ANEWSMENT ●システム機器統括事業部 ●平成 １３年 ２月 １日発行 ＣＳ１ インデックスレジスタを使いこなそう（５） いままで４回にわたって、インデックスレジスタを使った回路事例を 紹介してまいりましたが、どうも基本的な事柄がよく分からない どうも基本的な事柄がよく分からないとい どうも基本的な事柄がよく分からない うお声があるようですので、今回は、インデックスレジスタ処理の原 点に戻って、アドレス修飾 アドレス修飾の考え方と技法について整理してみました。 アドレス修飾 Ⅰ．アドレス修飾とは？ インデックスレジスタの使い方を知るうえで避けて通れないのがアドレス修飾（ アドレス修飾（Address アドレス修飾（Address Modification） Modification） の考え方です。アドレス修飾の手法は、もともと、コンピュータのプログラミング技法のひとつとして発 展してきたものですが、ＰＬＣの世界に於いても四則演算処理やデータのテーブル処理が一般化するにつ れて、命令セットの一環として組み込まれてきたものです。 ここでは、アドレス修飾の意味を理解するために、図１のように、＜５×３×２×４＞という乗算処理を 例に考えてみましょう。 最終的な姿 ＜ 図１＞ ５×３×２×４＝？の計算方法 １回目の演算命令 ２回目の演算命令 ３回目の演算命令 ＊Ｂ（BCD 乗算） ＊Ｂ（BCD 乗算） ＊Ｂ（BCD 乗算） Ａ番地 （５） ×Ｂ番地 （３） Ｚ番地（１５） 5 × 3 = 15 Ｚ番地（１５） ×Ｃ番地 （２） Ｚ番地（３０） 15 × 2 = 30 Ｚ番地 （３０） ×Ｄ番地 （４） Ｚ番地（１２０） 30 × 4 = 120 Ａ番地 Ｂ番地 Ｃ番地 Ｄ番地 Ｚ番地 ５ ３ ２ ４ １２０ ５×３×２×４の乗算処理は、＜図１＞のように掛け算を３回行うことによって、Ｚ番地に１２０ という答が得られる訳ですが、上の例のように乗算の回数が３回程度ですと、命令の数もたかが知 れていますが、これが１０回、１５回となりますと＜＊Ｂ命令＞が乗算の回数分だけズラ∼ッと並 んでしまうことになります。 可変ｱﾄﾞﾚｽ ■アドレス修飾の技法とは、プログラム・コンパクト化の技法と見つけたり！ B 番地→C 番地 ＜図１＞ の演算処理プログラムの構造をヨ∼ク見つめている と分かることなのですが、１回目だけは“Ａ×Ｂ＝Ｚ”となっ →D 番地と変化する ていますが、２回目、３回目は、“Ｚ×Ｃ＝Ｚ”、“Ｚ×Ｄ＝ Ｚ”のように、「乗数」のエリアだけがＣ番地、Ｄ番地と変化 Ｚ番地 × → Ｚ番地 しているだけで、「被乗数」も「積」もＺ番地と、参照アドレ スが固定していることに気づきます。そこで、上記プログラム 被乗数 乗数 積 の「乗数」の部分だけを変数扱いにして次頁＜図２＞のように 繰り返しループ形のプログラムを組んでみました。 固定ｱﾄﾞﾚｽ 固定ｱﾄﾞﾚｽ ANEWSMENT ●システム機器統括事業部 ●平成 １３年 ２月 １日発行 ＜ 図２＞“アドレス修飾の技法”で参照番地を＜変数＞として処理する Ａ番地（５） ﾜｰｸｴﾘｱ／Z 番地に → Ｚ番地（５） A 番地の内容・ Ａ＋０番地 Ａ＋１番地 Ａ＋２番地 Ａ＋３番地 ５ ３ ２ ４ 5 を転送する Ｚ番地 （Ｚ番地） ×（Ａ＋ｎ番地） → （Ｚ番地） NO ３回完了か？ YES ＮＥＸＴ ワーク エ リア ｎ： 1 → 2 → 3 ＜乗算処理＞ Ｚ番地 １回目 ５ Ａ＋n番地 Ｚ番地 × ３（Ａ＋１番地） ＝ １５ ２回目 １５ × ２（Ａ＋２番地） ＝ ３０ ３回目 ３０ × ４（Ａ＋３番地） ＝ １２０ ループ処理の結果として、Ｚ番地に 乗算結果の１２０が残る！ ＜図１＞と＜図２＞の違いがお分かりでしょうか。