DIN8RJ45V01L04 デジタルRGBをVGA RJ45コネクタに変換

　DIN8コネクタのデジタルRGB信号をVGA相当のRJ45に変換する DIN8RJ45 V01L04 を作りました。

シュリンクDsub15ピンのディスプレイに接続するにはVGAエクステンダーと呼ばれるアダプタが必要です。LANケーブルはCAT5以上の物を使用し、これにより配線の取り回しが楽になります。

LANケーブルを使ったVGAエクステンダーの結線

回路図

部品表：

J1 基板取付用ＬＡＮコネクタ（モジュラージャック）（ＲＪ－４５）　秋月電子

J2 DIN8Pコネクタ　若松通商　で　8pinDIN端子メス で検索

R1~R3 150Ω 1/6W

　DCジャックと逆流防止用のダイオードは通常不要です。

　もうひとつの機能はこのDIN8RJ45を２つ使ってデジタルRGB出力のパソコンとデジタルRGB入力のディスプレイ間をLANケーブルでつなぐことです。

　VGAの映像信号の入力インピーダンスは75Ωですが、TTLの入力インピーダンスはkΩのオーダーなのでこの回路図で150Ω+150Ωの計300Ωが直列に入っても影響ないだろうとの判断です。

　TTLの入出力インピーダンスについては以下に説明があります。

Input and Output Impedance of a TTL NAND Gate(StackExchange)

入力の576mV 26uA から計算すると約22kΩで、直列に300Ω入っても問題なし。

念のためにR/G/Bそれぞれに入っている150Ωをバイパスするためのジャンパを用意しています。

ガーバーなどは以下で公開しています。
https://github.com/houmei/DIN8RJ45

SORDm5 クロック周りとGA015

　SORD m5のクロックについて調査。

　VDP(TMS9918)がクロックジェネレーターを兼ねている。クロックの源発振は10.738635MHzのクリスタル。CPUCLK出力はその1/3の3.579545MHzでMCKとしてSGCに供給されている。Z80Aのφ入力はTTLコンパチではなくフルスイングを要求するのでMCKをインバーターで反転後、470Ωプルアップで接続。Z80ACTCもこの出力を使っている。

GROMCLK出力は源発振の1/24で447.443125kHz。TCKとしてZ80ACTCのチャネル2に与えられる。これはシリアルI/F 8251のクロック(EXCLK)の元として選択できる。チャネル0はタイマー、チャネル1はシリアル8251の割り込みを受け付け、チャネル3はVDPからの割り込みを受け付ける。このようにZ80ACTCは簡単な割り込みコントローラも兼ねている。

　カスタムIC GA015について。GA015はSORD m5内部のデコーダ等をまとめてある。

入力はA15~4、D1,D0,~MRQ,~IORQ,~RD,~WR,~RST。COMは未接続で不明の端子。デコード内容は図のとおりだが、PSTBとREMはラッチで値を保持する。PSTBはプリンタのストローブ端子で数十ms程度保持する必要がある。またREMはデータレコーダー用のリレーをON/OFFする。このためラッチが必要。PSTBはデーターレコーダーへ書き込むときの値も兼ねている。

今だとGAL 16V8 2個ぐらいでできそうなかんじ。

追記：表の訂正 ~ROM2のデコード範囲

中西産業 ステンレスソリッドヒンジR 152x80 SOR-D

中西産業

SORDm5F カートリッジの試作その２

　SORDm5F カートリッジの試作その１　の続き。

　SORDm5C相当の修正。U3 pin5を上げて+5Vに。U6 8251AのRxRDYと*EXINTの間を反転させるために U4 pin4,5,6を上げて pin6=GND、pin5=RxRDY、pin4=*EXTINTに接続。JP5、JP2をカット。

　試作基板を修正しBASIC-IとBASIC-Gの動作を確認。

　さてここでソフトの問題が。BASIC-Iはおそらくシリアルポートをサポートしていないだろうが、BASIC-Gは電子展望の記事『ソードM5アプリケーションレポート』によるとLIST #4といったチャネル指定でシリアルポートに出力できそうなことが書かれている。しかし実際にはERR 4(Variable type mismatch)発生。LIST #3ではプリンタ対象で予想通りハングアップすることからチャネル番号自体はサポートしている。発売時にはシリアルポートのサポートは外されたのかもしれない。

