TIMEX Sinclair 1000（ZX81）の内蔵RAMを16Kにする

　TIMEX Sinclair 1000は2KバイトのRAMを内蔵している。RAMのサイズはワークエリアRAMTOPを読み出すことで確認できる。

PRINT PEEK 16388+256*16389

これで18432(0x4800)と表示されれば2KB、16K RAM PACKを接続していれば32768(0x8000)と表示される。また、このRAMTOPワークエリアに値を書き込むことでBASICのワークエリアを縮小してユーザー向けの機械語の領域を確保できる。マイクロソフト系BASICのCLEAR文に似てますね。

　さてRAMを拡張するにはいくつかの方法がある。エッジコネクタに出ている*RAMCS信号をHにすれば内蔵RAMをdisableにできるので、アドレスデコードを自前で行うことにより任意のメモリ配置ができる。ZX81のメモリマップは以下のとおり。

0x0000-0x1fff ROM 8KB
0x2000-0x3fff 上記ROMのイメージ 8KB
0x4000-0x7fff RAM領域16KB VRAM領域 (*RAMCSはこの領域)
0x8000-0xffff 未使用 32KB

RAM領域16KBに加えROMイメージ領域と未使用の領域を合わせて最大56KBのRAMを設定可能。

作例を探してみる。

Internal 32K RAM for ZX81
32K SRAMを使い、前半を標準の16K RAM領域に、後半を未使用の0x8000~から16KB割り当てる。未使用領域は初期化されないためメモリバックアップが可能。

32k Speichererweiterung Selbstbau
同じく32KB SRAMを使うがROMのイメージ領域8KBと0x8000~から8KBを割り当てている。74HC251 1個によるデコードが巧妙だがこれオープンドレインでない74HC151でないといかんのでは？

https://quix.us/timex/rigter/Thanks@20for@20all@[e-mail]
32K SRAMを2個使い、56KBのRAM領域を実現。バッテリバックアップ付き。

128KB SRAMを使えば1個でフルカバー、GALを使うかなどいろいろ考えたが本体内蔵なら*RAMCSの範囲内、つまり16KBにしたほうがRAMのみで済みシンプルでよい。複雑なのはエッジコネクタでいくらでも外に増設したらよかろうと判断。32KB SRAMを使った改造を行う。

 まず内蔵の2KB SRAMを外す。いつもは外したいICの足に低融点はんだを盛って全体を溶かしながら外していたが、これをすると外したICの足にはんだが糸を引く。そこで通常のはんだを端子ごとに少量追加してはんだ吸い取り器で吸い切り、全部吸い取ったらペンチで足をいじりスルーホールから外していく。こうしてピンセットなどをICと基板の間に差し込んでこじると簡単に外すことができた。


16KBにするために必要なアドレス線はダイオードD1~D8のカソード側に出ているのでここから結線する。32K SRAM 62256のピン1,23,26を起こしてそれぞれをダイオードD1(A11),D3(A12),D5(A13)のカソードと接続。TIMEX Sinclair 1000の場合はA10が配線済みなのでこのままでよいが、1K RAMのZX81ではジャンパLK1からLK2への切り替えが必要。


　ということで割と簡単に内蔵16KB化ができた。外付けRAM PACKが不要になったので消費電力も300mA程度に下がるだろう。

PYUUTAJOY2 ぴゅう太用MSXジョイスティックアダプタ

　前回試作したぴゅう太のジョイパッド端子に接続してMSX仕様のジョイスティックを接続可能にするアダプタを改良した。主な変更は拡張I/O端子側に干渉したMSX用ジョイスティック端子の位置を変え、コンパクトにするために二段重ねの構造にした。基板は一種類で一部の実装を変えるだけ。

　下段はぴゅう太とDsub9ピンメスコネクタで接続。コネクタの位置は拡張I/Oを避けるようオフセットしている。ジョイスティックのトリガ端子２つを入れ替えるスライドスイッチもある。上段はぴゅう太側との接続がないだけで同じ構造。ジョイスティック１，２の切り替えはジャンパで行う。