＜図１＞は、Ｂ番地、Ｃ番地、Ｄ番地と連続した アドレスに格納されている＜乗数データ＞を取り出すのに、都度、命令語によって、Ｂ番地、Ｃ番地、 Ｄ番地といった絶対アドレス 絶対アドレスで指定しています。 絶対アドレス これに対して、＜図２＞のメモリへのアクセス方法は、 基点 図３のように、Ａ番地を基点 基点にして、Ａ番地からどれだけ 基点 離れているかという相対アドレス 相対アドレスによって指定するものです。 相対アドレス Ａ 番地 Ａ＋１番地 Ａ＋２番地 Ａ＋３番地 ５ ３ ２ ４ そして、この基点 基点となるアドレスからどれだけ離れているか 基点 を示す値を変位 変位と 変位 いいます。 変位 ＜図１＞のＡ番地とＢ番地の変位は１、Ａ番地とＣ番地の変位 は２ということになり、図３のように、Ｂ番地のことをＡ＋１番地、 図３．アドレス修飾の考え方 Ｃ番地のことをＡ＋２番地と表現することができます。 このように、ある基点 基点となるアドレスを定め、そこからの変位 変位で処理の対象となるメモリ番地を指定 基点 変位 することをアドレス修飾 アドレス修飾といいます。そして、変位量を示すパラメータのことをオフセット オフセットと呼んでいる アドレス修飾 オフセット のです。また、このようなアドレス修飾 アドレス修飾の技法は、通常、＜図２＞の FOR∼NENT 文のようなループ回路 アドレス修飾 と組み合わせて使用されます。 以上、コンピュータのソフトウェア技術の世界で古くから用いられてきたアドレス修飾 アドレス修飾の考え方につい アドレス修飾 て説明してまいりましたが、次章では、ＣＳ１で使用されているアドレス修飾の技法 アドレス修飾の技法について、前述の アドレス修飾の技法 「基点」と「変位」 「基点」 「変位」という２つの観点から説明させていただきます。 「変位」 ANEWSMENT ●システム機器統括事業部 ●平成 １３年 ２月 １日発行 Ⅱ．ＣＳ１におけるアドレス修飾の技法 ∼インデックスレジスタとデータレジスタの使い方∼ インデックスレジスタ（ データレジスタ（DR0 CS1 には、インデックスレジスタ インデックスレジスタ（IR0∼ データレジスタ（DR0∼ IR0∼IR15） IR15）とデータレジスタ（ DR0∼DR15） DR15）というアドレス 修飾のためのレジスタがあります。 １．アドレスの基点を設定する ／ MOVR と MOVRW 基点設定の 種類 命令語（ﾆﾓﾆｯ ｸ） シ ン ボ ル ﾁｬﾈﾙ番号の 基点設定 ＭＯＶＲ MOVR ００２０ IR0 動 作 説 明 ００２０ＣＨの I/Oメモリ実効アドレス をイ ンデック ス レジ ス タ ／IR0に 格納します * ００２０ＣＨの I/Oメモリ実効アドレス (*1)： ０Ｃ０14 IR0 ００００Ｃ０14 ﾘﾚｰ番号の 基点設定 ＭＯＶＲ MOVR 0000.13 IR0 ００００CH・１３BITの I/Oメモリ実効アドレス をイ ンデック ス レジ ス タ ／Ｉ Ｒ０に 格納します * 0000CH・ 13BITの I/Oメモリ実効アドレス ： 0C000D IR0 000C000D ﾀｲﾏ / ｶｳﾝﾀ番号の 基点設定 現在値エ リアの ・ 基点設定 MOVRW MOVRW TIM0000の 現在値エ リアの I/Oメモリ実効アドレス をイ ンデッ ク ス レジ ス タ ／IR0に 格納します 。 T0000 IR0 * TIM0000の 現在値ｴﾘｱの I/Oメモリ実効アドレス ：0E000 IR0 同 上 同 上 ・ タ イ ムアップフラグ ＭＯＶＲ 0000E000 MOVR TIM0000の ﾀｲﾑｱｯ ﾌﾟ ﾌﾗｸﾞ の I/Oメモリ実効アドレス をイ ンデッ カ ウ ントアップフラグ T0000 ク ス レジ ス タ ／IR0に 格納 IR0 の 基点設定 * TIM0000の ﾀｲﾑｱｯﾌﾟ ﾌﾗｸ の I/Oﾒ ﾓﾘ 実効ｱﾄﾞ ﾚｽ：0BE000 IR0 (*1) 000BE000 I/O メモリ実効アドレスとは？ 