基板取り付け用シュリンクDsubコネクタの違いについて

　FM11用RGBIインターフェースを基板化してみたのだが、VGAコネクタ(シュリンクDsub 15Pコネクタ)について差異があったのでメモ。

　右側にVGAディスプレイに接続するためのシュリンクDsub 15Pコネクタ(メス)を配置している。

上から順に購入した店と型番を列挙。

・(1)千石電商　3313-15F

・(2)マルツ　DJ-VGA14.5

・(3)マルツ　C0562-15FACASBR

KiCadでのフットプリントは

Connector_Dsub:DSUB-15-HD_Female_Holizontal_P2.29x1.98mm_EdgePinOffset3.03mm_Housed_MountingHolesOffset4.94mm

このデザインで上記コネクタを実装しようとすると(2)はすんなり挿入できる、(3)はややひっかかる、(1)はピン列を少し内側に曲げないと入らない。

当初同じものだと思っていたのだが、(1)と(3)は黒くて少し長い。(2)の青くて短いタイプは秋月電子の基板付きプロトタイプキットに付属していたものと同じもの。ただし秋月電子のキットは廃番でもう検索もできない。

　ということでキットとして提供するなら(2)で、完成品として販売するのなら(1)(3)も可、と判断。

※他の店からも手配しているので結果は順次追加予定。

(4) aitendo HDR13-15F

　(1)千石電商のものと同じくピン列を少し内側に曲げないと入らない。色は青だが外形は長い。

(5)Aliexpress DR15 Famale socket

　問題なし。(2)と同じくスッとはいる。格安だが着荷まで時間がかかる。今回は17日かかった。

(6)Aliexpress DR15 Famele socket

　こちらも問題なし。

PET2001 キャラクタの右半分が欠ける問題

　CMB3032はもう一台あるのだが、このマザーボードはキャラクタ表示に問題がある。文字の右半分が表示されない。

　これはCGROMの出力を読み出してパラレルーシリアル変換後表示をしている部分があやしい。

　挙動としてはCGROM6316の出力D7~D4は正常に出力されているがD3~D0は"0"のままE11 LS165に取り込まれている。LS165によるシフト動作、S/LやCKに問題があるとすると右半分はシフトできずall'0'にはならないはず。

　CGROMを正常に動作しているCBM3032のものと交換してみても挙動は同じ。海外のフォーラムを探してみると同じような症状でCGROMを交換したら直った、というのがあったが何が違うのか。

 　ということでE11 LS165をソケット化し、D3~D0に対応する部分を10KΩプルアップしてみたが挙動は変わらず。

　そんなことをやっているうちに電源が入らなくなってしまった。まいった。

次はCGROMを現行品で入手できるROMに焼き直してピンを変換しテストしてみる。

※解決編

　ROM焼き直しは関係なかった。筐体を正常動作するものと交換して確認を続ける。

E11 LS165でシフトとロードを制御している部分はG9 LS74のQ出力。このFFはDRAMリフレッシュやビデオタイミングを生成しているH3 74164から制御されている。H3を74LS164に交換しても変わらず。

G9 LS74は……TL866PLUSで確認するとエラーがある。故障している。これを手持ちのHC74に交換。

 

　正常に表示した。E11 LS165のプルアップを外しておく。

PET2001 データセットの修理 メカ編

　Commodoreのパソコンで使うデータセットの写真集

Commodore Tape Recorders (OLDCOMPUTR)

で、今度は横長のデータセットの修理。

　症状はPLAYを押してもちゃんとテープが動かない。早送り/巻き戻しはOK。

　縦長のデータセットとはメカが異なる。ゴムベルトのテンションを確認したが問題なさそう。正常に駆動しているが念のために交換。

モーター：角1.2φ 75mm

カウンター：角1.2φ 55mm

カウンター用のゴムベルトは55mmでは若干ゆるかったので元に戻した。

※角0.95φの40mmまたは50mmが適合。

　ベルトは交換したけど現象は変わらず。分解した状態で観察したらキャプスタンとピンチローラーの間が滑っている。ここが密着していないとテープは正常に走行しない。まずピンチローラーをアルコールで清掃。

　ピンチローラーを押し上げるバネが弱いのだろうか。外して少しひろげてみる。

　広げたバネを付け直してみたがキャプスタンとピンチローラーがどうも密着していない。ピンチローラー部分を下から押し上げると引っかかりがある。指の感覚をたよりに探ってみると、ピンチローラー右の金具が歪んでいた。ここに引っかかっているようだ。

　そういえばカセットのフタがEJECTボタンを押してもきちんと開かなかったのだが、この部分がEJECTボタンと連動してカセットのフタを押し上げている。ペンチで直してキャプスタン部分もカセットのフタも期待通りに動くようになった。ロード/セーブもOK。

