SANNO Primary Computer 84S(SORD M5 Jr.)基板写真

　SANNO Primary Compter 84S。外観からわかるようにSORD m5 Jr. 。海外ではSORD M2 Computerという名前らしい。

　底面のラベル。産業能率大学が販売してたようだ。なので、サンノープライマリーコンピューターと読むのかな？SANNOの後継シリーズはMSX。

https://www.msx.org/wiki/Sanno_SPCmk-II(MSX.org)

https://www.msx.org/wiki/Sanno_PHC-SPC(MSX.org)

　キーボードは上部２箇所のツメで固定されているのだが……

　強力な両面テープで貼り付けてあった。底面のネジ３個を外せばカバーを外せる。

　内部。かなり余裕がある。スイッチング電源を内蔵している。

　メインの基板。基板名はM2C-01A。プリンタインターフェースの端子はない。

　メイン基板裏面。ジャンパはない。

　SRAMはHM6116が2個で4Kバイト。HN61364PはマスクROM。

　RFモジュレータのチャンネルを切り替えるスライドスイッチとカセットインターフェースのジャックを載せた小基板。右側はRFモジュレータ。カセットのモーターを制御するリレーはない。

　スイッチング電源。

　さて、内蔵しているIPL ROMはSORD M5(TAKARA ゲームパソコンM5)と違いはあるのだろうか。簡単なチェックサムを取ってみた。結果は一致。IPLROMの内容は同じものと思われる。

タカラ ゲームパソコンM5(SORD M5) 基板写真

M5 (コンピュータ) [Wikipedia]

【ソード】クリエイティブ・コンピュータ「M5」[コンピュータ博物館]

SORD M5(OLD COMPUTERS.COM)　←これによるとチェコスロバキアではやったと。

タカラ　ゲームパソコンM5はキーボードの色がSORD M5と違って青っぽい。手前の底面3ヶ所のネジを外すと簡単に分解できる。黄色い部分のカバーははめ込んであるだけ。

　シールドをはずしたところ。シンプルですね。ROMカートリッジははんだ面が手前になる。

　基板名はM5C-01。空きエリアにROM用のソケットをはんだ付けしたのは気の迷いですので以降無視してください。

　裏面。

　ビデオ・オーディオ出力、キーボードのコネクタ、カセットI/F用のリレーなど。

　CPU Z80A(LH0080A)とカスタムICのSORD GA015。GA015がアドレスデコード全般を担っているおかげで部品点数が少なくなっている。GAはたぶんゲートアレイのこと。

　プリンタI/F、カセットI/F、電源コネクタ、カートリッジスロット、IPL ROM。

　IPL ROMの下に2Kx8のSRAMが２個。その左にSN76489。CPUの下はZ80 CTC(LH0082A)。

　VDP TMS9918Aと16Kx1のDRAM 8個。VRAM。

Další z mnoha BlogůにあるSORD M5の回路図だとTMS9918A(コンポジット出力/60Hz)のかわりにTMS9929A(コンポーネント出力/50Hz)があってその出力に多数の回路が付いているがこれは海外仕様かな？

SORD M5 ROM/RAM EXPANDER(ROMカートリッジの改造)

　SORD M5のROMカートリッジの基板を見ていると空いたパターンに部品を実装したら簡単に拡張できそうな気がするのでちょっと考えた。BASIC-Gは16Kバイトなので2764を1個にするより27128あたりで載せられそう。そうすると空いたROM1の場所に32KバイトRAMを実装できるんじゃないか？ではデコーダをどうするか。TTL 1個でできるか？

　ROMのCSはROMCS0(2000-3FFF)、ROMCS1(4000-5FFF)の2つだが同時にアサートされることはないのでXORで2000-5FFFの16Kバイトをセレクトできる。A13をスイッチで反転することで16Kバイトの前半と後半を入れ替えて8KのROMイメージを切り替えられるようにする。A14,A15はROM 27128/27256/27512内のイメージを選択できるようにする。SRAMについてはA15を反転して*CSに与えることで8000-FFFFにマップする。これが74LS86(74HC86) 1個でできた。

