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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
  • 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。

    • 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。

    もちろん仕事ならば書きますが。

  • 著作権的に公開でない
  • 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。

  • 古いメディアに入っている
  • 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。

  • 本当に失われた

EMILY Board +8 (ハードウェア編)

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EMILY Boardの16ビットバスへの拡張ボード「EMILY Board +8」を製作しました。

EMILY Board +8
8ビット分のメモリを持ったボードでEMILY Boardと組み合わせて使用します。

基板面積がもったいない気もしますが、スタックする都合とコネクタの配置からサイズは変更できません。

SC/MPボード(ソフトウェア編)

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SC/MPボードへのモニタの移植が一段落つきました。新しいプロセッサへの移植は毎回似たような流れで行なっていますので、その流れを書いてみたいと思います。

  1. いつもループ確認の後はいきなりモニタを書き始めているのですが、今回のSC/MPはサブルーチンコールなど基本的な命令が不足しているので使いそうなマクロをまず用意しました。
  2. なるべく似たプロセッサ(今回はMC6800, 6502)を参考にしながら先頭から実装していきます。最初の目標はオープニングメッセージの表示で、いわゆる"Hello, world!"に相当します。
  3. サブルーチン類は必要になったものから実装していきます。ラベルや配置順は可能な限り共通にして、他プロセッサ向けとの対応が取りやすいようにします。
  4. メッセージが表示できるようになったら次は行入力ルーチンです。
  5. 続いてコマンドを実装していきます。どれから始めてもよいですが私はD(ump)からですね。パラメータを16進文字列からバイナリへ変換、16進表示などを順に確認しながら実装していきます。

SC/MPボード(ハードウェア編)

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6502ボードTLCS-90ボードがあっさり動作したので、調子に乗って3枚目を作ってみました。

SC/MPボード
これがそれ、SC/MPボードです。正確にはSC/MP(ISP-8A/500)ではなくSC/MP II(INS8060N)ですが、ソフトウェア的には両者は一緒です。

上の方に写っているのはEMILY Board、16ビット対応用のコネクタが追加されています(配線はまだ途中です)。

EMILY Board

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メモリ基板、確かにメモリではあるのですがそれだけでもないので「EMILY Board」と名付けました。

Environment for Microprocessor Introduction ... の略というのはもちろん後からのこじつけで、二式大型飛行艇の連合国側コードネームからの命名です。

二式大型飛行艇
写真は鹿児島の鹿屋航空基地資料館に展示されている二式大型飛行艇、唯一の現存する機体のはずです。

これだけではなんなのでこれまで書かなかった資料編をお送りします。

コネクタ ピン配置

まずは基板上部のCPUボードへのコネクタです。

6502ボード(ソフトウェア編)

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ハードウェア編に続いて今回はソフトウェア編です。

最初のテストはJMPでループを作ってみます。これは3バイト命令なのできりの良いアドレスに配置すればA0, A1が変化しA2以降のアドレスは変化しません。

これでメモリ基板から読んで実行できていることがわかります。メモリ基板のターゲット側ポートはこれまで未確認だったのですが、ここで確認が取れました。

この後はメモリへの書き込みなど一つずつ確認していくのが堅実だとは思いますが、一気にUniversal Monitorの移植に進むことにしました。

実はこの時点ではR65C51 ACIAは未搭載だったのでメモリ基板のコンソール機能を利用します。この機能も未確認なのでまずはオープニングメッセージを表示するところまで移植してみます。

6502のアセンブリ言語を書くのは初めてです。

6502ボード(ハードウェア編)

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メモリ基板: 現状と今後の予定で製作中と書いた6502ボードが動き出しました。今回はハードウェア編です。

6502ボード
メモリボードに接続することを前提にしているので6502以外には6551 ACIAを積んでいるだけです。

メモリボードの共有メモリ経由でコンソールが使えればACIAは無くても困らないのですが、6551を使ってみたいという気持ちもあって搭載してみました。

メモリ基板: 現状と今後の予定

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今回はメモリ基板の現状と今後の予定を書いてみます。

まずは今動いているところです。

  1. 4k×8bitのRAMはホスト側から(シリアル経由で)アクセスできています。

    ターゲットCPU基板がまだ1枚も完成していないのでターゲット側からのアクセスは未確認ですが、ただ接続するだけなのであまり心配はしていません。

  2. シリアルからのコマンドでRESET信号を発生させることができます。ちょっとしたオマケ機能です。起動用のプログラムをRAMにロード後リセットできたら便利かなと。

    ROMエミュレータではアクセス中はターゲットからのアクセス不能になり暴走するのでアクセス中"L"になる信号を用意していましたが、せっかくDPSRAMを使っていることでもありRAMアクセスとは独立させています。

メモリ基板: DPSRAMを使った理由

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前回に引き続きメモリ基板についてです。今回はDPSRAM構成になった理由を書いてみたいと思います。

これまでに検討した方式には次のようなものがあります。

  1. SRAM only
    一番最初に考えたのはSRAMのみを使うものです。256kbit(32k×8bit)SRAMを2つ使えば多くの8ビットCPUのメモリ空間を満たすことが可能です。これをROMエミュレータと同様に切り替えて使います。ターゲットと同時にアクセスすることはできませんので、アクセスするときはターゲットCPUをリセットしておきます。
    ターゲットとして特定のCPUを想定しないのでZ80のBUSRQWAITのような信号を使ってアービタを実装するわけにはいきません。

    起動させるだけならこれでも構いませんが、何らかのモニタを動作させようとすると最低限コンソールが必要です。

メモリ基板

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作りかけで何度も中断し放置してきたメモリ基板がやっと動き出しました。

メモリ基板
これ構想しはじめたのは何年も前、製作に着手してからでも半年近く経過しています。一気にやれば大して配線量はないんですけどね。

ここでも紹介しているように歴史的なプロセッサを多数持っていますし、珍しいのを見かけて買ってしまうことも多くどんどん増えています。できれば単なるコレクションではなく動かしたいと思っているのですが...

今時のマイコンは高速なので、周辺回路(最低限メモリとUARTなど)をエミュレーションさせる方法もあります。AVRマイコンなどのGPIOをターゲットのバスに直結してあとはソフトウェアで処理するわけです。これはこれで面白いとは思いますが、個人的にはちょっと違う気がします。

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