　BASIC-Fはデバイスディスプリプタで入出力をチャネル番号に割り当てることができる。デバイス名は"CNS:"、"GRP:"、"PRT:"、"PRI:"、"CMT:"、"FX:"がマニュアルに記載されている。シリアルポートの記載はなかったが透視能力により"SIO:"であることがわかった。BASIC-Fはシリアルポートをサポートしていそうだ。ただちょっとちぐはぐなところがあって、BASIC-FのINP()関数の説明ではプログラムでシリアルポートからの読み出しをサンプルコードとして掲載してある。シリアルポートの記述を完全に消しているわけではなさそう。

　SORD m5のマニュアル類は http://m5.arigato.cz/en_index.html を参照した。SORD m5のことを調べるためには我々はチェコスロバキア(当時)に行かねばならない。

Trans Slovenia Express 2

Various Artists

EMI Import

2006-09-25

SORDm5F カートリッジの試作その１

　SORDm5C V01L02 SORD m5用ROM/RAMカートリッジ　の改良版としてBASIC-FのROMイメージとシリアルインターフェースを追加したSORDm5Fを試作しました。

まずはメモリマップのおさらいから。

0000 - 1FFF 8KB *ROM0 モニタハンドラ(内蔵)

2000 - 3FFF 8KB *ROM1 (内部にソケットあり)

4000 - 5FFF 8KB *ROM2

6000 - 6FFF 4KB *EXM

7000 - 7FFF 4KB 内蔵RAM

8000 - FFFF 32KB 拡張RAM領域

*ROM0 , *ROM1 , *ROM2 , *EXM はカスタムIC GA015からの出力で、これらは同時にアサートされることはない。ROMはU1 27C512で容量は64Kx8。A15とA14をDIPスイッチで選択しているので16KB単位で4バンク使用。

ここではやくもミスが。BASIC-Fは2000 - 6FFFの20KBを使用するのでA14をデコードに含まないといけない。A14SELのスイッチはなくしてカートリッジのA14に接続しROMは32KB単位の2バンク構成にしないといけない。

または、*EXMと*EXMSELスイッチでBASIC-Fの*EXMに対応する4KBを有効にしたかったが、修正するならば*EXMSELスイッチで*EXMか*A14SELを選択してU1 ROMのA14に与える。

U4Cで*ROM0と*ROMDSをandしているがここは間違い。*ROMDSはSORD m5内部にあるROMソケット(*ROM1)のチップセレクトを抑止するための信号で、モニタハンドラ(*ROM0)の抑止ではない。これは0000-1FFFをdisableできると勘違いしたため。しかしそうなるとCP/Mはどうやって実現してるんだろうな？あと、*ROMDSは内部ROMのdisableと考えると各種カートリッジではGNDに落としてあるんじゃないだろうか。→手持ちのカートリッジを調べたら特に何もしていない

追記：CP/M実現のためにGA015→内蔵モニタハンドラROMの*CSに抵抗を入れて外部から内蔵ROMを強制的にdisableにする改造をしている。

http://m5.arigato.cz/en_64kbf.html

※U3 HC86のピン5を上げてピン14(+5V)に接続すればSORDm5C相当になります

シリアルインターフェース部分は8251でCPUのクロックが与えられるため3.5MHz以上で動作するグレードが必要。I/Oアドレスは60Hと61H。このセレクト信号はGA015からの出力*EXIOAで与えられる。GA015はA3~A0をデコードしないためアドレスの範囲は60H~6FHとなる。ここを厳密にデコードしようとU5 LS138を入れているが実際には不要なので、実装せずにU5の4ピンと15ピンをショートする。

EXCLKは8251のTXCLK/RXCLKで、Z80CTCの#2から供給される。システムクロックの4分周。さらに高速化できんかと元の発振クロックを設定で分周できるEXO-3を実装できるパターンを用意している。

シリアル通信の制御線まわりは独自に起こしたのだが以下に海外での解析した回路図があった。

https://dlabi.cz/data/imgs/schemata/PCB-schema-M5-SIO.png

これによると*EXINTは反転しないといけない。*DSR - *DTRはオープンだがここはジャンパを用意しているのでカット。*CTSはGNDに落とすオプションがある。あと、*ROM1で選択される8KBのROMは不明。BASICなどと領域がかぶるしBASIC-GやBASIC-Fでシリアルも制御できるはずと思っているがどうなんだろうか。

拡張RAMはU2 HM62256(32Kx8 SRAM)で割り当ててある。

U5を廃止できるので汎用ロジックはあと1個分は余裕があるが修正どうしようかなあ。