入出力リレー、内部補助リレー、DM エリア、タイマ現在値等々、すべての I/O メモリエリアに おける連続アドレスのことで、MOVR 命令もしくは MOVRW 命令でインデックスレジスタにチャ ネル番号あるいはリレー番号を設定した時、そのレジスタに格納される内部コードのことを I/O メモリ実効アドレスといいます。あくまで、内部処理用のコードですからラダープログラムで直接 メモリ実効アドレス 指定することは避けるようにしてください。 （註）I/O 「アドレス修飾」の項をお読みいただけば、お分か I/O メモリ実効アドレスの意味は、次の「アドレス修飾」 メモリ実効アドレス 「アドレス修飾」 りいただけると思いますが、ここでは、MOVR 命令もしくは MOVRW 命令を実行した時、 インデックスレジスタに格納されるアドレス情報であるとだけ理解しておいてください。 ANEWSMENT ●システム機器統括事業部 ●平成 １３年 ２月 １日発行 ２．アドレス修飾の技法 前節では、ＭＯＶＲ ＭＯＶＲやＭＯＶＲＷ命令 基点をインデックスレジスタに ＭＯＶＲ ＭＯＶＲＷ命令を使って、メモリ・アドレスの基点 ＭＯＶＲＷ命令 基点 設定する方法についてお話ししましたが、ここでは、そこで設定されたアドレスの基点 アドレスの基点にオフセット値 アドレスの基点 オフセット値 を加減算して、アドレス修飾（ アドレス修飾（Address Modification）を行う方法について説明いたします。 アドレス修飾（Address Modification） メモリ・アドレスの基点 ＋／− ＝ オフセット値 MOVR や MOVRW 命令で 命令 参照アドレス この章で勉強します！ 変位量 インデックスレジスタに アドレス修飾 アドレスの基点を設定します アドレスの基点 ２−１．インデックスレジスタ番号を指定することによって、メモリ・アドレスを ２−１．インデックスレジスタ番号を指定することによって、メモリ・アドレスを オフセットなしで間接的に指定する オフセットなし で間接的に指定する ＜ ,ＩＲ□ ,ＩＲ□ ＞ “ ，” ＩＲ□に格納されている I/O メモリ実効 ＩＲ□ ＩＲ□ ,,ＩＲ□ を アドレスが示すチャネル チャネルまたはリレー番号 リレー番号 アドレス チャネル 忘れないでネッ！ □： 0∼ 0∼15 までの数字 を指定します オフセットなし ,ＩＲ□は、オフセットなし ＩＲ□ 間接指定とも呼ばれています 間接指定 MOVR と,IR□の関係について ,IR□の関係について アドレスの基点を設定するＭＯＶＲ命令と メモリ・アドレスの間接指定 ,ＩＲ□の関係 ,ＩＲ□の関係 についてまとめてみました！ MOVR D00000 IR0 D00000（の I/O MOVR ﾒﾓﾘ実効ｱﾄﾞﾚｽ） 0000.13 IR1 を IR0 にセット ,IR1 MOV #0000 ,IR0 （の I/O ﾒﾓﾘ実効ｱ ﾄﾞﾚｽ）を を IR1 に セット （IR0 が指し示す） D00000 に 定数 0000 を転送 MOV #0000 非常に重要です！ 非常に重要です！ ﾘﾚｰ番号／0000.13 0000.13 ﾘﾚｰ番号／ D00000 IR1 が指し示すﾘﾚｰ番号／0000.13 が指し示すﾘﾚｰ番号／0000.13 をロードする 0000.13 ANEWSMENT ●システム機器統括事業部 ●平成 １３年 ２月 １日発行 ２−２．ＩＲ□の内容に“定数”を＋／− ２−２．