まごころせいじつ堂

浜町庄金 研究開発  マイコンで遊んでばっかりで

SMC-777用RS232CインターフェースSMI-731のアドレス推測

 SMC-777のオプションは4096色カラーパレットボード(のちにSMC-777Cに標準搭載)、漢字ROMがあるがRS232CインターフェースSMI-731の存在はオークションで見かけて初めて知った。

 SMC-777本体の落札価格相場と変わらんくらいの値段(¥15000)がついていた。よーく写真を見るとi8251搭載で中の基板から外に引き出して背面に取り付け、ボーレート設定、CD/DSR切り替え、あと1つなにかの切り替えスイッチが見える。SMC-777は外部とのやり取りはカセットインターフェース、プリンタポートとフロッピーしかないのでRS232Cインターフェースを真似して作れれば便利そうなんだが、取扱説明書『ハードウェア解説書』のI/Oマップには掲載されていない。どのアドレスに配置されているのか。

 ということでたぶん互換性があるだろうSMC-70の回路図を追ってみることにした。雑誌I/Oの1983年3月号p.369~p.384にSMC-70全回路図が掲載されている。これのRS232Cインターフェース部分、i8251の*CSにつながっている部分を見る。

追記:拡張RS232Cの方しか見てなかった。
内蔵RS232C(i8251) 0x24,0x25
拡張RS232C(i8251) 0x2e,0x2f または 0x36,0x37

内蔵RS232Cのデコード信号は*RS232C/TC 。

A7~A2をたどると001001xxなのでI/Oエリアの0x24~0x27が内蔵RS232CとRTCの場所。
IC201 P8251Aは0x24~0x25、IC213 MSM58321RSは0x26~0x27 。

スクリーンショット 2021-09-18 22.53.06


こちらは拡張RS232Cカードの回路。

SMC-70_RS232C_decode

 I/O領域に対応するアドレスA7~A0を見る。A0はi8251のC/Dレジスタ切り替え。A4とA3にはXOR経由で反転させるスイッチがある。デコードの結果は

・0x2E,0x2F
・0x36,0x37

 2チャンネル分を切り替えて使えるようになっているのだろう。これらの領域は『ハードウェア解説書』によるとシステム予約ポートになっている。

 その他回路図を見るとDsub25ピンの配置をDTE/DCE用に切り替えるスイッチがある。便利機能ですね。



以上、調べただけ。

SMC-777 フロッピードライブの修理

 SONY SMC-777を入手したがフロッピードライブにフロッピーディスクが挿入できない。通常は挿入後にメカが下がって媒体が正しい位置にセットされるのだが。

 SMC-777は底面5箇所、ファンクションキーラベル下の1箇所、背面の黒いネジ1箇所を外せば分解できる。これはマイナスネジで磁化したドライバーでないと元に戻すときに難渋する。

 フロッピードライブは本体底面のネジとコネクタ近辺のネジを外し、信号コネクタと電源コネクタを外せば取り出せる。さらにドライブのカバーを外す。

 ドライブ名はMFD-32V。OA-D32Vのデータシートが参考になる。

シャッターを開閉するL型の金具の動きが渋い。CRC 5-56を付けて指で何回か動かし滑りをよくする。
2021-09-11 19.55.44

 側面の油も固着してるようだ。ここにCRC 5-56をすこし付けてフロッピーディスクを何度も出し入れすると動くようになった。
 駆動部分、ステッピングモーター部分のシャフトにもすこし塗る。ベルトドライブはない。
2021-09-11 19.56.45

 さて元通りに組み立てるとシステムディスクが起動した。
2021-09-11 20.59.17

 色々遊んでみましょう。




夏休みの工作 目に痛いフラッシュライト

 きっかけはこれ。フジロックフェスティバルの平沢進+会人、『夢みる機械』でのステージにて。
2021-08-23 07.44.05

手に持ったグリモワール(と言うのだそうだ)を開くと眩しくライトが明滅する。

これ作ってみよう。

眩しく点滅する回路はCR発振器でいこう。

http://www.apony.com/elec/elec7/elec7.html

他にも
CR発振器でLチカ
https://elchika.com/article/d58b0467-7c49-4486-b0ec-ff9bd509b11f/

多相発振器


R=1KΩ、C=47uFでおおよそ10Hzとなり目にうるさい点滅。回路はこんな感じで。白色LEDでよりうざい明るさにしよう。
2021-08-30 23.12.32

