電卓を作ってみる(後編)

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前回に引き続き電卓です。

√2 を計算してみた
試しに √2 を計算してみたところです。まぁ演算部分はブラックボックスなので私がどうこう言うところではありません。

有効数字は8桁です。残る左端の一桁は以下のように使われます。

  1. 値が負の場合「-」(セグメント g)を表示
  2. メモリに値が入っている場合は「.」(小数点・セグメント dp)を表示
  3. 電源電圧が低い場合は「L」(セグメント d, e)を表示

前回アナログ的な部分があると書きましたが、データシートの参考回路のその部分は次のようになっていました。

電卓を作ってみる(前編)

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先日、電卓用IC MC74007を入手したので早速電卓を作ってみました。

電卓
作ったといっても基本データシートの回路そのままです。

ボタンは全部で30付けられるのですが、製作が面倒なのと機能のわからないものがあるのでとりあえず23だけ付けています。マトリクスの線はコネクタに引き出してあるので後日機能を見てみるつもりです。

配列は次のようにしました。

MC74007

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前に電卓用と思しき7セグメントLEDモジュールを取り上げましたが、それにピッタリのデバイスを入手しました。

MC74007
ポーランド製の電卓IC、Unitra Cemi MC74007というものです。データシートが入手できたので買ってみました。

データシートを入手できることはできたのですが、掠れている上にポーランド語らしく回路図と数値ぐらいしか読めません。最低限は翻訳サイトを使って読みましたが、最終的には実際に動かしてみるしかありませんでした。

マーキングが型番と社名だけでデートコードが無いので製造年は不明ですが、DIP28ピンの電卓ICということでかなり古いものと思われます。ピンはどれも真っ黒に変色してしまっています。

パーソナルなコンピュータの入力装置事情 (第5回: その他)

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入力装置事情も今回で最後、まだ取り上げていないものをまとめてこの項を終わりにしようと思います。

最初はデジタイザです。

平板上の座標を入力する機器で、マウスやトラックボールが相対的な移動量を入力するのに対し、絶対的な座標を入力します。今のペンタブレットにあたるものですね。

当時もペン型はありましたが精密なものでは「カーソル」と呼ばれるものが使われました。これはマウスに照準器がついたような形状のもので、デジタイザの平板上に置くと照準の中心の座標が入力できます。主に図面の入力用で、平板上に入力したい図面を固定しておいて頂点の座標を拾っていきます。

パーソナルなコンピュータの入力装置事情 (第4回: マウスとその仲間)

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今回はいよいよマウスです。

初めてマウスというものを触ったのは中学のときでした。当時、技術科準備室にあったPC-9801F2の純正オプションのPC-9871だったと思います。値段は約3万円くらいでした。マウス本体とCバスのインターフェイスボードのセットです。

まだN88 DISK BASIC(86)を使っていましたから使い道なんて無かったのに何で買ったのだろう...

OSのサポートも無く、アプリケーションが独自に対応しなくてはなりません。図を描くようなソフトウェアで無い限り対応していませんでした。

この頃のマウスは中にボールが入っていて、マウスを動かすとこのボールが転がってその動きを光学エンコーダで読み取る仕組みです。隙間からゴミが入って動きが悪くなるので時々ボールを取り出して中を掃除する必要がありました。

ボールの無い光学式マウスも登場した頃のものは現在のものとは異なり、縦横に特殊な線の印刷された専用のマウスパッドが必要でした。

センサにカメラを使い任意のパターンで移動を検知できるようになったのが現在主流の光学式マウスです。レーザー式などありますが基本原理は共通していると思います。

パーソナルなコンピュータの入力装置事情 (第3回: ジョイスティックとライトペン)

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コンピュータのパーソナルな使い道というとゲームが重要な位置を占めるのは今も昔も変わりありません。

キーボードでも操作できますが、本格的にプレーするためにはジョイスティックが欲しくなります。前回(第2回: キーボード)でも書いたように壊しても簡単に交換できなかったことも理由の一つかもしれません。

形式としては少なくとも日本ではレバー(上下左右のスイッチ)とボタンが2つというのが一般的でした。
Apple IIなどはレバーをスイッチではなくX軸とY軸のアナログ値として読めるタイプだったと思います。

NECのPC-6001やMSXなどホビー向けの機種は専用のコネクタを持つものがありました。D-Sub 9ピンのコネクタ(いわゆるATARI仕様)が2つ付いているのが多かったと思います。

専用端子のない機種では以下のような接続方法がありました。

パーソナルなコンピュータの入力装置事情 (第2回: キーボード)

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マイコンキットのモニタや簡易アセンブラ程度なら専用キーボードでもなんとかいけましたが、BASICなどの言語を使用するならフルキーボードが必要になります。

16進テンキーのマイコンでもオプションでフルキーボードが用意されたものもありました。メモリとディスプレイ回路を追加してBASICを実行するためのものです。

基板むき出しではなく完成品のパソコンになるとフルキーボード搭載が一般的になります。

キーボードの形態としては一体型と分離型がありました。

当初はキーボードは本体と一体になっているのが普通でした。現在のキーボードを分厚く(10cm程度)して中に本体機能を収めたようなものです。

ノートパソコンからディスプレイを取り除いて厚くしたような構造です。

厚さを増すと操作しづらくなるのでキーボードの下に基板を1枚配置し、拡張スロットや電源などは奥に配置するのが普通です。

奥行きを伸ばしてディスプレイを上に乗せるようにしたものもあります。日立のベーシックマスターレベル3などがこの形式です。

上位機種の多くは次に述べる分離型に移行していきましたが、低価格機を中心に一体型もしばらくは残りました。

パーソナルなコンピュータの入力装置事情 (第1回: マイコン時代)

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久しぶりのこのシリーズ、ハードウェア関連はネタが無くなってきたのでOS・プログラム言語などソフトウェア関連を書こうと準備していたのですが、そういえば入力装置について書いていないことを思い出したので数回にわたって取り上げてみます。

個人で初めてのコンピュータを自作するとしたらスイッチパネルしかないでしょう。

「初めてのコンピュータ」というのは「初めて作る」ではなく「初めて持つ」ものを作るという意味、つまり開発用のコンピュータも無い状況です。

トグルスイッチ(他のスイッチでも構いませんがすばやく簡単に操作できないと後悔するでしょう)がたくさん並んだパネルです。プロセッサを一時的に止めておき、このスイッチでバスに直接アクセスします。スイッチでアドレスとデータを1バイトずつメモリ(RAM)に書き込んでいくのです。

プロセッサの動作中は邪魔をしないように切り離しておきますが、ソフトウェアからスイッチの状態を読めるようにすることもできます。

これは使い勝手はとても悪いのですが、ソフトウェア無しで使えるという他にないメリットがあります。

不明な基板発見

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探し物をしていてこんなものも発見してしまいました。

表側
かなり古いものです。

2つの7セグメントLEDは東芝のTLR312、以前は入手しやすい定番のデバイスでした。

下にはデコーダがあります。右側のソケットは抜かれていますが、左に挿さっているのはFairchildのF9368です。これはZ80ボード 1号機(の形見)でも取り上げました。1号機ではデータバスの表示用に2つ使用していましたが、それがこのボードに流れてきていたのかもしれません。

隣には日立のHD14040BPがいます。12ステージのリプルカウンタ、これは74HC4040として74HCシリーズにも取り込まれています。

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