FM77のRGB出力をDIN8Pに変換

　富士通FM-77、FM-77L4(400ラインカード,FM77AVのデジタルRGB出力はコネクタがDsub9Pメスになっている。これを一般的なDIN8Pに変換する基板を作った。
　Dsub9ピンの詳細についてははせりん(@haserin09)さんの "番外編7:FM-8/7/77/77AVシリーズの微妙な非互換性" が詳しい。



　紫色の基板はJLCPCBがサービスを始めたので選んでみた。見ての通りRCAコネクタが逆向きになってしまってるがとりあえずはケーブルは接続できる。


　回路図は以下のとおり。RCAジャックはFM-77のみ有効なモノクロ出力。DIN8Pの1ピンに12Vを供給するパソコンは多いがFM-77以降のDsub9ピンでは標準では出ていないので外部ACアダプタから供給できるようにしている。

　FM77AVで確認。


　拙作FM11RGBIVGAのINTENSITYを切った試作版で表示。8色表示ができている。縦に線が入っているのが見える。INTENSITY/CLKから出ている信号の影響を受けているように思われる。


　もうひとつ。12VのACアダプタをつけなくても動いてしまってるのだ。

　12V出力を測定すると2.9Vあった。接続先のFM11RGBIVGAの12V入力と内部の5Vラインでも2.9Vが観測でき、HCMOSの標準ロジックを2個しか使ってない回路で電流が回り込んで動いている状態。

　FM16βでもDsub9ピンがRGB出力として使われている。手持ちのFM16βで確認してみたが本体が起動しなかった(同期信号は出ていたが)。また、FMR30シリーズでもDsub9ピンがRGB出力として採用されているらしい。


 あと、Dsubコネクタのエッジ実装について。格安な手はんだ用のDsubコネクタ使えるのはありがたいが基板の表と裏に端子が分かれてしまい配線が若干面倒になる。基板が1.6mm厚で搭載はきつめ。Dsub25Pになると差し込むのが困難になる。この場合は1.2mm厚で基板を発注する。pcbgogoでは1.4mm厚というのが存在したがめったに注文がないせいか値段が2桁跳ね上がった。

おまけ。



 　クロストーク対策として同期信号とCLKが映像信号と並走しないよう修正し、RCAコネクタの向きを変えて作り直し。

SORDm5PSA SORD m5用電源アダプター販売開始

　SORD m5用電源アダプタ SORDm5PSAが完成したのでBOOTHにて販売開始しました。

https://keisanki.booth.pm/items/3567325　SORDm5PSA説明書

https://keisanki.booth.pm/items/3567508　SORDm5PSA SORD m5用電源アダプタ

これまでの記事：

SORD M5の電源ユニット(PSU)

SORD m5用電源アダプタの試作

SORD m5用電源アダプタ　V02L01

　純正の電源アダプタとのサイズ比較。

　1980年代と較べて現代のスイッチング方式5Vアダプタや小型DCDCコンバータのおかげでこのサイズ。

　昔のパソコンで遊ぼうとすると必要な部品が全部揃ってないことがある。セパレート型のキーボードやACアダプタなど外せるものはなくなりがちで、せっかく本体を手に入れても動かせないことがあるのでこの電源アダプタは完成品として提供した。前回のFM11RGBIVGAも同様でキットにしてしまうと組み立てのミスなのか本体の故障なのか切り分けが面倒になってしまうからだ。

　とはいえこちらで組み立て後動作確認を行うとどうしても手間と時間がかかってしまう。需要次第だけれども完成品→キット→基板のみの配布、のようにしていこうと思う。

SORD m5用電源アダプタ V02L01

　前回の試作から色々反映したV02L01基板が到着したので早速組み立て確認。

修正点：

・基板の銅箔を2ozに

・22uF/10uFコンデンサの足間隔を広げる

・電源スイッチ追加

・5Vと+12Vにリセッタブルフューズ(ポリスイッチ)追加

・パイロットランプ追加

パイロットランプのLEDは-12Vのラインに取り付けている。-12Vは+12Vから生成し、+12Vは5Vから作っているのでこれが点灯していれば動いていることになる。

