FM-11 Z80カードの自作検討(3) バンクレジスタ、バス制御

　FM-11 Z80カードの自作検討(2) デコーダ の続き。

　Z80のアドレス空間をFM-11の1Mバイトに割り当てる4bitのレジスタ。22V10に収まる。


FM11Z80BANK.PLD


　Z80の一時停止や再開、FM-11へのバスアクセス信号、リフレッシュ信号。ディレイラインからの*EB0(Eクロック)出力部分は22V10でもピンが足らず他のGALにも入らないのでLS138かLS139を使うことにする。


　FF.sp = 信号名で非同期プリセットができるはずなのだが22V10ではダメみたい。D入力にORで同期プリセットにしてみたが大丈夫だろうか。

FM11Z80CTRL.PLD


ここで使用する素子を数えてみる。

G22V10  x5 FM11Z80INTL,INTH,DEC0,Z80BANK,CTRL
G16V8 x1 FM11Z80DEC1
LS138 x2
LS139 x1
U2,9,11 LS244 x3
U3 LS245 x1
U1,U34 LS367 x2
LS04 ディレイライン用途 x2
4MHz CLK用 x1
Z80CPU x1

　Z80を除いて18個。このうち
U1,U4 → LS244 x1 可
G16V8→G22V10にすればLS139 x1 不要
で16個。おおよそオリジナルの半分にできるのでは。

FM-11 Z80カードの自作検討(2) デコーダ

　FM-11 Z80カードの自作検討(1) の続き。

　FM11Z80DEC0:割り込みマスクやバンク設定のデコーダはメインのバスから。アドレスバスの上位の一部は74LS138にやってもらうことにすると22V10に収まる。ディレイラインは割り込みマスクとバンク設定レジスタへの書き込み、バンク設定レジスタからの読み出しに使うパルス。これはEクロックを基準に外部で生成。


FM11Z80DEC0.PLD


　FM11Z80DEC1:Z80側のデコーダは大した事ないので16V8に収まる。これ74LS138使うことにしたらどこか余ったGALに入れられないか。5入力1出力になる。


FM11Z80DEC1.PLD

前回の割り込みマスクレジスタ、NMIも追加した。
FM11Z80INTH.PLD

　CUPLIIでは$DEFINEが使える。A15~A12が入力として定義してあるとして：
$DEFINE AH (A15 & A14 & A13 & A12)
ただし、$DEFINEで定義したものを$DEFINE内では使えない。
$DEFINE B (AH & A10 & A11) ← エラー

MZ-1200 CRT制御基板の取り外し

MZ-1200 CRT側面にある制御基板の取り外し手順。忘れないうちに。

　MZ-1200の手前2ヶ所にあるネジを外すとカバーを開けることができる。CRTの側面にあるのが制御基板。


(1) 制御基板から出ている配線は柔らかい金具でまとめてあるので外す。


(2) 制御基板はネジ１個で固定してある。これを外して基板を上にスライドさせれば取り外せるが、その前に配線のコネクタを抜く。


(3)スピーカーのコネクタ。


(4) マザーボード側と繋がっている映像信号などのコネクタ。手前はカセットレコーダーのケーブル。


(5) ブラウン管のソケット。この配線は(1)でまとめてある。


(6) CRTの高電圧部分へのコネクタ。


(7) アノードキャップを外す。


(8) コントラストなど調整用のVRが背面にあるので外す。これらはケースの爪に引っ掛けてある。


(9) はんだ付けしてあるアース線を外す。


(10) マザーボードに繋がっているコネクタを外す。


これで制御基板を取り外せます。

FM-11 Z80カードの自作検討(1)

　FM-11 Z80カードの調査 で回路図を写したが、これから実物を起こせないか検討する。そのまま作るのは部品点数も多くて大変なのでGALなど使用し極力コンパクトにしていく。

　GALを使うにあたってはWinCUPLがWindows10以降ではもう動かないのでWindows7をこのために維持していた。が、ありがたいことにWinCUPLIIが出て問題なく使用できるので今後はこちらに移行する。

　回路図を見ながら検討。Z80の割り込み*INTはバスからの*IRQ/*FIRQで、これらを割り込みマスクレジスタで受け付けるか無視するかを決める。マスクレジスタはU4:74LS273でマスター側のCPUから書き込む。読み出しはU11:74LS244。マスクレジスタのアドレスデコードはZ80ガード上で行う。8bit分の割り込みの可否はU12,U13:74LS03のワイヤードORでまとめて*INT 1本にする。ここは特にワイヤードORでなく普通にORでよい。この部分を2個の22V10で実現する。上位4bit FM11Z80INTHと下位4bit FM11Z80INTLに分け、U4:74LS273相当はD-FFに、U11:74LS244相当はアウトプットイネーブル機能を使いデータバスに接続。このD-FFの内容と各*IRQ/*FIRQ入力をANDして割り込み発生の有無を出力する。この出力はFM11Z80INTLからFM11Z80INTHへカスケード接続することで1本にまとめ、Z80の*INTに接続する。
　これでU4,U11,U12,U13,U5,U6,U25の7個を22V10 2個にできた。