　金具の歪具合からみて、カセットのフタを開けた状態で無理やり閉めるか落としたか、そのようなことで壊れてしまったようだ。逆に考えるとEJECTボタンでフタがきちんと開かないものはここが疑わしいということでしょう。

　今回電気とまったく関係ありませんでした。

ナガオカ カセット用ヘッドクリーナー 乾式・湿式 ウォッシュアッププロ7 NAGAOKA QC-300

NAGAOKA

PET2001 データセットの修理 回路編

　前回でメカの部分は修理したがまだロードやセーブができない。ということで次は電子回路部分を追っていきます。

データセット内の基板はいくつかのバリエーションがあって、今回調べるのはこれ。

http://www.zimmers.net/anonftp/pub/cbm/schematics/datassette/cas-12r.gif

※回路図は診断コネクタのpin6(READ DATA)とpin5(+5V)が入れ替わっています！

主な部品はデュアルオペアンプLM358 x2、7414 x1。

　症状だがロード(読み出し)、セーブ(書き込み)ができない。他のデータセットを使って記録したカセットテープも読み出せないが、セーブすると内容は消去される。つまり録音再生ヘッドの部分は動作せず消去ヘッドは動作している。

　コネクタから基板までの導通チェックをしても問題なし。読み書きともできないということで磁気ヘッドを疑う。テスターで録音再生ヘッドの導通チェックをすると約310Ω。基板から磁気ヘッドの配線を外して確認しても同様なので、断線などはしていない。

　次にスイッチ。これはRECボタンと連動する3極6連のプッシュスイッチで、このうち3連使っている。

赤で囲んだ部分がすべてショートしていた。これは録音再生ヘッドの信号を受けるオペアンプの初段入力が7414の出力と常にぶつかっている状態になる。

　ということでスイッチ部分を洗浄。IPAを使ったら赤錆が出てきた。さらにニューリレークリーナーで洗浄し、正常に動作するようになった。

サンハヤト ニューリレークリーナー 120ml RC-S121

サンハヤト

　以下の写真ではもし改善しなかった場合に備えて未使用の3Pスイッチ部分が使えるようにランドを剥がしている。結局使わないで済んだ。

　動作確認。相変わらず読み込めないがセーブはできた。スイッチの切り替えは期待どおりであとは磁気ヘッドからのアンプ部分が疑わしい。

　アンプ部分はLM358の4段で、磁気ヘッドから反転増幅(-33倍)／イコライザー(-6.3倍)／イコライザー(-14.4倍)／非反転増幅(221倍)の順に繋がっている。トータルで4419倍になり、最後はインバータ7414の2段を通ってPET2001本体に繋がっている。インバータの入力スレッショルド電圧から考えると磁気ヘッドの出力はmVのオーダーとなる。

　何も考えなければLM358の交換だけやってみるけど今回はファンクションジェネレータを使って追ってみる。

zmart シグナルジェネレータ DDS ファンクションジェネレータ 正弦波 200MSa/s 25MHz

zmart

　これ最低の振幅が200mVだけどまあいいか。1kHz正弦波を入力し、オペアンプの出力をオシロスコープで確認。しかしCRを介して結合している箇所を除き波形が全く見えない。リファレンス電圧を生成している部分を確認したら1.8V出ている。同時に2個壊れることってあるのかな？

　LM358を2個とも交換する。ハンダブリッジなどやってしまったがこれでOK。

　さて、このデータセット自身でのテープの読み書きはできるようになったのだが他のデータセットではどうか。あらかじめ別のデータセットで保存しておいたカセットテープは読み込めたが今度はその別のデータセットで読み書きができなくなってしまった。こんどはこっちか、ヤンナルネ

→ニューリレークリーナーでのスイッチ洗浄で直りました

PENGLIN 127PCS IC集積回路 ICチップ 箱入 15種類 (PC817C NE555 LM358 LM324 JRC4558 LM393 LM339 NE5532 LM386 TDA2822 TDA2030 UC3842 UC3843 ULN2003 ULN2803)

penglin

PET2001 データセットの修理 駆動編

　前回はPET2001本体の部品交換と別の動作するデータセットを用意して解決したが、手元に動かないデータセット2台と預かり品の1台があるため修理してみた。

　データセットはCommodore 1530 またはC2Nという名前で、Commodore64まで共通に使える。ここでは縦長のデータセットを扱います。

https://en.wikipedia.org/wiki/Commodore_Datasette

http://www.zimmers.net/anonftp/pub/cbm/schematics/datassette/index.html

　初代PET2001に内蔵のデータセットは市販のカセットレコーダを流用している。カットされたケース部分にはスピーカーグリルと電池ボックスの跡がある。

　これは外付けのデータセット。

　これは別の外付けデータセットの基板。パターンが手書きではなくなっている。

　ほとんどの場合、ゴムベルトが劣化して切れているが弾性がなくなっているのでこれを交換。角ゴムベルトの直径80mm、厚さ1.2mm。

ゴムベルト(角)φ80 x 1.2T　(千石電商)

