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思い出・昔話

マイナーなZ80周辺LSI

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昔のプロセッサ誌を調べていたらZ80の面白い周辺LSIの紹介記事「Z80 GLU と Z80 SPCT」を見つけましたので、今回はこれについて書きたいと思います。現物を持っていないので写真は無しです。

まずはZ84C80, Z84C81 Z80 GLU(General Logic Unit)です。

これはよく使われる以下の機能をまとめたものです。

  • クロック発振器
  • DRAMコントローラ(アドレスのマルチプレクサも含む)
  • ROM用のアドレスデコーダ
  • メモリあるいはI/O用のアドレスデコーダ
  • リセット回路・ウォッチドッグタイマ
  • WAIT挿入回路
  • Z8500系デバイスとのインターフェイス(Z84C80のみ)
  • パワーダウンモードへの移行(Z84C80のみ)
  • GPIO

一部のピンは共有になっているので同時に全てが使えるわけではありません。

BASIC内蔵マイコン

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先日のINS8073はBASICインタプリタを内蔵していましたが、似たようなものは他にもいくつかありました。

  1. NS INS8073
    CPUはSC/MP IIIでROMは2.5kBです。内蔵RAMだけでは不足なので最低256バイト以上のRAMを外付けする必要があります。

    このBASICはNIBL(National Industrial BASIC Language)と呼ばれており、そのサイズからもわかる通りいわゆるTiny BASICです。扱える数値は16ビットの整数のみです。

  2. NS INS8075
    CPUは上と同じくSC/MP IIIでROM容量は4kBに増えています。

    資料が少なく4kBの容量とN2BASICの名称以外の詳細は不明です。

  3. Zilog Z8671
    Z8ファミリの一員Z8601のROMにBASICとデバッグモニタを格納したものです。

    ROM容量は2kBなのでTiny BASICの一種と思います。やはりRAMは外付けの必要があります。

手持ちのROMを読んでみた

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せっかくROMライタもあることですし、昔使っていたROMを読んでみることにしました。何か懐かしいものが書かれているかもしれません。

UVEPROM
実際に使った記憶のある 2764, 27128 を集めました。あとTMM323C(2716)もライタを作ったことがあるので何か書かれているかもしれません。

まずは 2764(ほとんどが三菱のM5L2764K)です。これはZ80ボード3号機に使ったもの、MC68kボードも初期はこれを使っていたかもしれません。

NMOS Z80 CPU のクロック

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先日クロック信号について書いた時、資料に面白い記述を見つけたので今回はそれについて書いてみます。

それは1978年3月版のZ80 CPUの仕様のAC特性にあった以下の記述です。『Z80ファミリ・ハンドブック』もこれを元にしていると思われます。

昔のクロック信号(タイミング編)

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前回はクロックに特殊な電圧レベルを要求するものを取り上げましたが、今回は特殊なタイミングを要求するものたちです。

多相クロック

複数のクロック入力を持っており、それぞれのクロックの間の関係が規定されています。

Intel 8080など

多相クロックの最も一般的なパターンで、2つのクロックφ1, φ2を交互に"H"にします。φ1, φ2が同時に"H"になってはいけません。

この仲間には以下のようなプロセッサも含まれます。

昔のクロック信号(電圧レベル編)

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先日のZ8581NS32C201, 8080用の8224など、昔のプロセッサには専用のクロックICが用意されていることがよくありました。

普通のロジックICで扱えないほど周波数が高いわけでも無いのに何故専用ICが用意されていたのでしょう?

それは電圧レベル的にもタイミング的にも特殊な信号が要求されることが多かったからです。通常ロジックレベルの矩形波を供給すればよい、組み込み用なら発振回路も内蔵されていて水晶を繋げるだけで良いこともある、現在とは状況が違っていました。

電圧レベル

Intel 8080

まずはかなり厄介な部類のIntel 8080のDC特性をデータシートから拾ってみます。

ノギスとバーニヤ目盛り

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ノギスも今ではディジタルで直読できるもの普及していますが、私は昔ながらのものを愛用しています。

ノギス
ミツトヨ製で小型の100mmのものです。電子部品を測るのがメインなので大きなものは必要ないと考えたからです。

買ったのは20年くらい前でしょうか、勤め人時代は職場に置いていることが多かったですね。

私は公式にはソフト屋ということになっていましたが、机にはこのノギスの他にもオシロスコープやハンダゴテがあったり、分解したメカの一部や基板が転がっていたので、よく「お前は何屋なんだ?」と聞かれたものです。
でもメカ制御系のソフトにはあると便利だったんですよね。

水銀体温計

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二晩寝たらとりあえず復活。昨日「体温計」と書きましたが、あれこそ電子化で遺物になったものですね。

体温計
うちでまだ現役の体温計、どう見ても水銀体温計です。

写真では見にくいかもしれませんが35°Cの左(34.9°C付近)まで銀色が来ているのがわかると思います。角度によって見えたり見えなかったりするのでなれないと使いにくいかもしれません。

それから測定には時間がかかるのが欠点ですね。測定する対象物(人体)と温度平衡になるのを待たないといけないからです。これは電子体温計でもそうなのですが、最近の多くの電子体温計は温度の変化率から計算で予測しているので短時間で計れるように見えているだけです。

パーソナルなコンピュータの補助記憶事情 (第10回:再び半導体メモリ)

第1回でも半導体メモリについて書きましたが、その後も登場します。

MS-DOSの時代、いわゆる640kBとか768kBの壁の範囲を超えてメモリを積んだ場合、その利用法で一般的だったのは「RAMディスク」でした。余ったメモリを仮想ディスクとして使用するわけです。これは通常電源を切れば揮発しますから、消えても構わない一時ファイルや、かな漢字変換の辞書のように起動時にディスクからコピーしてキャッシュのように使います。
高価でしたがバッテリや別電源を用いて内容を保持するタイプもありました。

またPC-9801シリーズは多くの機種がフロッピーディスクドライブを2基搭載しており、それを前提にしているソフトウェアも多くありました。ノートタイプは1基しか搭載していないので、もう1基分をメモリで補っていました。これはROM BIOSレベルでサポートされており、不揮発なのはもちろん、そこからOSを起動することも可能でした。

Flash EEPROM(特に大容量のNANDタイプ)が実用化されると状況が変わります。それまで大容量の半導体メモリといえばDRAMと相場が決まっていたものが、それより大容量でしかも不揮発性のメモリが出現したわけです。

パーソナルなコンピュータの補助記憶事情 (第9回:テープ再び)

カセットテープはオーディオ用をそのまま使ったものでしたが、今回取り上げるのはコンピュータ用に作られたものです。

1/2インチのものは映画等に出てくる「いかにもコンピュータ」といった感じの奴です。これを個人で使っている人はあまりいないと思いますね。
記録密度は800bpi(Bit per Inch), 1600bpi, 6250bpiのいずれかで、9トラック、テープ長は2400ftというのが標準でした。今では記録密度もトラック数も増えています。

QIC(Quarter Inch Cartridge)は名前の通り1/4インチ幅のテープを使うもので、ドライブ, テープのような形態です。容量は20MB~1GB程度です。

ドライブによってはデータ圧縮機能を持っているものもありますが、本記事では非圧縮時の容量を書いています。

UNIXワークステーション用のソフトウェアのインストールメディアとしても使われました。

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