Electrelic

ちょっとTwitter（もう「X」と書かなきゃいけないのか）で話が出たので大昔のマイコン開発について書いてみることにします。

マイコン開発といってもツールに恵まれていたであろう業務でやっていたような人ではなくアマチュアの話です。

今マイコンボードを開発するというと、フラッシュメモリを内蔵したマイコンとPCを接続（接続ケーブルなどは簡単に作れるか個人でも買える程度の価格）して簡単に書き込めますし、書き込むソフトウェアの作成もコンパイラなどのツールも無償で使えるものも多く存在します。マイコンの機能はほぼチップの中で完結しているので基板もI/Oの引き出しがメインになります。

一方で1970年代から80年代の頭にかけてアマチュアがマイコンボードを作るといった場合、パソコンを持っていないからいっちょ作ってみるかというパターンが結構あったのです。

当時の本や記事を読むとこの状況を前提として書かれているものがあります。それらを元に当時の人がどうやって何もないところから作り上げていったか書いてみようと思います。

まず当時はCPU, ROM, RAM, I/Oが一つになったデバイスはほとんどありません。

えー、今回も最近入手したデバイスになります。

MotorolaのMC145163Pです。キズが多いことからわかると思いますが中古品です。

これはMC145106やMC145157などと同じPLL用のICです。2つの分周器と位相比較器を持っていることも一緒です。

基準クロック用の分周器は1/512, 1/1024, 1/2048, 1/4096の切り替え式になっています。

メインの分周器は1/3～1/9999です。1/9999からわかる通り入力はBCDコードになっています。これはマイコンなどではなくサムホイール（サムロータリ）スイッチなんかを前提としているんでしょうね。

前回インバータでリングオシレータVCOを作った時の周波数可変範囲を見てみましたが、さらにいくつか追加で入手しましたのでそれらも同様に見てみました。

まずはSN74AHCU04N、これはUnbufferedタイプなので1段での動作は期待できません。

さすが高速タイプなのでこれまでで最高の185MHzを達成しました。その代わりに下も1MHz程度までしか下がりません。

PLLとしての動作に手こずっているので、リングオシレータVCO単体の動作について先に書いて置きたいと思います。これはCMOSインバータの伝搬遅延が電源電圧によって変化することを利用したVCOです。

これは現在いじっている状態で、以下の周波数可変範囲を調べたときとは若干異なっていますが大差はないと思います。

2つのTC74HC04APのうち上がリングオシレータ、インバータを6段接続してあり1,3,5段を右側のジャンパで切り替えられるようになっています。

左上のTO-92は2SK363、ソースフォロワで上の74HC04のVccをコントロールします。