　フライホイール(一番大きくて重い灰色の円盤)を固定している箇所のネジを緩め、ゴムベルトを通してモーターとプーリーに引っ掛ける。

　モーターそのものが動かない場合は6Vの電圧をかけて単体で回転するかどうか確認する。モーターはらは茶色のシールド付きケーブルが1本、基板にはんだ付けされている。

　モーターはCANON MD39-R5CN-F または MD39-R24CN-F。最大12V 3800rpm、PETでは約6Vで駆動している。ebayで入手可能。

　カセットのメカ自体はフレームを留めているネジ３本を外すと上部カバーを外すことができる。通常はここまでバラす必要はない。

　PET2001に接続して巻き戻しや早送りができれば駆動系に関しては済。手持ちの１台はこれだけで使えるようになった。この状態でセーブやロードができなければ基板その他の電気系に問題がある。

つづく

YIS-303 メモリ増設+16KB

　YAMAHAのMSX YIS-303は上位機種YIS-503とくらべてプリンタ周りの削減、メモリが半分の16KB、そしてキーボードが変更されている。７〜８年くらい前に分解したらメモリの増設が簡単そうだったので（今頃）やってみた。

　基板全景。

　プリンタポート近辺。ここはLS74,LS32,LS125,LS374およびプリンタ用のコネクタを実装すればよさそう。今回はやらない。

Z80A近辺にMB81416(16Kx4bit DRAM)の空きパターン。スルーホールのハンダを抜く。

　DIP 18PのICソケット2個をはんだ付けしてM5M4416P-15を実装。上側にある黄色いワイヤーはアドレスバッファ用途のLS244に交換するところだが今回は無視。また16Kx4 DRAMは120ns品が指定してあるが手持ちの150ns品を使用。このあたりはまあ動くだろうという感じでやってます。

　32KB認識しているっぽいですね。長時間動作はさせていないのでとりあえずOKということで。

　16Kx4bit DRAMの種別に関しては

ザイログZ80伝説

鈴木哲哉

ラトルズ

2020-08-25

をどうぞ。

FM-11用RGBIインターフェース

　FM11はテキスト領域で16色、グラフィックス領域で16色中8色が表示できる。これまでは以前作ったRGB-VGA変換ケーブルを使っていたができそうだったので作ってみた。

FM11のカラー映像出力はDIN8P。

1.. +12V

2.. GND

3.. INTENSITY

4.. *HSYNC

5.. *VSYNC

6.. RED

7.. GREEN

8.. BLUE

(TOP VIEW)

通常のRGB 8色に加えてINTENSITY信号で輝度を変える。RGBI 16色の場合はINTENSITY信号が"H"で輝度最大、"L"で半分。黒についてはINTENSITY=”L"で最低輝度、"H"で白のINTENSITY="L"よりも低い輝度の灰色。

ZX SpectrumもRGBIだが黒のINTENSITYはサボっていて15色。FM11はユーザーズマニュアルシステム解説を読んでもそんな記述はなく16色と書いてある。

List of monochrome and RGB color formats

アナログスイッチ74HC4066を使えばデジタルRGBからVGAの映像信号に繋ぐ抵抗をINTENSITY信号で切り替えれば実現できそう。

VGA端子

しかし先程の黒のINTENSITYに対応しなければならない。追加で74HC27を使いR,G,B入力がすべて"L"のときにダイオードでR,G,B出力に低輝度の灰色が表示できる電圧を供給する。

+12Vから5Vを生成する部分は省略。78L05で充分だけど手持ちの7805を使用した。

　F-BASIC V4.0でテスト。COLOR C,,,A でCは0~7、Aは0/4でINTENSITYの有無。

　さてついでにFM-7の16色について。元々はRGB 8色表示だが使われているカラーパレットIC MB15021はFM-11と同じもの。カラー映像出力のDIN8PについてFM-11の違いはpin3がINTENSITYではなく2MHzのクロック。これはFM-8と同じでライトペン用のもの。FM-11ではライトペンは専用のコネクタに接続する。

　FM-7は内部のジャンパJ3でカラー映像出力のpin3をINTENSITYに切り替えることができる。実際切り替えて実験してみた。ジャンパJ3はメイン基板の右上側にある。