　LS86をLS139の空きパターンに実装する検討。GND側に寄せてICソケットのピン上げ、基板の上側と下側で配線。パターンカットと部品面/半田面へ配線を渡す穴も必要。

　さて改造。基板上ROM0,ROM1,LS139の端子部分のハンダを抜き、ROM0に実装されているBASIC-IのROMを外す。私はカプトンテープで周囲を保護してからハンダ取り外しキットの低融点はんだで外しました。

　部品面での配線カット。

　ハンダ面での配線カット。

　ここまでやってからROM0,ROM1にソケットを実装し、カットした配線をジャンパ線で戻して動作確認。

　このBASIC-Iカートリッジは動かないという説明のTAKARA M5と同時に入手したのですが、このカートリッジ上で*WEとA12がどこかでショートしてました。*WE近辺をカットして動作。

　LS86を実装するための準備。カプトンテープでソケットの端子と基板を分離、パターンカット、配線を逃がすためのバカ穴あけ。

　こんな感じの立体配線に。

　先にSRAMの方を配線し、BASIC-IのROMを起動すると本体内蔵の4K+32K=36Kバイトを確認できます。

　さてA15/A14/A13RでROMイメージをセレクトするスイッチですが、SRAM 6116の空きパターン上に基板を重ねて実装することに。写真右下にバカ穴。ここからA15/A14/A13Rの信号線を引き出し。

　できました。

　思ったとおりにいったので満足度は高いのですが、プリント基板を作製できるスキルのある方はそちらが楽だと思います。また、BASIC-Fはイメージが20Kバイトなのでこの改造では動作しません。おそらくカートリッジ基板が異なると思われます。

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SORD M5 ROMカートリッジ調査

　SORD M5のROMカートリッジについて。

　基板上にM5E-00の文字。レジストなしの両面基板。SRAM 6116(2Kx8)のパターンが2つ、ROM 2764(8Kx8)のパターンが2つ、16pinのTTL、RAMのアドレスデコード用74LS139のパターンが1つ。

右の方からRAM0、RAM1、ROM0、ROM1と呼ぶことにする。BASIC-IやゲームのROMはROM0に直接はんだ付けされている。これはBASIC-Iの写真でROMのラベルにはM5 BA4と書いてありますね。

RAM0の*OE(SRAM/ROM共通)は471(470pF)のコンデンサでGNDに接続してある。信号のタイミングを遅くして調整しているのだろうか。

BASIC-Gカートリッジ内部構成(RettoPC.net)を参考に見ていくとBASIC-Gも同じ基板。ただし16KバイトあるのでROM0/ROM1を使用し、SRAMも4Kバイト分実装している。

RAMのアドレスデコードは以下のとおり。

　カードエッジの端子は以下のとおり。ただし必要のない*IORDなどは端子ごと削除されている。

　次回はSRAMを32K、ROMを512Kからソフトを選択できるよう改造します。

SORD M5のPSU(電源ユニット)

　SORD M5のPSU(電源ユニット)について。実際に入手したのはタカラ M5のもの。

M5の電源はこのPSU側にある電源スイッチでON/OFFする。M5内部では+5V、+12Vについてはカートリッジを挿さないと各LSIに分配されない。-12Vは内部の79L05で-5Vに変換され、これについてはカートリッジを挿してなくても供給されている。

このように電圧の種類が多いのは16K DRAMが+5V/+12V/-12Vを必要とするせいである。

ラベル

　電源ユニットは底面のネジ６個を外すとカバーを外せる。ネジのうち４個はゴム足の下。

古いパソコンの重い外部電源ユニットはトランスが入っている。スイッチング電源ではない。

7812、79M12で+12V、-12Vを作っている。+5VはNEC uPC305Cとトランジスタで作っている。

DC電源ケーブル。内部の配線と実測値は以下の通り。DIN6Pのピンアサインは写真参照。

R：+12V 12.16V
Y,G：5V 5.02V
BK,BR：GND
W：-12V -12.07V

　このタカラM5、動作しないので電源から先に調べたのだが問題なかった。ということでメモ。

PET2001とPET2001Nの違いについて

　今日はですね、初代のPET2001と改良型のPET2001Nの違いについて調べてみました。

　初代のPET2001は自社製の同期式ROM/RAMを使用、RAMは後に2114(1Kx4bit)。PET2001Nのコードネームは回路図から見るとDYNAMIC PETでDRAM 4116(16Kx1bit)を使用しています。他にもCGROM周りの素子は異なりますが今回ソフトウェアから見えないハードについては取り上げません。

