SBC6809E（その1）
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今回は予告通りSBC6809Eルーズキットです。
毎度おなじみ電脳伝説@vintagechipsさんのキットです。
SN74LS783を待っている間に再入荷していたので購入、さあ組み立てようとしていたところにSN74LS783も到着してジャストタイミングでした。
写真はとりあえず組み立てたところです。ROMは基板化したROMエミュレータを使いました。
撮りにくいのでROMエミュレータは一時外してあります。
工作
個人的に製作してきたものの紹介です。
電子的なものがほとんどですが、そうでないものも出来るだけ出していきたいと思っています。
回路図、ソースコードなどは出来ればすべて載せたいのですが、以下の理由で難しいものが多いです。
- 回路図については無いものが多い
- どうせ1台しか作らないのだから紙に線を引くのと、実際に配線する手間は大して違わない。
- バス配線などは書かなくてもわかる（各デバイスのD0同士を接続するなど）。ずらすなど注意を要するところだけメモがあれば困らない。
- 雑誌などの記事・データシート・アプリケーションノート等を参考にしたところはそれを見ながら配線すればよい。
- 著作権的に公開でない
- 古いメディアに入っている
- 本当に失われた
残っていないのではなく、そもそも書かないことが多かったためです。
もちろん仕事ならば書きますが。
特に古いものでは雑誌など掲載のものをベースにしているものがあり、オリジナルと分離できないものは公開できません。
5インチや8インチのフロッピーだったり、PC-9801フォーマットだったりして読むのが難しいものがあります。
EMILY Boardの基板化
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ROMエミュレータに続いてEMILY Boardも基板化してみました。
既存のボードからIC類を移植して組み上げたところです。
これをプリント基板化した理由はROMエミュレータとは少し異なります。
EMILY Boardは新たなプロセッサをちょっと動かしてみるには便利なのですが、それ以上のことをしようとするとメモリ容量がネックになります。メモリ容量を拡大した改良版を計画しているのですが...
その前に現状の資料を整理しておこうと回路図を清書することにして、その確認のために実際に作ってみました。送料を除くと約500円で作れるのでこんなことも気軽にできてしまいます。
クロック発振器ソケット
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前に専用ライタを買って以来なにかと多用しているクロック発振器SG-8002DCですが、プリント基板を作るようになるとちょっと厄介な問題があります。
このデバイス、8ピンDIPの1, 4, 5, 8ピンに相当する足がある4ピンです。8ピンのソケットに挿せるのでいつも代用していたのですが...
CAD上では4ピンで、デフォルトのフットプリントも当然4ピンです。2, 3, 6, 7ピンの位置に穴はないので直付けすれば問題はないのですが、ソケットを使おうとしても通常の8ピンのソケットは使えません。
MUTIF09の時は邪魔なピンを抜きました。丸ピンのソケットなら穴の開いた台の上に逆さに置いてピンをペンチで押し込むようにすれば抜くことができます。
uPD7800Gボードでは専用にフットプリントを作成しました。普通の8ピンでも良いのですが、このSG-8002DCは横幅が大きいため気を付けていないと隣のデバイスと干渉することがあります。それでコートヤードを広めにした専用のものを作ることにしました。
ROMエミュレータのプリント基板化
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書くのが遅くなりましたがFusion PCBに最初に注文した基板も到着しました。
10枚が写真のようにプチプチでパックされた状態で届きました。これはPCBGOGOに頼んだuPD7800Gボードも同様です。
とりあえず1枚取り出してみます。
2枚で同種集合基板にしたのでつながった状態で納品されます。
uPD7800Gボード
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後から注文した方のプリント基板が先に到着しました。
これが小さな箱に入った状態で届きました。
頼んだ5枚がまとめて真空パックされているみたいです。
部品搭載前の表側です。
J1,J2はいつものEMILY Boardのコネクタ、位置も一緒です。これPCBエディタ上では干渉していると指摘されていたのですが、これまで現物で問題なかったので強行しました。
X1はSG-8002DC、標準のフットプリントは4ピンですがソケットの入手が難しいので8ピンのフットプリントに変更しています。
2枚目の基板はQUIP
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1枚目の基板を待っている間にもう1枚基板を注文しました。
2枚目の基板はμPD7800GをEMILY Boardで動かすためのボードです。ほぼ1:1で配線するだけで良いので回路としては非常にシンプルなのですが、パッケージがQUIPという点が災いして後回しになっていたのでした。
今回は以下が主な新規項目になります。
一つ目はフットプリントの作成です。
KiCad 6.0は回路図シンボルやフットプリントのライブラリが充実していますので一般的な部品なら探せば大抵のものはあります。なくてもSnapEDAなどから入手できることが多いのですが...
さすがにμPD7800Gのシンボルは古すぎるせいか見当たりません。シンボル作成もチャレンジしたいところですが32×2のコネクタ（Conn_02x32_Counter_Clockwise）で代用しました。フットプリントとの紐づけが緩いので問題ありません。
基板を注文してみた
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KiCadで回路図が入力できるようになったら次はパターンを引いてプリント基板を作ることになります。
まずはパターンですが、私はこの経験はほとんどありません。
大昔（40年位前）に自分でエッチングしてプリント基板作ったことはありますが、雑誌掲載のものをそのまま作ったようなものやはじめてのプリント基板のような単純なものばかりです。
その後はユニバーサル基板にETFE線で配線するのががメインで、交差を意識してパターン引き回しを考えるのは電源などの一部のみです。ちょっと考えて無理なら交差を気にしなくて済むETFE線に逃げていました。
勤務先でCAD使っていた時も回路設計のみで基板のパターン設計は専門のグループに依頼していました。
作るのはロジックのそれもせいぜい10MHz程度です。前回書いたように自動配線に全面的に頼ることにします。
KiCad 6.0
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もう随分前（Version 4の頃）になりますがKiCadをインストールしていたことがありました。自作のデータセパレータ基板やAVRタイマなどに掲載した回路図はそれで描いたものです。
ただ当時は、ライブラリがあまり充実しておらずシンボルなどを自分で作る必要に迫られることが多かったこと、ユニバーサル基板であまり困っていなかったこと、などの理由で練習を兼ねて完成済み回路図の清書をしてみただけに終わりました。
そのまま放置していたのですが...
最近になってプリント基板を作るのも悪くないと思い始めました。
2650ボード（2651編）
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Universal Monitorの基本機能が動くようになったので、保留してあった2651を動かしてみることにします。
空きソケットに残りのICを搭載します。
コンソールドライバのソフトウェアも書かなくてはなりませんが、既に2650のプログラムには慣れているのでどうということはありません。
追加したのはSCN2651Cとその下の2つです。
SCN2651Cがもちろん今回の主役、Programmable Communication Interface（PCI）と呼ばれるシリアル通信のデバイスです。同期通信にも対応していますが調歩同期のみで使用します。