　２つの基板は下段のピンヘッダと上段のピンソケットで重ねる。

　ピンヘッダは1列x4ピンを4つ、正方形の辺となるように配置している。これにより上段を90°回転して搭載することができる。

回路図

　ダイオードが並列になっているのは1N4148のリード付部品と表面実装部品のパターンを載せたかったため。これらを重ねて配置しているのでどちらかをはんだ付けする。

・Dsubコネクタをはんだ付けする基板のエッジ部分が奥に入りすぎたため、ややはんだ付けしづらい。ここは修正しないとキットには向かない。

・トリガを入れ替えるスライドスイッチは、上段と下段が重なるので下段のスライドスイッチが指で操作しづらい。上段のはんだ付けした後の端子をニッパーでカットする。

　ぴゅう太に繋いでみた。このように拡張I/Oスロットとの干渉を避けることができる。

　上段を90°回転させて取り付けてみたがこれはあまり意味がなかったかも。この状態だと下段のトリガ切り替えが指ではできない。

　重ねた基板の間隔は10mm(ピンヘッダ/ピンソケットによる)なのでスペーサで固定してもよい。

　前回のPYUUTAJOYと今回のPYUUTAJOY2の比較。

必要な部品：(すべて秋月電子)

D1~D6(D7~D12) : 1N4148 または 1N4148W x12

SW1 : 超小型スライドスイッチ2回路2接点 IS-2235 x2

J1 : Dsubコネクタ 9ピン メス はんだ付けタイプ x1

J2 : Dsubコネクタ 9ピン オス はんだ付けタイプ x2

J3~J6 : ピンソケット1列4P x2、ピンヘッダ 1列4P(カットして使用) x2(90°搭載もする場合はx4)

　boothのまごころせいじつ堂で配布予定です。

→販売開始しました。

PYUUTAJOY2 ぴゅう太用MSXジョイスティックアダプタ

ZX81 16K RAM PACKと消費電力

　ZX81は1KB(TIMEX Sinclair 1000は2KB)のRAMを内蔵している。これを拡張する16K RAM PACKはZX81背面のエッジコネクタに接続することで内蔵RAMをdisableし16KBの空間を提供する。

　2枚の基板がカートリッジ内に収めてある。

16K DRAMと昇圧回路など。NECのuPD416C-1(アイルランド製)が8個無理やり詰めてある感じ。必要な+12Vと-5Vは電源(DC9V)から生成されている。

　制御回路。内蔵RAMの~CSにはカスタムチップZX81 ULAの~RAMCS信号が抵抗を経由して接続されている。このRAM の~CSがエッジコネクタに出ており、16K RAM PACK内で直接+5Vに接続することで内蔵RAMをdisableしている。エッジコネクタにはZ80の信号が直接出ているのでそこからDRAMの制御信号を生成。

　本題。当初16K RAM PACKを接続した状態では起動しなかった。ACアダプタの容量が足らなかったせいで、9V250mA品から9V650mA品に交換したら動いた。

　16K RAM PACKありでは約500mA。

 　本体のみでは約280mA。

　ACアダプタの容量からみても妥当な動作。プログラムは乱数を繰り返し表示するものだが消費電力に大きな変動は見られなかった。これはZX81が画面表示のタイミングやCGROMの表示もZ80のソフトウェアでやっているので常に全力で動いているからだと思われる。

https://k1.spdns.de/Vintage/Sinclair/80/Sinclair%20ZX80/Tech%20specs/Wilf%20Rigter%27s%20ZX81%20Video%20Display%20Info.htm

TIMEX Sinclair 1000（ZX81）のコンポジットビデオ出力改造

　TIMEX Sinclair 1000はSinclair ZX81のバリエーションでUSA向けの製品らしい。ZX81と比較して内蔵RAMが1K→2Kに増えている。
Timex Sinclair 1000(Wikipedia)