 ケースは本の形をした入れ物で100円ショップで買ったもの。これを同じく100円ショップで売っているアクリルガッシュで塗る。単3電池6本の電池ボックスがぴったり入ったのでこれを使用。9VになるのでHCMOSを使えばよろしかろう。
 試作。74HC04、74HCU04、74HC14いずれもOK。
2021-08-23 23.26.31

 電源スイッチはモーメンタリー(押すことでON/OFFが切り替わる)のプッシュスイッチ。これをABS用接着剤で電池ケースに接着。しっかりくっつく。
2021-08-30 23.14.37

 金色のマッキーでそれっぽい装飾を描く。
2021-08-30 22.56.55

 いい感じにまばゆいフラッシュライトができました。
2021-08-30 22.55.46




boothにお店「まごころせいじつ堂」をオープンしました

 boothにて、オンラインショップ「まごころせいじつ堂」をオープンしました。


 まごころせいじつ堂 https://keisanki.booth.pm/


 第一弾として、これまで当ブログで掲載してきたFM-11関連のものを製品化しました。


 FM-11の16色カラーディスプレイ出力(DIP 8P)をVGAディスプレイに出力するアダプターです。秋月C基板サイズ。接続するディスプレイは水平同期周波数24kHz(200ラインモードでは15kHz)にしている必要があります。
FM11RGBIVGA-01,jpg



 FM-11用の拡張メモリカード。SRAMとGAL使用で回路は非常に単純です。改造しないとdisableできないFM-11の内蔵128KBに対応する領域へのアクセスをバイパスする機能があります。
 1Mbit/4Mbit SRAM対応。128KBx4で最大512KB、512KBのメモリ2個で最大容量の1Mバイトが実現できます。128KBのバイパスがもったいない人向けに128KBx3+512KBx1のモードがあります。
 測定はしていませんが純正256KBx4枚と較べて圧倒的に省電力、のはず。純正メモリカードはアクセスタイム100nsのDRAMですが、SRAMは素子にもよるけど85ns以下。全領域をFM11RAMでカバーすれば3MHzに改造した6809カードも動きます。

 今回はキットでの提供ですが、要望があれば完成品も出したいと思っています。

2021-08-20 02.34.30


 それぞれの説明書にはKiCad設計データやGALのソース、ガーバーデータの置き場所を記載しています。無料なのでぜひダウンロードしてみてください。ご自分で改造するのも簡単です。

今もFM-11を楽しんでいる皆さんのお役に立てばさいわいです。

24kHz / 15kHz 対応液晶ディスプレイ調査

 昔のパソコンを楽しむためには対応したディスプレイが必要だがブラウン管の当時物はかさばるのでスリムな液晶ディスプレイが欲しいところ。三菱の液晶ディスプレイが15kHzに対応しているものが多いと聞き中古でコツコツ集めたものの対応状況を整理。

 昔のパソコンは320x200や640x200ドット表示のものが水平同期周波数が15kHz、640x400ドット表示のものが24kHz。CASIO FP-1100やHITACHI BASICMASTER LEVEL3といった640x400表示ができてもインターレース表示のものは15kHz。これはブラウン管の残像を利用して垂直同期の奇数回と偶数回で縦方向に異なるドットを表示するため、液晶ディスプレイの水平同期周波数が15kHzで対応していてもうまく表示できない。
 基本的にVGA対応(水平同期周波数31kHz)のディスプレイは公式には24kHzや15kHzはサポートしていないので映ればラッキー、同じ15kHzでもパソコンの機種によっては表示できたりできなかったりする。なおデジタルRGBをアナログRGBに変換するには対応するケーブルが必要。

