マイコン

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。

最近手に入れたMC6803なのですが、かなり怪しい気がします。

マーキングが読みにくいですが「MC6803P」「C35P」「QQDT0348」とあります。

MC6803とはパソコンではあまり馴染みの無い型番ですね。

まずMotorolaがMC6800を元に命令を拡張した上でROM,RAM,Timer,I/Oなどを集積してシングルチップマイコンのMC6801を作りました。これはバイナリレベルでMC6800の上位互換になっているので汎用のプロセッサとしても有用です。そこでMC6801からROMを取り除いたのがこのMC6803というわけです。

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。

HD6473308CP10は合計10個でてきたのでH8/330用アダプタでブランクチェックしてみたところ9つのブランク品が確認できましたが、残り1つはよく見るとHD6473388（H8/338）が混じっていました。

これがHD6473388CP10、H8/330との主な違いは以下の通りです。

• ROM: 16kB → 48kB
• RAM: 512B → 2kB
• SCI（Serial Communication Interface）: 1ch → 2ch
• D/A Converter: None → 8bit 2ch

ピン配置は互換のようですが、問題はROMの容量が増えていることです。

先日のINS8073と一緒にこんなものも入手できました。

ZilogのZ8613RS、マスクROM版のZ8611の開発用のものでUV-EPROM用のソケットを搭載したピギーバック品です。

似たようなものにROMソケットの代わりにピン数を増やして64ピンシュリンクDIPとしたZ8612というものもあります。Z8611と差し替えはできませんが一般的なパッケージなのでおそらくZ8613より安価だったのではないかと思います。
データシートではZ8612を「Development Device」（開発用デバイス）、Z8613を「Prototyping Device」（試作用デバイス）と区別していますね。開発中はZ8612を使い、実機と同じ基板を起こす試作からは差し替え可能なZ8613を使うという事のようです。だったら最初からZ8613だけで良いように思えます。

前回シリアル出力の論理が逆であるのがわかったので、インバータも基板上に搭載しました。

左上の2×4コネクタは電源とシリアルポート、前回も書いたようにピン配置はMAA-1にあわせてあります。

その右はリセット回路です。

8ピンDIPサイズ（ピンは4本）はSG-8002DCという発振器です。これは発振器とPLLを内蔵していて周波数がプログラマブルというもので、標準的な周波数をプログラム済みのもののほか専用のライタで好きな周波数をプログラムできる未書込み品もあります。ここで使っているのは16MHzの標準品です。

INS8073/NのNIBLの資料が無いと書きましたが、ネット上で資料見つけました。その中に参考回路等も含まれていたのでそれを参考にボードを作ってみます。

最小構成で作ってみますが、INS8073以外は新しいデバイスを使いますので当時は積めなかったような大容量のシステムが簡単に実現できます。

クロックは手持ちの16MHzの発振器を4分周して使うことにします。

RAMは256kbitのSRAMを使います。A15をSRAMのCSとして使うのでアドレスは0x0000～0x7FFFとなります。INS8073はROM内蔵しているので0x0000～0x0FFFが無駄になりますが、回路を簡単にするために目を瞑ります。

アメリカのパーツ店のサイトを眺めていたら面白いものを見つけたので取り寄せてみました。

National SemiconductorのINS8073/Nというものです。

型番が以前取り上げたINS8060N SC/MP IIに似ていますね。それもそのはず、これは改良版のSC/MP IIIの一員だからです。主な変更点は以下の通りです。

• レジスタの拡張
• スタック機能の追加
• 乗除算命令の追加
• RAMの内蔵
• ROM内蔵の品種あり

上で「面白い」と書いたのはROMの存在です。SC/MP IIIにはROMの違いによって次のようなラインナップがありました。

前にH8/536のところで専用ROMライタの入手が困難と書きましたが、データシートをよく読むと27C256あるいは27C101の振りをするモードがありソケット変換のみで汎用ROMライタが使えるようです。そこでもっとも数を持っているH8/330用の変換アダプタを作ってみました。

これがそのアダプタです。

左側をROMライタにセットし、右のソケットにH8/330を取り付けます。

ROMライタはHN27C256Hを選択します。ID機能は使えないと思われる（少なくともマニュアルに言及は無い）ので自動設定は出来ず手動で設定しなくてはなりません。

今回はちょっと変わったシングルチップのマイコンを紹介しましょう。

IntelのQD8741Aです。パッケージの違いはサフィックスで表すところが多いのですが、Intelはプレフィックスで表していて「D」はCERDIPになります。その前の「Q」は何でしょう?

さて、この8741Aは8748シリーズと同じ命令体系のマイコンで1kバイトのUV-EPROMと64バイトのRAMを内蔵しています。I/Oデバイスとしては8ビットのタイマと18本のGPIO、そして8ビットのバスがあります。

ちょっと変わっているのは最後のバスなのです。

当然80系のバスなのでRD, WR信号もあるのですが、これらの信号は出力ではなく入力ピンです。