私が40年前に買ったZ80のチップセットに入っていたCTCの話。カウンタ・タイマ・コントローラーの略だそうです。中身は二進の計数機で、当時は全く使い方が分からなかったのを思い出します。これは、組み込み用計算機では大活躍の仕組みで、周期的な割り込み発生器として使います。たとえば、60Hzとか10m秒毎とか。
タイマと言えば炊飯器で、夕にセッティングして朝に炊き上がっている塩梅。このようなタイマーをオン・ディレイ・タイマと言います。スイッチを入れてから一定時間後に動作がONになる仕組みです。スイッチを途中で切ったら動作はキャンセルです。
このオン・ディレイ・タイマを、周期的な割り込みでプログラムするのは簡単です。ですから、ハードとしては正確な時間発生器が必要で、組み込み用マイコンにはほぼ確実にカウンタ・タイマの機構が入っています。入力は計算機のクロックそのものです。
さて、なんだかかつてのマイコン雑誌の記事みたいになってしまいました。つまり、現実の計算機は単に技術計算をするだけで無く、入出力や計時のための仕掛けが必ず備わっている、ということ。
問題は、通信を含む入出力や計時に関しては理論的背景が必ずしも明確で無く、何となく経験的に設計されていると思えることです。これだけくどくどと説明して、やっと核心に近づきました。
データベースの理論やネットワーク・アルゴリズムの本が近いような気がしますが、何となく外れている感じもします。
本質的には、CPUの動作を状態遷移図で説明した場合に、計算そのものに必要なフェッチとエクセキュートの他に、インタラプトとDMAの2フェイズが加わっただけなので、何とか理論を構築できるような気がします。
なので、かれこれずっと思い出すたびに調べています。が、これこそが理屈だ、というのに出会ったことはありません。ですから、今回の話はこのあたりでお終いです。
組み込み用マイコンでは普通の動作なので、実用的書籍はたくさんあります。実験用ボードも豊富で、やる気さえあればすぐに動作を試すことができます。