FM11Z80INTL.PLD

FM11Z80INTH.PLD

こんな感じでぼちぼちやる。

AV40SXRGBS - FM77AV40SX用VGAアダプタ試作

　AV40SXVGAの後継としてAV40SXRGBSを作りました。AV40SXVGAを作った頃はよくわからずXNORで生成したCSYNCもAV40SXRJ45Vで確認したCSYNC出力を使用し基板面積が減りました。


回路図：




　HSYNC/VSYNC問題なし。CSYNCもTOWNSRGBS経由でCSYNCしか受け付けないTOWNSモニタで表示を確認。



　今回、映像出力端子からCSYNC/Audio OutをTRRS端子に変換して出してみたのですがビデオ表示はできず。CSYNC端子はコンポジットビデオ出力ではないようです。次の版で削除予定。

Nulea M501トラックボールの改造（接続先切り替え）

Bluetoothx2とUSBドングルで接続先3台を切り替えられる愛用のトラックボールが故障した。内蔵電池に充電できないような症状で、前の同じモデルも同様だった。型名はM1で、Bluetoothのデバイス名はNulea BT3.0 Mouse。ということでAmazonから同じようなのを購入した。

Nulea M501 ワイヤレス トラックボールマウス 3台接続可能 Bluetooth/USB接続 4段階DPI調節可能 充電式 親指操作 人間工学設計 6ボタン 進む/戻るボタン搭載 マウス 無線 Windows/Mac対応 赤色

Nulea

　しかしここで問題が。接続先切り替えスイッチが裏側なのだ。これでは以前と同じようには使えない。なんとかならんものか。ということで裏面にある切り替えスイッチを通常の操作のまま操作できないか検討した。

　底面４ヶ所（うち３つはゴムシールの下）のネジを外して分解。底面、接続先切り替えスイッチがSW1、SW2は電源スイッチ。テスターで確認すると上側の端子はGND。下側の端子は引出線のシルクが描いてある。ここをGNDに落とせば切り替えられそう。



さてどこかのボタンを代わりに使おうか。DPI切り替え、[＋]、[ー]のマイクロスイッチは片側がGNDになっていなかった。左クリック、右クリック、4Pコネクタ経由の前後スクロールとホイールクリックはGNDがあった。ではめったに使うことのないホイールクリックをつぶして接続先切り替えにしてみよう。
　まずは接続先切り替えスイッチから半田メッキ線で基板の反対側へ引き出す。


　スクロールホイールからの4Pコネクタは、赤い線から数えて (1)ホイールクリック、(2)GND、(3)(4)ロータリーエンコーダ出力。ここで(1)ピンを抜いてさきほどの半田メッキ線にコンタクトを差し込んで固定。半田メッキ線は適当な長さでカットしてから差し込む。


　裏側の電源スイッチはプラ部品があるので注意して元通りに組み直す。

Bluetoothでは Nulea BT5.0 Mouse で認識。ホイールクリックで切り替えOK。うまくいった。

※改造はせず購入時にしっかり確認することをおすすめします。

AV40SXRJ45V - FM77AV40SXの映像出力をmDIN10Pに変換

　AV40SXRJ45V はFM77AV40SXのDsub25ピン映像出力をセガサターンのmini-DIN10ピンとRJ45に変換するアダプタです。一部実験的な機能を付けています。



回路図：




部品表：
J1 Dsub25ピンメス Dサブコネクター 25P・メス(半田付けタイプ)
J2 RJ45ジャック 9801-10P8C(aliexpress)
J3 mini-DIN10ピンコネクタ MDC-9-02
SW1  DPDT 超小型スライドスイッチ 2回路2接点 IS-2235
JP1~3 2と3をショート
JP4~5 実験的機能 通常1と2をショート

確認したかったこと：mini-DIN10ピンについて。セガサターン用RGB21ケーブルまたはHDMIコンバータ使用可能、ただしFM77AV40SXのフロント側スイッチで切り替える400ラインモードは水平同期周波数が24kHzになるためディスプレイ/コンバータ側が対応していないので表示できない。



　200ラインモードでは背面の インタレース/ノンインタレース/ハーフトーンいずれでもHDMIコンバータでは表示できた。


　CSYNC信号と音声の出力はDsub25ピンのV_IN(5)、L_IN(1),R_IN(3)が対応している。HDMIディスプレイで音声出力も確認できた。どうやらFM77AV40SXはディスプレイ側で画面表示と音声出力に対応していて本体からは音声が出ないらしい。音声用のRCA端子もあるのでそこも使えるが。
　CSYNC出力については今回確認するまでわからなかったのでAV40SXVGAでは*HSYNC,*VSYNCから合成しているが不要だった。もしかしてFM77AV40SXはDsub25ピン経由で映像をキャプチャできるんだろうか？ソフトを持っていないのでこのあたりは不明。
　HDMIコンバータだが動作に5V200mAを要求するのだがFM77AV40SXの5V(AVC)では駆動できなかったので外部電源が必要。