スイッチは前回DCジャックと一体型のものを使用したが思ったより高さがあったので追加。5V1.2A程度だと小さなスライドスイッチは通せないので超小型ロッカースイッチを選択。

電源の安全性は5V2AのスイッチングACアダプタにすべて頼っている。リセッタブルフューズは念の為入れてみたが、いらないかもしれない。ただしフューズのパターンがあると電流測定は楽。

線幅1mmに対して流せる電流は1Aと聞いたことがある。一応線幅は満たしているが今回基板の銅箔パターンの厚みは通常1oz(35μm)だが二倍の2ozにしてみた。

銅箔のはなし

　前回の試作基板を流用して5V/±12Vが来ているかどうかを確認するジグを作った。これで事前に確認すれば、いきなり手持ちのSORD m5で動かしてみて最悪壊してしまうことを予防できる。

現在、SORD m5でゲームをずっと動かして連続運転確認中。前回と回路は変わらないのでたぶんOK。

SORD m5用電源アダプタの試作

　SORD m5のでかい電源の代わりに5VのACアダプタから必要な電圧を生成する基板を試作しました。サイズは秋月電子の45mm×45mm基板と同じでだいぶ小型化できました。

　回路図。だがしかしDCDCコンバータ入力の極性を間違うという重大なミスが。

　半泣きで修正。ただこのおかげで電流測定が楽になった。

　このような感じ。基板側はDIN8Pのコネクタを流用、MIDI用のDIN5PケーブルでDIN6Pプラグの代わりにしようと思ったのだがDIN5PとDIN6Pのプラグは端子の位置が異なりそのまま使えないことがわかった。なので端子をすこし曲げてSORD m5本体に接続している。

SORD m5は5V/+12V/-12Vの電源が必要。5Vはほとんどのロジック回路で使用している。+12VはVRAMとして使っている16Kbit x8のDRAMのみ使用。-12VはここからSORD m5内部の79L05を使って-5Vに変換し、先程のDRAMでのみ使用。

-5VはμAのオーダーなので-12Vの電力はほぼ無視してよく、+12VはDRAMの主な消費電力。DRAM uPD416のデータシートを見るとMAX 35mAなので８個で280mAとなる。+12Vは250mA出力のDCDCコンバータを使っている。ここから-12Vも生成している。おそらく大丈夫だろうということで組み立ててみた。実測値は207mAで範囲内。DCDCコンバータもほんのり温かくなる程度。なおここの消費電力はゲームを動かしてみても変わらない。VRAMとして使われているので定常的なアクセスが発生しているためだろう。

　5Vの消費電力は安定化電源を使って大雑把に測定。電圧のみテスタで測定し、できるだけ正確に5Vが出るよう調整した状態で1.18A。今回は5V3AのスイッチングACアダプタを使用したが5V2Aの品で十分。USB電源アダプタが流用できるかもしれない。

　DIN6PのコネクタやケーブルもAliExpressにあったので、基板を改版してキット化する予定。

デジタルRGB端子調査

　むかしのパソコンのデジタルRGB出力、主にDIN 8Pの端子接続について調査。

　ネット上で検索すれば色々ヒットするが、中には誤りもあったりするのでなるだけ当時の書籍や実機など一次情報に近いものから探した。とはいえすべての実機を持っているわけではないので参照される時はご自分の責任でどうぞ。

リンク先はGoogleスプレッドシート形式で随時更新。

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1jSH6Der8gIUxx9SEngW2V0lQM7zuvQAU8SB7kiIa49E/edit?usp=sharing

　見てみるとpin3は独自機能の割当でCLK出力が多い。pin1はほとんどの機種で+12Vが供給されている。これはRGB出力をビデオ/RF信号に変換するアダプタのための給電として使われている。この+12Vがない機種は本体側に別にビデオ/RF信号を持っていたり(JR-200など)、そもそもついでの出力で本来のカラー出力は別の端子があるもの(SMC-777)。

SMC-777用VGA変換アダプタの試作

　SONY SMC-777のアナログRGB OUTをVGAに変換するアダプタを作ってみた。そのまま引き出すだけなので水平同期周波数が15KHzに対応するモニタが必要。

