Z80 Software Delay

Question

Próbuję utworzyć opóźnienie oprogramowania. Oto przykładowy program z tego, co robię:

Address Data Opcode Comment  
    1800  06 LD, B Load register B with fix value 
    1801  “ “   Fixed value 
    1802  05 DEC, B Decrement value in register B 
    1803  C2 JP cc Jump to 1802 if value is not 0 
    1804  02 -  Address XX 
    1805  18 -  Address XX 

Moje pytanie brzmi: w jaki sposób można obliczyć wymaganą stałą wartość, aby załadować do rejestru B tak, że proces zmniejszanie wartości aż 0 trwa 2 sekundy?

W moim podręczniku danym czasie uruchomić instrukcji opiera się na CPU 4MHz ale procesor Z80 używam ma prędkość 1.8MHz. Masz pomysł, jak to obliczyć? Dzięki. PS tu jest ubytek (DEC) i skok (JP cc) instrukcje z podręcznika:

Instruction M Cycles T states 4 MHz E.t 
DEC r    1   4   1.00 
JP cc    3  10 (4,3,3) 2.50 

Answer 1

Jeśli przez 1.8MHz znaczy dokładnie 1.800.000 Hz, a następnie do uzyskania 2-sekundowego opóźnienia trzeba by opóźnić 3,600,000 T-stanów. Twoja obecna pętla opóźnienie trwa 14 T-stany za iteracji, co oznacza, że ​​wartość początkowa dla B musiałby być 3600000/14 == 257143, co oczywiście nie zmieści się w jednym bajcie.

Największa liczba iteracji, które można określić za pomocą rejestru 8-bitowego, wynosi 256, a do osiągnięcia 3 600 000 stanów T z 256 iteracjami, każda iteracja musiałaby przyjąć 14 062 T-stanów. To jeden wielki organizmpętla.

Jeśli używamy licznik 16-bitowy rzeczy zaczynają się nieco łatwiejsze. Przy 65 536 iteracjach potrzebujemy tylko 55 T-stanów na iterację, aby osiągnąć ogółem 3 600 000 stanów. Poniżej jest przykład co to może wyglądać tak:

; Clobbers A, B and C 
    ld  bc,#0 
1$: 
    bit  #0,a ; 8 
    bit  #0,a ; 8 
    bit  #0,a ; 8 
    and  a,#255 ; 7 
    dec  bc  ; 6 
    ld  a,c  ; 4 
    or  a,b  ; 4 
    jp  nz,1$ ; 10, total = 55 states/iteration 
    ; 65536 iterations * 55 states = 3604480 states = 2.00248 seconds 

Answer 2

jestem kawałkiem dziwaka optymalizacji, więc tutaj jest mój przejdź za pomocą składni z których jestem najbardziej znany (od asemblera TASM i podobne) :

Instruction opcode timing ld bc,$EE9D ;01EE9D 10cc ex (sp),hl ;E3 19*(256C+B) ex (sp),hl ;E3 19*(256C+B) ex (sp),hl ;E3 19*(256C+B) ex (sp),hl ;E3 19*(256C+B) djnz $ ;10FA 13cc*(256C+B) - 5*C dec c ;0D 4*C jr nz,$-3 ;20F7 12*C-5

Kod ten jest 12 bajtów i 3600002 cykli zegara.

EDIT: Wygląda na to, że część mojej odpowiedzi zniknęła! Aby lepiej odpowiedzieć na twoje pytanie, Twój Z80 może przetwarzać 1800000 cykli zegarowych w ciągu jednej sekundy, więc potrzebujesz dwa razy więcej (3600000). Jeśli zsumować czasy podane w moim kodu, otrzymasz:

= 10 + (256C + B) (19 * 4 + 13) -5C + 4C + 12C-5

= 5 + (256C + B) 89 + 11 C

= 5 + 22795C + 89B

zatem kod czasowy jest w dużej mierze zależny od C 3600000/22795 wynosi 157, tak więc zainicjować C z 157 (0x9D). Po ponownym podłączeniu otrzymujemy B w przybliżeniu 237,9775, więc zaokrąglamy to do 238 (0xEE). Podłączenie tych elementów daje nasz ostateczny czas 3600002 cm3 lub około 2.000001 sekund. Zakłada się, że procesor działa dokładnie z częstotliwością 1,8 MHz, co jest bardzo mało prawdopodobne.

Jeśli możesz używać przerwań, z grubsza obliczyć, ile razy wystrzeliwuje na sekundę i użyć pętli podobnej do halt \ djnz $-1. Oszczędza to znacznie więcej pod względem zużycia energii.