　RJ45端子はスライドスイッチで同期信号を*HSYNC/*VSYNCとCSYNCのみの切り替えができる。JP4とJP5の設定で一部の端子に音声を通せるようにしているが、音声にノイズが乘る懸念がある。これは受け側を作っていないので未確認。うまく行けば今後採用したい。

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JR200SS JR-200の映像出力をmini-DIN10ピンに変換

　JR-200の映像出力をmini-DIN10ピンに変換しセガサターン用のケーブルとコンバータ経由でHDMIに表示するアダプタを作りました。ただし表示できないHDMIコンバータがありました。



　JR-200のDIN8ピンコネクタからはR/G/B/*VSYNC/*HSYNCの他にVIDEO信号が出ているのでこれをCSYNCの代わりに使ったところセガサターン用HDMIコンバータからは映像出力出ず。そこで*VSYNCと*HSYNCからダイオードでCSNC信号を合成する回路に変更して試作。JR-200のDIN8ピンコネクタには電源が来ていないのでこうしました。※実際のR4は手持ちの関係で240Ω


回路図：




　JR-200のスピーカー出力(RCA端子)から3.5mmプラグに変換したものを入力してmini-DIN10ピン出力に接続しています。これでHDMIコンバータを使ったときもディスプレイが音声が出ます。またJR-200のコンポジットビデオ出力はDIN8ピンコネクタにしかないため、液晶テレビに音声と一緒に直接接続できるよう3.5mm TRRSのTVOUTジャックを用意しています。

　さて、動作確認ですが前回と同様にセガサターン用HDMIコンバータでは表示できず。セガサターン用RGB21ケーブルを使用しサンコーのRGB21-HDMIコンバータ経由だと表示できます。






　HDMIコンバータによって動作に差がある。CSYNCのレベルによって動作が異なるのでは？と実験開始。
(1) CSYNCのプルダウン抵抗を開放 (電圧は高くなる)
→結果変わらず
(2) CSYNCのプルダウン抵抗を240Ω→150Ωに (電圧は低くなる)
→結果変わらず

　サンコーのHDMIコンバータ、許容範囲が広いなあ。セガサターン用HDMIコンバータはコンポジットビデオ出力をCSYNCとして使っていますが、これはメガドライブ2のCSYNC出力が間違っていたからという経緯があります。CSYNCをきちんと(ロジックICで)生成しているものでは動作実績があり、セガサターン用HDMIコンバータのCSYNC入力はインピーダンスが低い、セガサターンやメガドライブ２のコンポジット出力はそれを充分に駆動できるほど強い、と考えるとありえます。
　HDMIコンバータで動くものと動かないものがあるのを解決するためには外部電源が必要で、CSYNCの合成も能動素子で組まないといけないようです。

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MZ700SSRJ45V MZ-700シリーズ用RJ45/セガサターンアダプタ

MZ-700シリーズのDIN8ピンRGB出力をセガサターンminiDIN10ピンとRJ45に変換する変換アダプタ、MZ700SSRJ45Vを作りました。

　RJ45への変換はRGBRJ45VDも使えるけどジョイスティックポートを塞いでしまうので横方向に逃がしています。ついでにセガサターン用mini-DIN10ピンコネクタも付けています。3.5mmTRSジャックは音声信号をmini-DIN10ピンコネクタに繋いでいます。MZ-700には音声出力はありませんが、MZ-1500では使えるはずです。(MZ-1500は持っていないので未確認)


　SEGASATURN HDMI CONVER で動作確認。


　RGB21-HDMI変換アダプタで動作確認。


　mini-DIN10ピン経由での動作確認OK。


　RJ45ジャックから RJ45VGAMで水平同期周波数15kHz対応のディスプレイに接続し動作確認OK。


回路図：




部品表：
J1: DSCT-8-07F-S DIN8ピンプラグ
J2: MDC-9-02 mini-DIN10ピンソケット
J3: RJ45-5224-8P8C RJ45ソケット(垂直)
R1,R2,R3: 150Ω 1/8W 小型のもの

組み立て手順：
(1) R1,R2,R3をはんだ付け。
(2) J1をはんだ付け。基板裏面に実装する。熱容量が大きいので十分に熱してはんだ付けする。
(3) J2,J3をはんだ付け。
(4) 基板裏面にあるJP1 1-2をショートする。

　MZ-700側からは電源は出ていないので、HDMI変換コンバーターを使用するときには電源が必要です。


boothにて販売します：
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MD2SS mini-DIN9ピンとmini-DIN10ピンを相互変換

　メガドライブ2の映像端子(mini-DIN9ピン)とセガサターンの映像端子(mini-DIN10ピン)を相互に変換するアダプタ MD2SS を作りました。目的はHDMIコンバータの使い回しです。


　セガサターンのS-VIDEO出力は対応しません。本物のメガドライブ２のCSYNC端子は出力がないのでVIDEO信号と半田ブリッジできるジャンパを用意しています。
　mini-DIN９ピンケーブルやmini-DIN10ピンケーブルは市販品があります。

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回路図：





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2024-11-19

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