CPM68K次男にはIOボードをとりつけて１２８＊64DOTのグラフィック液晶もつないでいます。
ただグラフィックにしてはやや貧弱で、どちらかといえばキャラクターを表示するためにつけたものです。
６×８フォントなら21文字×８行が表示できますので結構な情報量です。
でも、やぱりもうちょっとグラフィックも扱えたらいいな〜と思うことしばしばです。
そこで、以前に色々と試しに買ってみた中からTFTの480×320DOTの液晶モジュールも接続できるように接続コネクタを新設しました。
（※Tea Timeのものとは異なり、コネクタが一列になっているタイプのものです）。
先の128×64のLCDはGPIOに接続していましたが、それではデータの転送速度が遅くなりそうなので、MC68000のデータバス
に直接的に接続するようにしています。
このサイズになると128×64のLCDに比べると、画素数は約19倍になりますので多くの情報が表示できます。
でも、LCD全体のサイズにはあまりかわらないので、必然的にドットが小さくなりますので老眼の進む目には厳しいものがあります。
６×８フォントなら、８０文字×４０行で表示できるのでモニターの代わりになりますが・・・・、
虫眼鏡がいりそうで、ちょっと無理です（笑。
最初にIO基板にとりつけていた液晶（１２８×６４）です。ちょっと解像度としては寂しいです。
４８０×３２０のLCDがとりつけられるように、コネクタを新設しました。MC68000のバス直結です。
サイズ的にはほとんど128×64と変わりません。取り付けたLCDはRM68140というドライバのものです。
解像度は高くなりました。表示速度はまあまあです。でも、文字が小さいなあ〜。
よくこれで動くなあ〜。
使用したLCDは４線式のタッチパネル付きのものです。４線式なので他の端子と低抵抗でつながっているものがあるので、
そこへの信号の供給はできるだけ低インピーダンスで駆動すべきなのですが、そんなこといっても駆動するのはロジックICしかありません。
案の状というべきか、タッチパネルに関連するピンの信号は他のピンの影響を受けて、無茶苦茶汚い波形になっています。
よくまあ、これで動くな〜という気もしますが、これでも動くのがディジタルのいいところなのでしょう。LOWレベル、HIGHレベルが仕様
を満足していればいいわけですからね。
タッチパネルに関連する端子の信号はものすごく乱れています。
タッチパネル以外の端子信号は比較的綺麗です。オーバ、アンダーシュートが大きいから
ダンピング抵抗入れたほうがいいかな〜。
データ転送速度は約1.4us/byte
当初から懸念していたのは表示速度です。それについてもLCDをバス直結にしたためか比較的ストレスなく動くようです。
そこで、データの転送速度を調べてみました。画面の全クリアーを１００回おこなったところ約４３秒かかりました。
１画面の消去は0.43秒ですね。このくらいならOKです。ちなみに、１画面のクリアーには１ドットづつのすべての画面で
データを送出する必要があります。１ドットは16bitのカラー情報からなりますので、２バイトが１ドットです。
送出しなければならないデータ量は
全画面消去に必要な送出データ量 ４８０×３２０×２＝307kバイト
になります。それを１００回繰り返して４３秒ですから、１バイトあたりのデータ転送には約1.4usかかっていることになります。
つかっているCPM68K次男のCPU速度は40MHz（CPUは16MHzなので2.5倍のオーバクロック）ですから、約56クロックです。
ループに必要な命令等も含めると、まあ妥当な線でしょう。MC68000では大体１つの命令の実行には１０クロック程度かかりますから、
比較的良好なコードが生成されているようです。
CPM80（Z80）３号機にもグラフィックLCDを使いたい！
CPM68K次男に高分解能の液晶が乗ったことなので、ついでもCPM80(Z80)３号機にも搭載することを考えてみました。
丁度、手元にすこし小さいですが320×240ドットの液晶があります。でも、問題はSPI（シリアル通信）専用ということです。
CPM80のGPIOにSPIをつかって接続したら、いったいどのくらいの時間がかかるか試算してみました。
ソフトSPIだと使い物にならない・・・
まず、CPM80のC言語ではGPIOに１回データを送出するのにおよそ10usかかります。CPM80のクロックは20MHzで動かしているので、
１クロック50nSですから200クロックを要していることになります。8080のOUT命令は８クロックですから、かなり冗長なクロック
を要しています。これは8080の命令に問題があるわけで、8080の命令ではOUT命令を出力するアドレスはプログラム上に記述しなければ
なりません。アドレスをレジスタ渡しできれば簡単なのですが、８０８０にはその機能はありません（Z80にはあります。