■　■　← MB15021のINTENSITY出力

↑← 2MHz CLK

■　← 7407P経由でpin3

　F-BASIC V3.0で8色中16色の実験。パレット指定のCOLOR=(P,C)でPのパレット番号0~7、Cのカラー番号0~15が指定できた。つまりINTENSITYの指定はもともとサポートしていたことになる。

　こうしてみると色々想像しますね。FM-8の後継FM-7は8色中16色表示が可能だった。BASICでパレット指定のサポートも行ったが、ハードウェアはFM-8との互換性をとった。RGBIをサポートしているディスプレイは当時特殊でRGBまでのものが多数だったせいかもしれない。

　さて作ってみたがやや表示が暗いと感じるので調整が必要かもしれない。330//330Ω、330Ω、330+330Ωにしているが220Ωに変えてもよいかも。

RGB ～True Color～(完全生産限定盤)(DVD付)(特典なし)

中川　翔子

SMR

2019-12-04

パソピア/パソピア７用ジョイスティックアダプタPA7390

　古いパソコンにはごくまれに期待してなかったオプションが入っていることがあって、入手したパソピア７にはジョイスティックアダプタPA7390がささったままだった。

　主要な石は8255にTC40H004P。片面基板。

PA7390の回路図はI/O1983年12月号p.213『パソピアにタッチパネルを継ぐ』に載っている。

PCG6500の取り付け

　PCG6500、残りは元オーナーによるPCG有効/無効の切り替えスイッチをどうするか。

　IC7:CGROM A9(22) - IC8:LS00(13)間をカットして、6Pトグルスイッチの片側で信号を通すかGNDに落とすかで切り替えているが、パターンカットした表面にはんだ付けして信号を取っていること、劣化したセロテープで巻いてケース内にごろんと置いてあったので固定することに。6Pトグルスイッチのもう片方でブラケット入り二色LEDの表示を切り替えているが、全面パネルに穴を開けるわけにもいかないので(鉄板だし)、背面フラットケーブルの取り出し口にプラ板などで取り付ける。

　高速に変化するアドレスA9の信号をスイッチに通すのはよろしくないので、ANDをかますことにした。LS08は手持ちになかったのでLS00で構成。トグルスイッチは"H"か"L"に切り替えることでPCGを有効/無効にできる。

　PET本体のCGROMソケットに接続するケーブルだが、丸ピンICソケットで保護した状態だと筐体背面の隙間を通せない。どおりで受け取った時のコネクタのピンが曲がっていたわけだ。

　Userportもデリケートで、外すときに引っ張ってケーブルの１本を切ってしまった。また、キーが潰れているせいで間違えて上下逆さまに取り付けてしまった。この状態だとPCGへの書き込みができず、スピーカーから画面の変化に応じた音が出る。

　外すときにケーブルを引っ張らないようつまみを付けてみた。

　PCG6500本体はPET2001の上部に載せて背面で連結してネジ止めするのだけれども後ろの足は浮いてしまう。これは仕様。

　さて接続後、POKE 59468,14でグラフィックキャラクタをカタカナに置き換えることができる。これはPCG6500未接続または無効にしたときの表示。

　PCG6500が有効だと後半64文字がユーザーで定義した文字を表示する。データは適当に書き込んだのでこのようになった。

　テストプログラム。

　このような結果になる。

　0クリアしたり斜線が描けたりするので少なくともデータ部に関しては問題ない。

おまけ：偶然見つけた。BASIC Programmer's TOOLKITやPCG6500の広告が載っている。

http://archive.6502.org/publications/printout/printout_1980_12.pdf

PCG6500の回路を調べる 制御論理

　PCG6500の回路を調べる Userportの続き。これで最後。

　SRAMへの書き込み、セレクトなどはまとめて図を起こした。

　ここでPET_A9 IC7:(22)とIC8:LS00のpin13間がカットされてトグルスイッチが挿入されていた。ここは元オーナーによる改造と思われる。カットしたLS00のpin13をGNDに落とすとPCGによる変換が無効になる。

　IC3:LS04のうち2つは未使用。ADDRSELはIC1:LS123のトリガ入力(1)(9)にも接続されている。

IC1:LS123の*Q2(13)はSRAMの*WEに接続されており、ライトのパルス一発を生成している。

時定数はRx=1kΩ、Cx=4700pFで約4.7μs。

　IC1:LS123の裏は改造されていたが、テスターでパターンを追っていくとLS123で間違いない。どうやらLS123の代わりに別のワンショットIC、CD14538Bで設計した可能性がある。これはメーカー側での修正と判断する。

　

　で、ワンショットの片側の出力、どこにも繋がってないのよね。コンデンサも抵抗も実装してあるのに。SRAMブロックのデータ上位とデータ下位でそれぞれライトパルスを出すつもりだったんだろうかと想像。