ZX81 Chip Pin-outsを参照。メインRAMの2114 x2がTMM2016P x1になっている。
TS1000 Hardware Page こちらも参照。


　さて、標準ではZX81の映像はUHF帯のRF出力だが古いテレビに繋いでもうまく表示できなかった。かすかに左下にカーソルキーらしきものが映ることもあったがRFモジュレータが故障しているのかもしれない。今後のことを考え、コンポジットビデオ信号を取り出すことにする。以下を参考にした。

Tutorial: Modifica video composito su Sinclair ZX81
Sinclair ZX81　液晶ディスプレイに繋いだらよくなかったので出力にダイオードを入れた例。

手持ちの関係でこのような回路にする。トランジスタは2SC373。


 カスタムIC、ZX81 ULAの裏側にトランジスタ類を配線。


　トランジスタのエミッタからの出力信号をRFモジュレータ内に引っ張って、電解コンデンサ経由でRCAコネクタに接続。RCAコネクタの中央の配線はあらかじめニッパーで切っておく。


　縦方向のノイズが気になるけどうまくいきました。


さらにビデオ出力を改善するための改造もあるようです。
ZX81 Video Conditioning

X1RGB8P SHARP X1のデジタルRGB出力をDIN 8ピンに変換

　以前調査した古いパソコンのデジタルRGB出力はほとんどがDIN 8ピン。(デジタルRGB端子調査) 最近までベーシックマスターJr.もデジタルRGB出力を持っているとは知らなかった。ただしモノクロ。

　SHARP X1シリーズも同じく8色のデジタルRGB出力だが端子にはDIN 6Pを採用している。これをDIN 8ピンに変換するアダプタを作った。

　コネクタが入手しづらい点を除けばとても簡単な回路。これを参考にケーブルを加工してもよい。

　オプションとしてDCジャックを用意した。ここにACアダプタなどを使って12Vを供給すれば、RFコンバータなど電力を必要とする機器を接続できる。

　DIN8P側にはディスプレイケーブルを接続する。

　X1本体と接続する両端DIN6PプラグのケーブルはAmazonやAliexpressなどで入手できる。

Poyiccot DIN 6ピン オスコネクタケーブル1M 6ピンDINオス-オスコネクタオーディオデジタルデバイス用電源ケーブル黒

動作確認。日本電気のPC-8054カラーディスプレイにX1Fを接続しデモ(X1G用)を表示。

　DIN8P出力のパソコンからX1のディスプレイに表示することも可能なはずだけど、持ってないので未確認。

FM-11 6809カードの修理

　FM-11用の6809カード、電源投入後しばらくしてからBEEP音が連続して起動しない。他のFM-11筐体に入れても同じなのでこのカード自体の故障と判断。

　はせりんさんの 番外編その11: FM-11,16シリーズのROM一覧(by はせりん) を読むとどうも6809カードのアドレス変換を行うSRAM(M29,M39)は故障しやすいらしい。症状は記載されているものとは異なるがこれを交換する。古いCQ出版のメモリIC規格表を見ると1Kx4bit 2114タイプの高速版を使っている。uPD2149-Dを手配した。もともとはんだ付けされているMB8149-45 x2を外して18pinのICソケットを取り付ける。所要時間は1時間程度。

あっさり動きました。お終い。

ZX81PSA Sinclair ZX81用電源アダプタ

　Sinclair ZX81(TIMEX Sinclair 1000)用の電源アダプタを作ってみた。

ZX81の電源は3.5mmプラグで供給され、電源のON/OFFはこのコネクタの抜き差しで行う。

　3.5mmプラグの先端(Tip)が+9V、根本(Sleeve)がGND。使ったケーブルはモジュラーシンセのパッチケーブルというもので程々短くてよい。

KORG パッチケーブル セット MS-CABLE-YL 5本入り イエロー

　作った基板はDC9V出力の(極性不問)のACアダプターを接続し、3.5mmジャック経由で極性を合わせて出力する。ついでに電源スイッチもつけた。

だがしかし大失敗をしておるのだ。3.5mmジャックのSleeveとTipを逆にしてしまったため出力の極性が反転。ダイオードD1~D4の極性をすべて逆にすることで回避。

