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思い出・昔話

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。

パーソナルなコンピュータの補助記憶事情 (第8回:MOディスク)

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CD, DVD, BDなど光ディスクが基本ROM(書き込めるものもあるが何かしら制約がありハードディスクの用には使えない)なのに対し、MOディスク(光磁気ディスク)は書き込みが遅いことを除いてハードディスクと同じように使うことも可能です。

8インチやそれ以上のものあったようですが、現物を見たことはありません。個人での入手は難しかったと思います。

5.25インチのものも業務用ですが、旬を過ぎてからはジャンクを入手可能でした。ここでも以前NWP-539Nを取り上げました。容量は片面297MBで、裏返すことで両面使用が可能でした。
最終的に約9GB(両面)のものまで出ていたようです。

3.5インチのものは(少なくとも日本では)一般に普及しました。
容量は当初128MBで、後に230MB⇒640MBと大容量のものが製品化されています。さらに1.3GB, 2.3GBのものもありました。
フロッピーディスクと同じように取り扱えて容量が100倍だったので導入しやすかったのだと思います。

パーソナルなコンピュータの補助記憶事情 (第7回:光ディスク)

オーディオ用CDが登場したのが1982年、ディジタル記録しているこれをデータ記録用に使おうとするのは自然な流れで1985年にはPC用のドライブが発売されました。

日本で有名なのは1988年の家庭用ゲーム機PCエンジン用のCD-ROM2と、1989年にCD-ROMを標準搭載した富士通のFM TOWNSでしょうか。
CD-Rはちょうど開発された頃で、「CD-ROM」の名の通りプレスされたデータを読むだけのものでしたが、ソフトウェアの配布用には適していました。ソフトウェアの容量が大きくなりフロッピーディスクでは枚数が増えてきたからです。
また600~700MBの大容量を生かして辞書を入れたり、音声トラックと共存できることからソフトウェアの動作と連動して音声を再生したりといった使い方もされました。当初は標準的なHDDより大容量だったこともあり、インストールせずに使う時にディスクをセットずる使い方も多かったです。

私が最初に買ったのは1993~1994年頃だったと思いますが、PC内蔵用のドライブが数万円したでしょうか。

パーソナルなコンピュータの補助記憶事情 (第6回:ハードディスク)

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ハードディスクもまた高価な周辺機器でした。

PC-9801(初代)の定価は298,000円でしたが、最初に発売された純正のハードディスクユニットPC-98H31は478,000円もしました。容量は5MBですから、フロッピーディスクの5~15枚分でしかありません。よほどの理由が無ければ(特に個人では)フロッピーディスクの入れ換えで我慢するしかありません。

この頃のPC-9801用のハードディスクはこんな構成になっていました。
本体の拡張スロットにSASI(SCSIの前身)のボードを挿し、ハードディスクユニット(1台目)とはSASIのケーブルで接続します。1台目のユニットはSASI⇔ST-506変換ボード(コントローラ)とドライブ(ST-506)と電源で構成されています。「ST-506」は元々Seagateのドライブの型番でしたが、インターフェイスの名称として広く使われました。このインターフェイスでは複数のドライブを制御可能なので、2台目のユニットを増設可能でした。1台目と2台目のユニット間はSASIではなくST-506で接続するので、2台目のユニットにはコントローラはありません。

パーソナルなコンピュータの補助記憶事情 (第5回:続フロッピーディスク)

前回は8インチと5.25インチについて書いたので今回は3.5インチからです。

3.5インチではコンパクト化とともに扱いやすさを向上しています。具体的にはケースがハードタイプになって折り曲げに強くしたことと、アクセス用の窓にシャッターが付いて埃の侵入を防止するようになりました。また誤った向きに挿入することもできなくなりました。やっと素人でも使えるようになったといえるでしょう。

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