メモ帳などの等幅フォント・固定幅で読んでください。タブ半角８桁で、半角で８０桁、全角４０桁以上無いと読み辛いと思います。 『Ｚ８０の乱数』　by baa 2013/12 2014/01　加筆修正 ●　乱数とは何か？ 　広辞苑によると 　（数）０から９までの数字から無作為復元抽出を繰り返して得られる数の列。完全に無秩序で、かつ全体としては出現の頻度が等しい。 　だそうです。私の知る「乱数」の作り方は、例えば０から９を書いた２０面有るサイコロを振ります。サイコロが正確で、振り方に癖が無いなら、振って出た目を順に並べたものが「乱数」です。 　「乱数」を作る場合は何度もサイコロを振るので、１ばかり連続５回というように、同じ目が続くかもしれませんし、１００回振っても全然出ない目が有るかもしれません。それが「乱数」です。 　このサイコロの方法は、実際に実務に使われている乱数の生成方法ですが、この方法で「乱数」を作ると、広辞苑の「・・・全体としては出現の頻度が等しい」の部分と違う結果になるような気がします。 　「・・・全体としては出現の頻度が等しい」のは、「乱数」の一つ一つの数の出方をどうにか細工した場合なのでは？？　あるいは「繰り返す回数が多いほど、全体として出現の頻度が同じ値に近づく」とか書いたほうが良かったりして？ ●　８ビットパソコンの乱数 参照した本：３番と４番の方法『Ｚ８０マシン語秘伝の書』 　　　　　　５番の方法『ＭＳＸマシン語入門講座』（←ソースを変更してあります） 　ＲＰＧの敵の出現率や攻撃の成功率など、値に変化を持たせたい場合等に「乱数」を使います。コンピュータで作る「乱数」は、元にする任意の値 ＝ 「種」から適当な式（や手順）を使って作った値ですので、種が同じなら値も同じです。よって、無秩序では無く「擬似乱数」と呼ばれます。 　パソコンで「擬似乱数」を作るのには、色々な方法が有ると思いますが、普通はプログラミング言語に「擬似乱数」を作る関数が用意されているので、それを使います。でも、アセンブリ言語の場合は、自分で作らなければなりません。そこで、乱数の作り方を書きます。私が知っているのは、８ビットＣＰＵのＺ８０で「擬似乱数」を作る方法です。簡単且つ用途限定 〜 複雑且つ多用途まで幾つかありますので、ご紹介します。 　１．リフレッシュレジスタの値をそのまま使う 　　　普通のメモリ（ＤＲＡＭ）は、一定期間内に再書き込みしないと値が消えます。 　　期間内に再書き込みして値を保持する仕組み ＝ リフレッシュが必要です。 　　　Ｚ８０には、メモリをリフレッシュするタイミングを常にカウントしている、 　　Ｒレジスタ（リフレッシュレジスタ）があります。 　　　Ｒレジスタは、８ビットの内の７ビットを使用して、常に０から順に１ずつ 　　１２７まで増えては０に戻ってまた増えていく、ということを繰り返しています。 　　メモリを５１２バイトずつリフレッシュするので、６５５３６÷５１２＝１２８ 　　というわけです（０が入るので０〜１２７です）。 　　　ゲームをする人がボタンを押すタイミング（注１）のような、機械の時間から 　　見ればバラバラのタイミングで、Ｒレジスタの値を調べれば、０から１２７の 　　乱数となります。また、下記４種類の方法の「種」としても使えます。 　　例） LD A,R ; Rﾚｼﾞｽﾀﾉ ｱﾀｲｶﾞAﾆﾊｲﾙ 　　注１．ボタンでバラバラのタイミングを得るのは、結構難しいです。なぜなら 　　　　　普通のゲームはちゃんとウエイトを入れて、毎回の全体のループの同じ 　　　　　所で入力チェックするからです。タイトル画面やアドベンチャーゲーム 　　　　　で、音楽以外何もせず、ひたすら入力待ちループしてる時だといけるか 　　　　　もしれません？　実際に、この方法を拙作『大魔猫』で使っています 　２．Ｐ／Ｖフラグを使う“丁半”乱数 　　　１バイトのワークを用意しておいて、タイマー割り込みでも、サブルーチン 　　（今で言うプロシージャ）を呼び出した時でも、使う前に１増やします。 　　　２５５になれば、次は０に戻りますが、問題ありません。 　　　必要な時に、その値をＡに読んで　ＯＲ　Ａ　します。そしてＰ／Ｖフラグの 　　値を２値の擬似乱数(？)として使います （実際には条件ジャンプです）。 　　　Ｐ／ＶフラグのＰは、機器間の通信のパリティチェックに使う目的だと記憶 　　していますが（？）、論理演算等した後のＡレジスタのビットの１の数が偶数 　　なら立つのです(注２）。以下は０から２９までの　ＯＲ　Ａ　結果です。 　　　演算結果 Ｐフラグ　　　演算結果 Ｐフラグ　　　演算結果 Ｐフラグ 　　　00000000 1 　　　　　　00001010 1 　　　　　　00010100 1 　　　00000001 0 　　　　　　00001011 0 　　　　　　00010101 0 　　　00000010 0 　　　　　　00001100 1 　　　　　　00010110 0 　　　00000011 1 　　　　　　00001101 0 　　　　　　00010111 1 　　　00000100 0 　　　　　　00001110 0 　　　　　　00011000 1 　　　00000101 1 　　　　　　00001111 1 　　　　　　00011001 0 　　　00000110 1 　　　　　　00010000 0 　　　　　　00011010 0 　　　00000111 0 　　　　　　00010001 1 　　　　　　00011011 1 　　　00001000 0 　　　　　　00010010 1 　　　　　　00011100 0 　　　00001001 1 　　　　　　00010011 0 　　　　　　00011101 1 　　　敵から逃げられるか？　