　ZX81本体の電源はLM7805で受けており9Vから多少外れても問題ない……と思っていたが16K拡張RAMパックは16kbitのDRAMを採用し、必要な+12V,-5Vをこの9V電源から生成している。なので大きく外すことはできない。手持ちに電子楽器用などの9V出力ACアダプターがある場合に活用できる。

追記：Wikipediaによると7~11V 420mA。

　で、令和最新の解決方法はUSB PD規格の電源アダプターから9V対応のトリガーケーブルを使って改造する、というのがいちばん良いです。

USB電源ケーブル Type-C PDトリガーケーブル DC プラグ 外径5.5mm/内径2.1mm（2.5mm) (9V 3A)

PC98RGBS PC9801シリーズの映像出力をVGAに変換する

PC9801シリーズのDsub15ピンアナログRGB出力をシュリンクDsub15ピンのVGAに変換するアダプタを作った。

PC98側はDsub15ピンオスコネクタを、VGA側はシュリンクDsub15ピンメスコネクタを取り付ける。

 　スライドスイッチによりVGAの水平同期信号をPC98の複合同期信号に切り替える機能を持つ。これによりアップスキャンコンバーターGBS8200などで使用できる。

　これは水平同期周波数24kHzに対応した液晶ディスプレイに表示した例。

回路図

　あきパターンは3.5mmジャック用でこれはPC8801シリーズの音声出力用(動作未確認)。

 　このようなディスプレイ変換は30年前くらい、PC98全盛期からPC/AT互換機が流行るようになってからアダプタが出るようになった。現在も販売されている。(AD-D15NE サンワサプライ)

ということで複合同期信号を使うGBS8200に接続する用途にどうぞ。

サンワサプライ AD-D15NE モニタ変換アダプタ (D B15オス-HDB15メス)

TOWNSPC98 FM TOWNSの映像出力とPC98の映像出力を相互に変換

　FM TOWNSのアナログRGB出力をPC9801シリーズのディスプレイへ、またはPC9801シリーズの映像出力をTOWNSのディスプレイへ出力するための変換アダプタを作った。FM TOWNS→PC98ディスプレイは水平同期周波数が対応しているもののみ表示可能。

FM TOWNS側はDsub15ピン オスコネクタで本体に直接接続、PC98側はDsub15ピン メスコネクタでケーブル経由で接続する。

　これはFM TOWNSII URの外部ディスプレイ入力に接続した例。この場合FM TOWNSII URは単なるディスプレイとなる。

　Dsub15ピンケーブルをPC CLUB(EPSONのPC98互換機)のディスプレイ出力に接続するとこのような表示になる。

逆のFM TOWNSからの出力をPC98対応ディスプレイに表示する例。

　FM TOWNSのディスプレイはケーブル直出しのものがある。この場合はTOWNSPC98のTOWNS側コネクタをDsub15ピン メスコネクタに変更し、基板の裏側からはんだ付けする。同様にPC98側のコネクタをオスコネクタに変更し基板の裏側からはんだ付けしてもよい。

　本体に直接取り付けるDsubコネクタはコネクタをロックする六角ネジを外さないと取り付けられないが、周囲の金具も外れてしまう。接着剤か超低頭小ねじで固定する。

　回路図：

　基板上の空きパターンは3.5mmジャック用。(秋月電子 MJ-8435)　これはPC8801シリーズのアナログRGB端子には音声出力もあるということでオプションで用意した。PC8801mkIISR以降だと思うが持っていないので未確認。

