
3 コンピュータはマシン語て動く••…………………•39
3. 1 BASICインタープリタはマシン語のプログラム…………•41
3 .2 マシン語で命令してみよう ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・46
4
一コンピュータ・システムの構造 ・・・・・・・・・・・・・・………•••49
4. 1 CPUの働き ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．・．．・51
4.2 メモリの慟き・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・53
4.3 1/0の働き．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．・・56
＿
5
CPU
コンピュータの中心 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・59
51 CPUの内部 ・・・・．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．・・61
．
5．2
プログラム実行のメカニズム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・65

6
ァセン
一 フ'’l)号-ロ圭ロとアドレッシングモード ·……•••67
6．1 マシン語とニーモニック・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・69
6．2
アドレッシングモード(Addressingmode)••……•・・・・・・·・71

7
転送命令（レジスタ⇔メモリ）
_ ••…,.............. ......•75
71 LD, ST命令・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
． ・・・・・・・・・・・・・・77
7．2 命令の動作確認・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・82
卓
2項演算命令（算術演算，論理演算比較命令）
•••89
8•1••算 術演算ADD,SUBほか ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
・・・・・"91
82 論理演算AND,OR, EOR.................................
83 ・・・・・・・・・•99
比較CMP,BIT........................................... ..
・・・・・・・..103
一9 単項演算命令（増減，クリア，テスト命令） ……• 105
9. 1 算術，論理演算NEG,COM ・・・・ ・ ・ ・ .. ・・・・・ . . ..... ・・・.. .・・・ ・・ ・ ・・ ・ ・・ 1 0 7
9.2 増減命令INC,DEC.............................................. 112
9.3 クリア，テストCLR,TST.......................................... 114
10
一シフト／ ローテート命令・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 119
10. 1 ロジカ）レ・シフトLSL,LSR...................................... 121
10.2 アリスメティック・シフトASL,ASR.......................... ・12 4
10.3 ローテートROL,ROR........ ・・.. ......................... ・・... . ・12 8
＿
11 転送命令（レジスタ⇔レジスタ）・………………•• 131
11. 1 トランスファTFR・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・13 3
11. 2 エクスチェンジEXG・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 135
＿
12
スタックを扱う命令・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 139
12. 1 スタックの概念・・・・・・・・・・・・・・・・・・・..........•·•············•.....•. • 141
12.2 スタックを利用するPSH,PUL ・・・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1 4 4
＿
13
分岐命令・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 149
13. 1 プログラムの流れを変えるJMP（絶対アドレス指定の分岐命令） ・・・151
13. 2
サプルーチンを呼ぷJSR/RTS .....…•・・・・・・·…,.．..．..．.． 153
13. 3 条件判断とプランチ命令B00（相対アドレス指定の分岐命令）・・・ 158
13. 4 フラグと条件分岐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．161
＿
14 ィンデックスモードのアドレッシング方式•…•••169
14. 1 レジスタによるアドレス指定・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 171
14. 2 ポストノ＜イト ・・・・・・・・・・・...............................................181
14. 3 実効アドレスのロート'L.EA......................................185
＿
15
ゃさしいプログラム例
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 187
15. 1 入出力）レーチン・・・.................................................189
15. 2 除算）レーチン ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・•・ •• 19 1
15. 3 データの並ぺ換え ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・•.．. 19 3
15. 4 BASICとマシン語の結合.........................................196
APPENDIX ・・・・・・・・・--・・・・・・・・・・・・--・・----・・・--・・------・・・--・--・・・・
203
1. S WI命令と初期設定につしヽて・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・•204
2.機種別メモリマッフ゜.................................................. ..206
3 . キャラクタコード表 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・208
4. 6 809マシン語命令表 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・•209
I・····· ·································••................
索 弓 213
イラストレーショ‘
;,, :細田稚亮
コンピュータの内部にさわる