 三菱の液晶ディスプレイは生産終了。その他VGA端子(+DVI端子)しかないようなディスプレイは古すぎてハードオフなどで処分価格。RDT171LMは5年前は4500円くらいしたけど今日買ってきたRDT1711Sは550円だったよ。


以下の確認は主にFM-11の400ラインモード(24kHz)と200ラインモード(15kHz)で行った。

・24kHz対応
MITSUBISHI RDT171LM (法人向け)
MITSUBISHI RDT1711S
MITSUBISHI RDT195LM
MITSUBISHI RDT202WM-S
MITSUBISHI RDT156V
MITSUBISHI RDT234WX-S
ADTEC AD-AS15R
SONY CPD-150

・このうち15kHz OKだったもの
MITSUBISHI RDT171LM
2021-07-27 23.20.07

SONY CPD-150 ※15kHzインタレースに正式対応
MITSUBISHI RDT234WX-S

・FM-11の200ラインモードではだめだったが過去実績があるもの
MITSUBISHI RDT202WM-S


皆さんのレトロPCライフにお役立てばさいわいです。


追記:15kHz/24kHzの液晶ディスプレイについてはこちらが詳しい
液晶ディスプレイ(たけるん通信)



FM11RAM V01L02 完成

 FM-11用拡張RAMカードの代わりとして使えるメモリボード。128KB/512KB SRAMを使用してFM-11のメモリ空間1MBをカバーできる。
 
これまでの関連記事:

2021-07-12 23.52.01

特徴
・128KB SRAM 1~4個または512KB SRAM 1~2個で最大1MBのメモリ空間
・FM-11EXなど本体内蔵の128KBを避けることができる
・アドレスデコードはGAL 16V8 1個

使用方法
・DIPスイッチ設定
 ENB 通常ON / OFFでSRAMのセレクト抑止。デバッグ用。
 D128 FM-11本体内蔵の128KBに相当するアドレス$00000~$1FFFFを抑止する。
 R512 ONで512KB SRAM、OFFで128KB SRAMを使用
 SEL 128KB SRAM(R512=OFF)のモードでアドレス空間を指定する。
  OFF $00000~$7FFFF
  ON $80000~$FFFFF
・取り付け
 FM11RAMカードは本体100ピンのスロットに対し64ピンしか使用しないため、1ピン側(拡張カード背面側)に寄せて実装する。

回路図

※右下のU6,U7は基板に予備パターンを載せたかっただけで無関係
FM11RAMV01L02sch

FM11RAMV01L02pcb

F1280101 GAL 16V8 アドレスデコード

部品表
U!~U4 SRAM(128KB) HM628128BLP-8,TC551001CP-85L
または
U1~U2 SRAM(512KB) AS6C4008-55PCN
U5 GAL ATF16V8B
J1 L型ピンコネクタ64P(32x2)
J2 DIPスイッチ4P
RN1 集合抵抗10KΩx4 (x8も可)
C1~C5 0.1uF50V積層セラミック
C8 10uF16Vアルミ電解コンデンサ
※C6,C7は空き
※必要に応じて 32P ICソケットx4、20P ICソケット x1

確認済項目
・FM-11EX(F-BASIC4.0) 先頭128KB抑止(D128=ON)にて
 512KBx2 全スロット認識確認
 128KBx4+512KBx1 2枚構成で認識確認
 512KBx2 CP/M86にて960KB認識確認

2021-07-09 01.25.52

さらにテストを行った後で設計資料一式の公開と基板の頒布を予定しています。

ScanSnap S1500のローラー交換

 ScanSnapを使って十年くらいになるのだが最近は紙を吸い込まずにガガガッと異音がし、原稿を巻き込んで破ってしまうようになってしまった。調べると紙送りの4つのローラーが劣化してべとべとになってしまっていた。