サンワサプライ KB-D151K アナログRGBケーブル DB15オス-DB15オス1.5m

TOWNSRGBS FM TOWNSの映像出力をVGAに変換する

　FM TOWNSのDsub15ピンアナログRGB出力をシュリンクDsub15ピンのVGAに変換するアダプタを作った。

TOWNS側はDsub15ピンオスコネクタを、VGA側はシュリンクDsub15ピンメスコネクタを取り付ける。

右下の6Pスライドスイッチは同期信号を切り替える。スライドスイッチをRGBHV-左側(TOWNS側)にすると水平同期/垂直同期をそのままVGAに接続、RGBS-右側にすると複合同期信号をVGAの水平同期信号(13)に接続し、垂直同期信号(14)はオープンにする。これはアップスキャンコンバーターGBS8200に対応させるため。

　回路図

　レイアウト

　TOWNS側のDsubコネクタはネジがじゃまをするので取り外して金具を接着剤などで固定し、直接FM TOWNSのアナログRGB出力に接続する。VGAケーブル経由で水平同期15kHz~に対応したモニタに接続する。スライドスイッチはRGBHV側にする。

　Dsubコネクタの金具の固定については低頭小ねじ(3Mx10mm)でもできた。ちょっと長かったけど。

　これは内蔵モニタが故障した一体型のFM TOWNSII UXの映像出力。乱れている部分は本体VRAMの故障と思われる。期待通りにできた。

　手持ちのGBS8200に接続する。スライドスイッチはRGBS側にする。

　写真では白っぽくなってしまっているが、RGBHVで直接液晶モニタに表示したときと較べ発色が暗くなっている。GBS8200にはR/G/B入力に対応する半固定抵抗がついているが調整しても直接接続のようにくっきりとは表示できなかった。個体差なのかよくわからないので継続調査。

　これはFM TOWNSII URの内蔵モニタを外部入力にして、FM-11の映像出力を改造FM11RGBIVGAで複合同期信号を生成したものを表示したもの。VGA側を入力としてTOWNS側を出力としている。このように表示できているので基板内の接続は正しいように思える。(青いドットはFM-11側VRAMの故障)

　これらのことが確認できた。

・FM TOWNSからRGBHVでの映像出力

・VGA入力(RGBS 複合同期信号)からTOWNSモニタへの映像出力

製作にあたって以下を参考にした。

・富士通系(FM-TOWNS)アナログRGBモニターについて(ゲームの王道)

　→これによるとTOWNS用モニタは複合同期信号のみのものと水平同期/垂直同期も受け付けるものがある。実験したところFM-TOWNSII URは複合同期信号のみ受け付ける。

・ぴんあさいんのへや　FMTOWNS アナログRGBコネクタ(こちら花小金井３丁目)

追記：

GBS8200 V4.0について。

https://github.com/ramapcsx2/gbs-control/wiki/Hardware-Mod-Library

CSYNC信号(HSYNC信号にも接続されている)を100Ωでプルダウン。

　この状態でR/G/B信号入力の半固定抵抗を反時計回りに回し切るとうまく表示できた。表示位置の調整は必要。

ぴゅう太用MSXジョイスティックアダプタの試作

　だいぶ前にぴゅう太を入手していたのだがコントローラーのしかもプレイヤー１側が潰れていたのでなんとかしようと考えていた。

　ぴゅう太のコントローラーは本体側Dsub9ピンのメス1つで2つのコントローラーを接続している。上下左右と２つのトリガの6入力をプレイヤー1、プレイヤー2のコモン端子にダイオード経由で接続して認識する。

　基板は秋月C基板サイズ。Dsub9ピンのコネクタはエッジに実装。

カセットインターフェース側を避けたのだが

　拡張I/Oポートにはかぶる。

　たなむ(@tanam1972)さんのぴゅう太mk2バージョンアップアダプタと干渉する。

　動作確認はスクランブルのゲームカートリッジで確認した。トリガーボタンのSL,SRの区別は最初の難易度指定の箇所で確認できた。プレイヤー２側もOK。

　次は物理的に干渉しないように改版する。

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。