実験システムの概略
実験システムの概略を下図に示す。 CPUボードとFPGAボードを接続して使用する。 CPUボードにはCPUとメモリ (RAM, ROM) が搭載されている。 USBでノートパソコンと接続する。 FPGAボードには FPGA (Field Programmable Gate Array, 書き換え可能なLSI)、 押しボタンスイッチ、発光ダイオード (LED)、 7セグメントLED表示器などが搭載されている。 FPGA内部にRAMやROMのようなメモリ、 ボード用のアドレスデコーダ等を配置している。
今回使用するCPUは Advanced Micro Devices, Inc. (AMD, AthlonやDuronが有名) の Am186CUで、 メモリとI/Oデバイスを区別する。 そのために、メモリとI/Oデバイスを区別する線があり、 高レベルならメモリ、低レベルならI/Oデバイスとしている。
Am186CUはCPU内部にアドレスデコーダを内蔵しているので、 本実験ではこのデコーダを使用する。 FPGAボード上のメモリを読み書きする際には Memory Chips Select (MCS) という信号がアクティブ (低レベル) になる。 FPGAボード上のI/Oデバイスを読み書きする際には Peripheral Chips Select (PCS) という信号がアクティブ (低レベル) になる。 したがって、この2本の信号線を観測すれば、 FPGAボード上の素子に対して読み出しや書き込みを行なっていることがわかる。 読み出しと書き込みの区別は、 Read Strobe (RD) とWrite Strobe (WR) で行なう。 どちらも負論理で、低レベルの時にアクティブとなる。
実験システムては、バスの信号波形は下図のようになる。 以下の4種類に分類できる。
(作成: 2002年10月30日, 最終更新: 2002年10月30日)