ＩＲ□の内容に“定数”を＋／−する＜定数オフセット指定＞ ＩＲ□の内容に“定数”を＋／−する＜定数オフセット指定＞ IR0 が指し示すアドレスに ＋３ ,ＩＲ０ メモリ・アドレスの基点 ＋／− MOVR／MOVRW MOVR MOVRW 命令で 命令 ＋３します 定 数 ＝ 参照アドレス オフセット値（変位量） アドレスの基点を アドレスの基点 IR□に設定 回 路 例 ﾘﾚｰ番号／0000.13 0000.13 ﾘﾚｰ番号／ （の I/O ﾒﾓﾘ実効ｱﾄﾞﾚｽ） D00010（の I/O ﾒﾓﾘ実効ｱﾄﾞﾚｽ）を を D00010 IR0 にセット を IR1 にセット MOVR 0000.13 IR1 +5 ,IR1 MOVR D00010 IR0 MOV #0000 -3,IR0 IR0 が指し示す IR1 が指し示すﾘﾚｰ番号／0000.13 が指し示すﾘﾚｰ番号／0000.13 に +5 番地したﾘﾚｰ番号／0001.02 番地したﾘﾚｰ番号／0001.02 をロードする 0001.02 D00010 から−３番地 した D00007 に 定数 0000 を転送する MOV #0000 D00007 ANEWSMENT ●システム機器統括事業部 ●平成 １３年 ２月 １日発行 ２−３．ＩＲ□の内容にＤＲ□の内容をプラスする＜ＤＲオフセット指定＞ ２−３．ＩＲ□の内容にＤＲ□の内容をプラスする＜ＤＲオフセット指定＞ IR0 が指し示すアドレスに ＤＲ１ ,ＩＲ０ DR1 の内容をプラスします オフセット値（変位量） メモリ・アドレスの基点 ＋ DR□の内容 DR□の内容 ＝ 参照アドレス MOVR／MOVRW MOVR MOVRW 命令で 命令 DR□には、あらかじめ MOV 命令等 アドレスの基点を アドレスの基点 IR□に設定 で定数 定数を格納しておきます 定数 回 路 例 （註）DR０ 定数０００３が格納されているものとします。 DR０には、あらかじめ MOV 命令等で定数０００３ 定数０００３ D00100（の I/O D00100 ﾒﾓﾘ実効ｱﾄﾞﾚｽ）を を I/O ﾒﾓﾘ ﾘﾚ--番号／0001.05 0001.05 ﾘﾚ 番号／0001.05（の IR0 にセット 実効ｱﾄﾞﾚｽ）を を IR1 にセット MOVR D00100 MOVR IR0 0001.05 IR1 DR0 ,IR1 MOV #0000 DR0,IR0 IR0 が指し示す D00100 に DR0 の IR1 が指し示すリレー番号／0001.05 が指し示すリレー番号／0001.05 に 内容 0003 をプラスした をプラスした D00103 に DR0 の内容 0003 をプラスして 定数 0000 を転送 リレー番号／0001.08 番号／0001.08 をロード 0001.08 MOV #0000 D00103 ANEWSMENT ●システム機器統括事業部 ●平成 １３年 ２月 １日発行 ２−４．命令実行の直後に、 ２−４．命令実行の直後に、IR 命令実行の直後に、IR□の内容を＋１（または＋２）する＜オートインクリメント＞ IR□の内容を＋１（または＋２）する＜オートインクリメント＞ ,ＩＲ１＋ 命令実行の直後にＩＲ１の内容 (*1) を＋１します ＩＲ１＋＋ ,,ＩＲ１＋＋ 命令実行の直後にＩＲ１の内容 (*1) を＋２します (*1) I/O メモリ実効アドレス MOVR 0001.05 IR1 ,IR1++ ﾘﾚｰ番号／0001.05（の 0001.05 LD 命令実行直後にリレー番号が I/O ﾒﾓﾘ実効ｱﾄﾞﾚｽ） を IR1 0001.05 から 0001.07 に更新され、 にセット 次の LD 命令の実行に備えます LD 0001.05 を実行後、IR1 の示すアドレスを 0001.05 ＋２して 0001.07 にします ２−５．IR ２−５．