先に攻撃するのはどちらか？　等々。そのままでなく 　　とも変化の「幅」に使えたり、２値の「擬似乱数」？って結構使えますよ。 LD A,(SEED) ; ﾀﾈｦ Aﾆ ﾖﾑ INC A ; 1ﾌﾔｽ LD (SEED),A ; ｼﾞｶｲﾖｳﾆ ﾀﾈｦ ﾎｿﾞﾝ OR A JP PO,HIT ; ｷｽｳ ﾅﾗ HITﾍ ﾄﾌﾞ. ｸﾞｳｽｳﾃﾞﾄﾌﾞﾅﾗ JP PE,HIT ﾄｽﾙ : SEED: DEFB 0 ; ﾀﾈﾉ ﾜｰｸ 　　注２．ビットの１の数が偶数なら立つのを、値が偶数なら立つと記述した本 　　　　　を知っています。Ｚ８０（や、Ｚ８０アセンブリ言語）の解説本で、 　　　　　その種の学校の先生が書いている本なのにです。タイポとかケアレス 　　　　　ミスとかじゃない書き方でです。実際に本格的なプログラムを作れば 　　　　　一発で気付きそうだけど・・・。有名な偉い先生の言っている事でも 　　　　　間違いや誤解が有るかもしれないので、入門書でも解説書でも複数の 　　　　　本を読んで、一々自分で試して確認したほうが良いでしょう 　３．１バイト枠内で、種を５倍して１を足す 　　　式で「擬似乱数」を作る方法の内、最も簡単で速いもので、０〜２５５の値 　　となります。偶数奇数が交互し、２５６回で一順し、下位４ビットは１６回で 　　一順します。Ａレジスタに結果が入ります。下のＳＥＥＤの所に「種」の数値を 　　書きます。 RND: LD A,SEED LD E,A ADD A,A ADD A,A ADD A,E INC A LD (RND+1),A ; ｹｯｶｦ ｼﾞｶｲﾉ ﾀﾈﾆｽﾙ RET 　４．２バイト枠内で、種を５倍して１６ビット値を足す 　　　３番よりも、もっと本格的な「擬似乱数」が必要な場合は、同じく３の方法を 　　２バイトで計算します。６５５３６回で１順します。ＳＥＥＤの所に「種」を書 　　き、ＮＵＭＢＥＲの所には、０以外の任意の１６ビット値を入れます。１バイト 　　の乱数が欲しい場合は、結果の上位をとって使います。大抵の場合はこれで事足 　　りるでしょう。 RND16: LD HL,SEED LD D,H LD E,L ADD HL,HL ADD HL,HL ADD HL,DE LD DE,NUMBER ADD HL,DE LD (RND16+1),HL ; ｹｯｶｦ ｼﾞｶｲﾉ ﾀﾈﾆｽﾙ ; LD A,H ; ﾓｼ 1ﾊﾞｲﾄﾁ ｶﾞﾎｼｲﾅﾗ ｼﾞｮｳｲｦ ﾂｶｳ RET 　５．Ｍ系列の理論を使う 　　　数学が分からないので理論は理解してません。アセンブリ言語で行う場合は、 　　２以上の任意の桁がある０以外の値のビット列を「種」とします。仮に８ビット 　　の列として、それを１ビット左にシフトして、はみ出たビットを０番以外の任意 　　（ただし一定）ビットとＸＯＲし、その結果を０番に入れます。 　　　自分でも、何を言っているのか分かりません(^^;)。 　　　もっと具体的に「８ビットの列を左に１ビットシフト。はみ出したビットを 　　５番とＸＯＲし、０番に入れる」という例を図にすると 　　　　　　　　　　　　　　←　最初に左に１ビットシフト 　　　８ビットの列　　　Ｃ　７　６　５　４　３　２　１　０ 　　　　　　　　　　　　│　　　　　↓　　　　　　　　　↑ 　　　　　　　　　　　　└────ＸＯＲ────────┘ 　　　１６ビット列で実装してみる（結果はＨＬに入る。６３４５８回で一巡） RNDM: LD HL,SEED ADD HL,HL ; ﾋﾀﾞﾘｼﾌﾄ LD A,H ; H ｦ Aﾆ ｺﾋﾟｰ JP NC,NOXOR ; ﾊﾐﾀﾞｼﾀ ﾋﾞｯﾄｶﾞ0ﾅﾗ ｼﾞｬﾝﾌﾟ XOR 2 ; 00000010 ﾂﾏﾘ ﾋﾞｯﾄ1ﾄ XOR NOXOR: BIT 1,A ; ﾋﾞｯﾄ1ﾊ ﾀｯﾃｲﾙｶ? (HLﾃﾞﾉ ﾋﾞｯﾄ9) JP NZ,NOINC INC L NOINC: LD (RNDM+1),HL ; ｹｯｶｦ ｼﾞｶｲﾉ ﾀﾈﾆｽﾙ RET 　　注：理論では６５５３５回で一順するらしいですが、本のリスト通りだと、 　　　　４３４回で１順してしまうので、↑自分なりに変更、高速化しました。 　　　　しかし６３４５８回で１順します。本の手順説明がおかしいようです。 　　　参考：本の通りのリスト RANDOM: PUSH AF PUSH BC XOR A LD C,A LD HL,(RND) ADD HL,HL RLA BIT 2,H JR Z,RAN1 INC C RAN1: XOR C JR Z,RAN2 INC HL RAN2: LD (RND),HL POP BC POP AF RET RND: DEFW 0100H