以下を参考にローラーの交換をやってみた。かなり面倒らしい。
以下は機種が異なるがだいたい同じなので参考にした。

まずはローラーをaliexpressで注文。
フィードローラータイヤ

 本体の分解。まず底面のネジ4つを外す。制御基板が見えるがコネクタは全部抜いて外す。
2021-07-11 03.01.24

 ついでながらコントローラーはH8SX。
2021-07-11 03.03.39

 問題の劣化したローラーが見えるが、これを交換するには側面からシャフトを抜かなければならない。
2021-07-11 03.09.38

 制御基板を抜いたあとは背面の細長いカバー(上方向に抜くだけ)、給紙ローラーのカバー、給紙ローラーをシャフトごと外し、給紙トレイ、排紙トレイを外す。
 次に左右の側面カバーを外す。これは爪で引っかかっているので内側と隙間からこじって外す。そして全体を覆っている黒いプラスチックのカバーを外す。これは本体を両手で抱えて広げるようにするとカパッと外れる。ローラーを覆っている細長いカバーは外しにくいが爪を確認してうまいとこやれば外れる。

 劣化したローラーはピンセットなどで引っ張ると伸びるのでカッターなどで切ったりして除去する。
2021-07-11 03.41.49


 側面にギアが見えるが、この中央と右側にある黒いカバー付きのギアのシャフトにローラーが付いている。ベルトを外し、ギアを抜く。時間が経って劣化しているのでカバー部分は特に脆い。
2021-07-11 03.31.37

 このように金属のシャフトには金属の軸受けがある。軸受けのタブ部分をずらせば本体から外すことができる。シャフトを抜いたらアルコールで清掃。
2021-07-11 03.37.26

 今回いちばん大変だったのがシャフトへの新品ローラーの取り付け。指で押していくなど無理。そこで取り付けジグを作ってみた。穴の開いた金属板があったのでリーマーでシャフトが通るくらいまで穴を広げ、シャフトにクレ556を塗ってからぐいぐいと押し込む。油と樹脂ローラーはよくなかったかもしれないのでシリコンスプレーの方がよさそう。が、劣化しても次はもう交換したくないなあ。
2021-07-11 08.58.10


 元に戻す。ギアはカバー部分が欠けてしまった。中央の白い小さいのはテンションをかけるプーリーで、引っ張ると外れる。これを外した状態でベルトをかけ、元通りに取り付けると良い。
2021-07-11 09.35.10

 交換後のローラー。
2021-07-11 09.48.00

 試行錯誤の末4時間ぐらいかかった。ただ慎重にやれば(少々欠けても)元通りにはできます。
テストなので硬めの紙質のパンフレットを10枚ほど連続スキャンし問題なし。大丈夫でしょう。

※追記
最初からこれを手配していれば楽だったのに……




FM-11拡張RAMの簡易確認

 FM-11は128KBのメモリをマザーボードに内蔵している(AD2+は内蔵なし、256KBカードを実装)。6809カードは電源投入後、メモリ領域を0クリアし確認する。6809カードのBOOT ROM WU11-11ではメモリチェック状況を画面に出力する。128KB単位で緑色の">"を、メモリ領域が不連続でも表示する。
2021-06-27 21.47.01

 さて、作っているFM-11用のメモリカードだけれどもどのように動作確認しようか。F-BASIC4.0/5.0では最初の128KBの先、$20000~は認識しないのでOSが勝手に使うこともない。簡単にはPOKE文でMMR(Memory Management Register)を操作したのちMONで機械語モニタから覗くことができる。

 これは前回のGNDが浮いた状態の$20000~をダンプしたところ。MMR $FD35に書き込むことにより6809の$5000~$5FFFを4KB単位でA19~A12の任意の空間に割り当てることができる(F-BASICではこのアドレス変換は有効)。ここでは$5000~$5FFFを$20000~$20FFFに割り当てて確認している。
2021-06-28 02.35.50

BASICで確認用プログラムの土台を作ってみた。

2021-06-28 02.53.02

 これは$80000~$FFFFFにRAMを実装したときの実行例。0クリアが確認できる。
2021-06-29 15.14.41

 BASICからメモリを読み書きするのは非常に低速になるので、負荷をかけるには機械語でテストコードを書くか、ここまで確認できたらOS-9上で何か動かしてテストするのもよかろうと思います。