IR□の内容を−１（または−２）してから命令を実行する＜オートデクリメント＞ IR□の内容を−１（または−２）してから命令を実行する＜オートデクリメント＞ ,−ＩＲ２ ＩＲ２の内容 (*1) を−１してから命令を実行します ,−−ＩＲ２ ＩＲ２の内容 (*1) を−２してから命令を実行します (*1) I/O メモリ実効アドレス ■ オートインクリメント／ MOVR 0001.05 IR1 ,--IR1 ﾘﾚｰ番号 0001.05 （の I/O ﾒﾓﾘ実効ｱﾄﾞﾚ ｽ）を を IR1 にセット デクリメント制御の意味合い CS1 に限らず、アドレス修飾の技法 アドレス修飾の技法とは、 アドレス修飾の技法 インデックスレジスタが指し示すアドレス を如何にコントロールするか？に掛かって います。オートインクリメント オートインクリメントやデクリ オートインクリメント デクリ IR1 の示すﾘﾚｰ番号／0001.05 の示すﾘﾚｰ番号／0001.05 から２番地 を引いたリレー番号／ リレー番号／0001.03 を引いた リレー番号／0001.03 をロード 0001.03 メントの技法は、本資料の２頁-図２でも メント 述べたような FOR∼NEXT 等のループ回路 との併用により、参照アドレスの更新処理 参照アドレスの更新処理 （±1/±2）に重要な役割を果たしています。 ANEWSMENT ●システム機器統括事業部 ●平成 １３年 ２月 １日発行 Ⅲ．まとめ アドレス修飾の意味とＣＳ１に於ける各種技法についてお分かりいただけましたでしょうか？ 今回、学習した＜アドレス修飾の考え方＞は、建造物に例えると「基礎」とか「土台」の部分に相当すると 思います。そして、この土台のうえに、どのような建物を建てることができるかは、ひとえに皆様の応用力に 掛かっているように思いますし、そのような応用力を養っていただく為に、本シリーズの既刊分である（１） ∼（４）の「インデックスレジスタの応用事例」との併読をお勧めする次第です。 最後に、前章でご紹介した「アドレス修飾の技法」と「既刊資料」の掲載関係を＜表１＞にリストアップし ておきましたので参考になさってください。 ＜表１＞ 各種技法の掲載リスト 掲 載 資 料 （１） （２） （３） （４） MOVR MOVRW ○ ／ ○ ○ ○ ／ ○ ／ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ,IR□ ,IR□ + ○ ○ ,IR□ ++ ／ ／ ○ ／ ／ ／ ／ ○ ／ ／ ○ ／ ／ ／ ／ +1,IR□ ,-IR□ DR□ ,IR□ （註）＜表１＞の補足説明 （１）∼（４）の数字は、本シリーズ＜インデックス ＜インデックス レジスタを使いこなそう＞のシリアル・ナンバーを レジスタを使いこなそう＞ 示しています。 （○印： 掲載あり） ／ 本シリーズ ／ 今後の予定 次回、もう一度、インデックスレジスタの基本仕様 インデックスレジスタの基本仕様に対して解説を加えたうえで、次々回以降 インデックスレジスタの基本仕様 から再び、インデックスレジスタの応用事例 インデックスレジスタの応用事例を掲載してまいりたいと思っております。 インデックスレジスタの応用事例 ご期待の程を・・・・。 《 お知らせ 》 インデックスレジスタに関するアプリ事例を募集しています！ “こんな回路があるのだが、インデックスレジスタを使用できないか？”といったような こんな回路があるのだが、インデックスレジスタを使用できないか？ テーマがございましたら下記へご相談ください。急を要するもの以外でしたらどのような ものでも受け付けております。
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