メインプログラム構造とは何か｜技術・構造白書

メインプログラム構造とは

メインプログラム構造とは、パチンコ・パチスロ機の中枢を成すメイン制御CPU上で動作する
遊技進行ロジックの構造的枠組みを指す。
このプログラムは「抽選・入賞判定・出玉制御・演出連携」の全てを統合的に管理し、
遊技機全体のリアルタイム挙動を制御する役割を担う。

メインプログラムの階層構成

メインプログラムは階層型の構造を持ち、主に以下の層で構成される：

• ① カーネル層： タイマー管理、割り込み処理、タスクスケジューリングを担当。
• ② ロジック層： 抽選処理、入賞判定、特図メモリ管理を実装。
• ③ 状態制御層： 通常／確変／時短などの内部状態を遷移管理。
• ④ 通信層： サブ制御基板・外部機器とのコマンド通信。
• ⑤ デバッグ／サービス層： テストモード・メンテナンス確認用関数群。

これらはすべてループ処理と割り込み制御で並行的に動作しており、
1/60秒単位の周期処理を基礎にしている。

基本タスク構成

メインプログラムの主ループは、下記の周期処理タスク群で構成される：

MAIN_LOOP: ├─ INPUT_TASK(スイッチ・センサー入力) ├─ GAME_LOGIC_TASK (抽選・入賞処理) ├─ PAYOUT_TASK  (出玉カウント制御) ├─ STATE_TASK(モード遷移管理) ├─ COMM_TASK (サブ制御通信) ├─ WATCHDOG_TASK(異常監視) └─ SLEEP (16.6ms)

これにより、全ての処理がリアルタイムで均等にスキャンされる。

乱数生成と抽選アルゴリズム

メインプログラムの中心は「乱数生成（Random Number Generator）」である。
擬似乱数生成器（PRNG）は線形合同法またはメルセンヌ・ツイスタ法が用いられる。
各抽選は、保留メモリ単位で実施される。

典型的な抽選処理フロー：

R = RAND()if (R < HIT_THRESHOLD): HIT_FLAG = 1else: HIT_FLAG = 0

当選後は、演出トリガーを生成しサブ制御基板に送信する。

モード遷移制御

メインプログラムは内部状態マシン（State Machine）で構成される。
代表的な状態：

• 通常（NORMAL）
• 確変（KAKUHEN）
• 時短（JITAN）
• 特図待機（HOLD）
• 出玉処理中（PAYOUT）

これらの状態は、抽選結果・ゲーム数・内部フラグにより遷移する。
すべての状態遷移はテーブル制御（STATE_TABLE）で定義され、
ROM内で固定化されている。

通信構造

メインプログラムは、サブ制御やI/Oボードとシリアル通信で常時接続される。
典型的な通信プロトコル：

TX: CMD_HIT_START, CMD_ACTOR_MOVE, CMD_BGM_ONRX: STATUS_READY, STATUS_END, STATUS_ERROR

通信速度は19.2kbps〜115.2kbps程度。
通信バッファはFIFO構造で、同期信号をもとに処理が分岐される。

タイミング制御

メインプログラムの全処理はタイマー割り込みにより駆動される。
代表的な周期管理：

この高精度タイミングにより、抽選の公平性と演出の滑らかさが保証されている。

安全監視とエラーハンドリング

メインプログラムは常時自己監視を行い、異常を検知するとフェイルセーフ動作へ移行する。
主な監視項目：

• ウォッチドッグタイマー（無限ループ検出）
• 通信タイムアウト検出
• メモリエラー（チェックサム不一致）
• ソレノイド過電流検知

異常発生時は、出玉動作を停止し、エラーコードを液晶またはLEDに表示する。

デバッグ・検査モード

メインプログラムには、開発・整備向けのテスト機能が実装されている：

• センサー応答テスト（スイッチ入力確認）
• リレー出力テスト（ソレノイド動作）
• 通信確認（サブ基板との往復）
• 統計情報表示（プレイカウンタ・出玉履歴）

これらはROM内で隠しモードとして存在し、整備時に特定のボタン操作で起動する。

リユース時の確認ポイント

中古整備時には、メインプログラムのROMバージョンと通信互換性を確認することが不可欠である。
特に旧バージョンROMは、サブ制御ROMとの同期誤差を引き起こす可能性があるため、
必ずCRC一致を確認し、ROMデータの整合性を保つ。

次世代技術

最新世代では、メインプログラムにRTOS（リアルタイムOS）を導入し、
マルチスレッドで抽選・通信・演出制御を分離管理する構造が増えている。
また、外部ストレージ経由のログ記録機能を備えたモデルも登場している。

まとめ

メインプログラム構造は、遊技機制御の中核であり、
リアルタイム性・安全性・通信同期を高次元で両立する設計思想の結晶である。
その完成度が、遊技体験の安定性と信頼性を支えている。