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半導体

CDP1824E

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今回のものはちょっと変り種のSRAMです。

CDP1824E
RCAのCDP1824E、32×8bit構成のCMOS SRAMです。32k×8bitの間違いではありませんので念のため。

これの何が変り種かというと容量の少なさではありません。

通常SRAMなどのメモリというのは汎用品で、特定のプロセッサファミリに属してはいないものです。ところがこのCDP1824はCDP1802のファミリに属しています。

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。

Zilog Z8581

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ちょっと珍しいZilogのICが出てきました。

Z8581PS
Z8581PS、18ピンDIPのICです。Zilogといえばプロセッサとその周辺デバイス、18ピンのこれは何でしょう?

16ピンのSN76489のような例外が無いわけではありませんが、CPUバスに接続するデバイスにしてはピン数が少なすぎます。

8581という番号からはZ8000シリーズ関連が疑われます。

27C512

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これもいつ何のために買ったのか思い出せないものの一つです。

uPD27C512D-20
NEC製のμPD27C512D-20、アクセスタイムは200nsのものです。NECはこのようにプログラム電圧を記載しているものがありました。製造は1988年と思われます。

TI TL497

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今回のものもUVEPROMとちょっと縁のあるデバイスですね。

TL497ACN
Texas InstrumentsのTL497ACN、スイッチングレギュレータ用のICです。

トランジスタ・ダイオードを内蔵しているので3つの抵抗(出力電圧の設定用に2つと電流制限用)・2つのコンデンサ(周波数設定用と出力の平滑用)・コイルを接続するだけで昇圧あるいは降圧のDC-DCコンバータを構成できます。容量が足りないようであれば外部のトランジスタをドライブすることも可能です。

反転(負電源の生成)も可能ですがその場合はダイオードは外付けするようにとデータシートに記載があります。内蔵のダイオードは当然同一のダイの上に形成されているので、寄生ダイオードが問題になるのだと思います。

さて、この石が何でUVEPROMと関連しているというのでしょう?

容量のわかりにくいSRAMたち

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SRAMはその型番で容量がわかるものが多いですが、知らないと見当のつかないもので手持ちのものを集めてみました。

CXK5814P-35L
トップバッターはソニーのCXK5814P-35L、2k×8bitのものです。アクセスタイムが35nsの高速品ですね。

100ns~150nsのものはCXK5816とわかりやすい番号です。さらにCXK5864, CXK58256, CXK581000, CXK584000と規則正しく続いています。

16セグメントLED

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16セグメントのLED表示器もありました。

上面
数字のみで良ければ7セグメントで十分ですが、英字もとなると足りません。

16進表示のための「A」~「F」であれば大文字と小文字を混在させることで何とかなります。日立のH68/TRのように「Z」まで表示できなくもありませんが、かなり無理があります。

そこで数字と英大文字が表示できるようにと考えられたのがこの16セグメントです。似たものに上下の横棒を分割していない14セグメントというのもあります。16セグメントだと右下の小数点(Dp)を入れると17になって扱いにくいですが、14セグメントに小数点なら15、さらにコンマ用にもう1つ追加しても16に収まります。

右下に切り欠きがありますが、1ピンは反対の左上なので要注意です。

Hitachi SH/7709

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これも「いつか作ってみたい」だけで買ったしまったものですね。

HD6417709AF133B
日立のSuperHの一員、HD6417709AF133Bです。SH-3はMMUを積んだシリーズでWindows CE, LinuxといったOSの実行ができます。

日立ロゴがありますから、ルネサスになる前のもののようです。ということは「0A3」だから2000年製ですね。この年にはクロックを高めた(167MHz,200MHz)高速版の7709Sが出ますが、これは133MHz版です。

パーソナルなコンピュータの補助記憶事情 (第1回:半導体と紙)

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これまでいろいろと書いてきましたが、そういえば補助記憶装置についてはまだだったと思います。

さて補助記憶装置というとどんなものを想像するでしょう? 今だとHDDやSSDあたりでしょうか。
定義としてはCPUが直接アクセスできないメモリとするのが一般的です。

補助記憶装置の話を書く前にブートプログラムの置き場所について書いてみます。

まだパソコンと呼ばれるものがなかった頃、コンピュータを自作する上での大きな問題の一つが電源投入時に実行するソフトウェアをどうするかでした。これ無しではキーボードや表示装置を動かすことも、補助記憶装置を使うこともできません。

最も原始的なのは人間に頼ることです。電源を入れたらスイッチ等を利用してRAMに直接書き込んでいきます。電源を入れるたびに行なわなくてはならないので一度入力したら極力電源は切らないという運用になります。

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