　ケーブル製作でもいけそうだけど基板を起こしてみた。

　SMC-777のANALOG RGB OUTはDsub25のメスで2番ピンがキーピンとして潰してある。なので接続するDsub25のオスコネクタは2番ピンを抜く。

RCAピンジャックで音声出力を取り出している。回路図ではGNDとAUDIOOUTが入れ替わっているが、これはネットで探してきたフットプリントをそのまま使おうと回路図側で合わせたせい。しかしこれが失敗のもとだった。そもそもフットプリントが合ってなかった。足を曲げて無理やりはんだ付け。

　そしてDsub25コネクタ、回路図ではちゃんとオスで描いたのにフットプリントをメスにしてしまった。たった３個の部品なのに２個も間違えるとは。裏返しに実装して回避。あとはコネクタ側のネジが干渉するので外す。

SMC-777に取り付けて確認。

　１６色表示 OKです。RCAジャックからBEEP音も出ました。

　こういう映像出力信号が一般的でないコネクタの場合困りますよね。ということできちんと作り直して配布する予定です。

FM-11用増設RS232Cカード MB22426のピン変換

　FM-11の拡張カードにMB22426 増設RS232Cインターフェースカードというのがある。カードあたり２つのRS232Cインターフェースがあり、最大２枚、本体内蔵と合わせて5チャンネルまで用意できる。昔はパソコン通信のホストを構築するためによく使われたらしい。

　RS232CインターフェースのコネクタはDsub25ピンだがこのままではFM-11の拡張スロットからはみ出てしまうので必要な信号線だけ出したDsub15ピン(メス)コネクタが採用されている。ただこの配列は独自なのでそのままでは使えない。中古で入手したのであったはずの変換ケーブルも失われている。

　変換ケーブルを作るのも面倒なのでプリント基板でできないかやってみた。Dsub15ピンをIBMPC互換機などで使われるDsub9ピンに変換する。同期通信用のクロック信号は引き出せないがまあ必要ないでしょう。ついでにストレートとクロスの切り替えをスライドスイッチ３個で行う。

　Dsubコネクタは基板のエッジにはんだ付けする。ついでに各Dsubコネクタからの信号線を引き出す。

　基板はオーダーした。……あっシルクの型番のとこ間違ってる！

　つづく

SMI-770 VIDEO SIGNAL CONVERTER

　SONY SMI-770はSONY SMC-777の周辺機器でRGBマルチ出力をビデオ信号とRF出力に変換するアダプタ。3.5インチドライブ程度の大きさでRGBマルチ端子へ接続するケーブルは直に出ている。

　前面のスライドスイッチでモノクロ出力に切り替えることもできる。

　中身。

 　主要なICはMC1372P、TC4007UBP、LS221、LS03、LS00。

MC1372PはMC6847(VDG)とセットで使う石でRF信号とコンポジット信号を生成する。SMC-777のビデオ出力はR/G/Bがアナログ値、水平同期、垂直同期、複合同期なのでこれらを使用して変換している。多分複合同期を使って水平同期と垂直同期は使ってないような？　SONYなのでCXA1621S(V7021)を使っているのかなと思っていたがそうではなかった。CXA1621Sを使ったRGB→コンポジット信号変換キットはむかし秋月電子から出てましたね。

　なんとなく想像だがこのRGB MULTI端子を変換すれば15KHzのアナログRGB出力をコンポジット信号に変換できそうな気がする。

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。

https://page.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/g1001424115

　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 。

こちらは拡張RS232Cカードの回路。

　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。

RS-232Cポートについて

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。

　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。

　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。

　色々遊んでみましょう。

ほうめい　マイコンで遊んでばっかりで@houmei

SMC-777 777BASICによるASCIIART.BAS 11分58秒
画面はCONSOLE 80で横80文字
浮動小数点は-9.9999999999999E+63~9.9999999999999E+63の範囲なので仮数部7… https://t.co/VptyhqOOOo

2021/09/11 21:35:32

KURE CRC 5-56 2WAY No.1501 400ml

KURE(呉工業)