ただしZ80の命令をつかうCPM80としての互換性が保てなくなります。
コンパイラはOUT命令をコンパイルすると、命令コードとアドレスをメモリー上に書き込んで、そこを実行するという手間のかかった
コードを生成せざるをえません。これが時間がかかる元凶です。
そこでシリアルで送るとなると１ビット送るのに少なくとも３回のＯＵＴ命令が必要です（データ送出、クロックパルスＨＩＧＨ、クロックパルスＬＯＷの３回）。
これが８回で１バイトですから、１バイトで２４回のＯＵＴ命令が必要になります。
で、１つのOUT命令で10uSかかるとすると、320×240の液晶画面を全消去する時間は最短で
全面消去（最速） 320×240×２×８×３＝約３７秒
となります。ただし、実際にはループを回す処理などを含めると、その２倍程度はかかるとみたほうがいいので、早くても１画面消去
で１分以上はかかることになります。それって、たぶん我慢できない速度です。
高速化のために
ＬＣＤへのデータ転送速度を早くするためにも、CPM80とのインターフェイスはパラレルで行って、その先のSPI通信については
ハードウエアで出来ないかな〜と考えることにしました。SPIからパラレルに変換するのは、シフトレジスタがあれば簡単にできますが、
パラレルデータをSPIに変換するのはちょっと工夫が必要です。この変換は、あまりネットにもでていないようです。
この変換に何が必要かといえば、パラレルデータをSPIに変換するために外部クロックの供給が必要です。またこのクロックを
SPIとする場合には、１バイト分のデータ送出したらクロック止める必要があります。すなわち１バイトである８クロックを
カウンとする機能も必要になります。このあたりが、すこし面倒なところでしょう。
というかパラレルをSPIシリアルに変換する動機なんて、ほとんどないというのが実体なんでしょうね。
こんな回路になるかな？
ということで、まずは簡単にパラレルーSPIの変換回路を考えてみました。８ビットのデータを選択するために４ビットのデータセレクタを
２個もっている74153を使いました（これならもっている）。本来はシフトレジスタがあれば、もっと簡単になったかもしれません。
しかし、まずは身の回りにある部品だけで、出来る回路となるとこうなっちゃいました。全体で７個のロジックがICが必要です。
もっとも、シフトレジスタがあったとしても、ICの個数が２〜３個へっただけかもです。
パラレル信号をSPIに変換する回路を考えてみました。
実際に作る気になる速度になるかな？
一応回路は描いてみたものの、実際に作ってみてあまりも想定した速度と違っていたら（勿論遅い）、なんかがっかりしそうなので、
念のために、ダミープログラムを組んでみてどのくらいの速度になりそうか実測です。
結果としては、OUT関数をつかった場合の全画面消去の時間は約２．５秒です。う〜ん、微妙だなあ〜。我慢できるかなあ〜。
そういえば、昔のPC8801のときもグラフィック画面の消去って結構時間がかかったような気もするし、こんなもんかなあ〜。
ちなみに、OUT関数をつかわずにメモリーマップドIOとした場合も時間を測定してみましたが、こちらは約１．６秒です。
まあ、早くはなりましたが・・・・これを実現するにはメモリーアドレスのデコードを新たに追加しないと駄目なんですよね〜。
そこまで、手を加えても１．６秒かあ〜。んんん・・・・モチベーションがあがらない・・・・。
全画面消去 約２．５秒 out関数をつかった場合。
我慢できるか出来ないか、微妙な時間だなあ〜。
全画面消去 約１．６秒 メモリーマップドIOとした場合。
だいぶ速くなったけど、さらにハードを追加しないとだめだしなあ〜、
そこまでやるかなあ〜？？
なんか企画倒れの感が・・・・
ここまで検討してきて、得られる結果にちょっと寂しいものを感じはじめました。
どうしようかなあ〜？？？ とりあえず休日前夜なので時間には余裕があるし、
ビールでも飲めばやる気がでてくるかもしれません（笑。
ちょっと思考を変えて
ロジックICをつかった変換回路だと高速なSPI変換ができますが、作るのが面倒です。
SPI変換の速度を落としてもよいのなら、PICをつかったソフトロジックで構築できるかもしれません。
おそらく、SPIのクロック速度は数100kHzまで低下しそうですが、はるかに簡単です。
PICのH/W-SPIをつかえば1MHzくらいまで稼げるかな？いづれにしても、
たぶんPICをつかうならPIC１個とロジック１個程度でできるでしょう。この際、PICのH/W-SPIを調べてみようかな？
しかし、LCDとCPM80間のインターフェイスに、メインのZ80(20MHz)より高性能なCPUをつかうのってどうよ！
って気もしてきました。
んん・・・そろそろ酔っ払いモードに突入だあ〜。また明日考えよ。