Programming the 6809
Labiak, William
Sybex Inc
1982-09-01


KiCadの浮きベタ

 前回、FM11のバスとそのサブセットで作りかけた、FM-11用のメモリをKiCadで製図しプリント基板をALLPCBに製造依頼した。

 デバッグのために4個のSRAMの*CSに対応したLEDを付けている。
2021-06-27 21.49.45

 さて動作確認してみると2番め(U2)のSRAMだけ読み書きでデータが化ける。一部のビットしか読み書きできない。アドレス/データバスは正しくつながっている。ほかのSRAMは正常に読み書きできるのでショートなどしているわけではなさそう。SRAMを交換しても現象はU2の位置についてまわる。基板の問題だがU2の下はビアが多く配線が混んでいる。製造不良だろうか?

 そんな中このつぶやきを見て気付いた。

 CMOSデバイスは電源の配線を忘れていても信号線から回り込んだ電力で動いてしまうことがある。SRAMの電源はみていなかった。テスタで確認するとU2のpin16がGNDに接続されていない。

 メッキ線で基板を修正したらU2もメモリチェックをパスした。
2021-06-29 15.12.35


 さて、次は個別故障なのか設計ミスなのか。

 KiCad (5.1.8)-1 で設計した配線でU2周辺を確認。

スクリーンショット 2021-06-30 032745

 16ピンはベタ経由でGNDにつながっているはずが、そのベタが周囲から浮いている。
スクリーンショット 2021-06-30 032820

 これは浮きベタというやつ。DRCでは警告されなかった。
コートヤードのオーバーラップは無視して製造に出したが、基板セットアップでこの警告が出ないよう消してみても配線に関するDRCエラーは出なかった。
スクリーンショット 2021-06-30 025502

































 これは目視確認漏れによるミスになるなあ。この浮きベタ内にGND属性のビアがあって、それをもってGNDに接続されているとDRCは判断したのかもしれない。あと予防策としてはベタに接続できるよう GND(電源端子)を囲ってしまうような配線を引かないこと、だろうか。

 改版作業中。



FM11のバスとそのサブセット

 主に『FM-7/11活用研究』(工学社)と実機を元にFM-11の拡張バス(FM100BUS)を調べた。

FM-11 BUS(Google Docs)

 100ピンのバスはメモリやI/OやCPUもまったく同じでCPUカードはサイズがやや大きいだけ。同一ピンのNCはすべて接続されているのでこっそり利用できるかもしれない。
 FM100BUSは68系の同期バスがベースでアドレス空間を20bit(1MB)に拡張している。8088カードはバスを変換してメモリやI/Oをアクセスしている。
 FM-11EXなどで内蔵している128KBメモリや増設メモリのDRAMリフレッシュはバスマスタの責任で行わなければならない。Z80カードは単独では動作せず6809カードか8088カードが必要になるが、これらから制御を渡されてメモリアクセスをするときにはリフレッシュを行わなければならない。

 FM-11の拡張基板は短辺が秋月B基板の長辺と同じ、長辺が秋月B基板の短辺4枚分より10mmほど短い。約95mm × 278mm。
 で、秋月B基板の長辺にはたまたま秋月電子で扱っているL型ピンソケット2x32(64P)がぴったり収まり、FM-11のバスを見るとメモリアクセスやI/Oに必要な信号がこの中にはいっている。ということで増設メモリカードを作りかけた。
2021-06-28 10.10.39

 手配線にくじけてプリント基板を発注したのだけれども、それとほぼ同時に64ピン分のみ抜き出したFM64BUSボードを作ってみた。レイアウトに失敗してDCジャックやパスコンが取り付けたカードに干渉してしまうがこんな感じ。
2021-06-28 10.19.32


 作った後で気付かされたけどFM-11の本質はFM100BUSだったのか〜 


記事検索
電子部品通販リストなど
竹下世界塔の計算機よもやま話
竹下世界搭のソフトウェア
zigsow (houmei)
github.com/houmei
ーーーーーー
ーーーーーー
ーーーーーー
プロフィール

hardyboy

QRコード
QRコード
  • ライブドアブログ