　PET2001/PET2001NのVRAMは2114(1Kx4bit)が2個で40x25=1000文字を扱っています。VRAMの先頭番地は$8000ですが、$8400~,$8800~,$8C00~と1Kバイトごとにイメージがあります。

　ところでイメージってご存知ですか？アドレスデコードのサボりによりアドレス空間の別の領域に同じメモリが見えてしまう現象のことですね。この場合はアドレスの[15:12]まではきちんとデコードしていますが[11:10]は無視しているということですね。

　さて、次のプログラムをPET2001Nで動かします。これはVRAM領域に直接値を書き込んで全キャラクタを表示させます。

10 V=32768

20 FOR I=0 TO 999

30 POKE V+I,T

40 T=T+1

50 IF T>255 THEN T=0

60 NEXT I

　ここで10行目を

10 V=32768+1024

に書き換えます。これも全く同じ表示をします。では次はどうでしょうか？

10 V=32768+1024+1024

何も表示されませんね。

10 V=32768+1024+1024+1024

も同様に何も表示されません。どうやらPET2001のマニュアル記述と違い$8800~、$8C00~はイメージではないようです。

　では、回路図を見てみましょう。

　PET2001/PET2001NのROMは、$9000-$BFFFの12Kバイトがユーザ用領域、$C000~$FFFFの16KバイトのうちI/O領域である$E800-$EFFFの2Kバイトを除いた14KバイトがシステムROM領域となります。上記回路はI/O領域である$E800~$EFFFの2Kバイトをジャンパ設定により$8800~$8FFFに移し替えるものです。

　おそらく、PET2001Nからは$9000〜$FFFFの連続した28Kバイトの空間を使いたかったのでしょう。ただしBASICからI/Oの操作はシステムROMをそれにあわせて書き換えればいいのですが、ユーザーのプログラムで直接I/O空間を操作するものはそのままでは動かなくなってしまいます。結局、互換性維持のためこの置き換えは有効にならず、PET2001NではVRAMのイメージがPET2001とは異なるという構成になってしまったようです。実際にはVRAMのイメージ空間に対して読み書きするようなことはやらないので互換性については問題にならなかったようです。

　ついでに後継機のCBM8032についても調べてみましたが、アドレスデコード部分を専用のLSIで担当するようになりわかりませんでした。もしCBM8032のお持ちの方がいらっしゃれば試してみてはどうでしょうか。

　いかがでしたか？

　今どきこんなのを調べてもまったく役に立ちませんね。次回からはもうちょっと役に立つ情報をお伝えしたいと思います。それでは、また。

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PET2001N カセットの修理

　前回の続き。

　さて入手したPET2001N、外付けのカセットテープレコーダ(datassette)も一緒だったのだがBASICからSAVEしてもカセットテープ自体は動いているのだが全然記録されない。困った。

 　だがしかし。そんなこともあろうかとあらかじめVIC-20(VIC-1001)用のカセットレコーダを事前に用意していたのだよ。

　無水アルコールで清掃もする。

　こちらはたぶん大丈夫なはずなんだけど、やはりSAVEできない。これはPET2001N本体か？ということで回路図を眺めてみるとMOS6522(VIA)にカセット関連は直結。デジタル入出力をアナログ信号に変換する回路はなく、カセットレコーダ側でやっているようだ。

　ということでMOS6522を修理待ちのPET2001から抜いて交換。そうしたら動いた。素子の故障またはソケット接触不良か。なおMOS6522を外した状態でもBASICは起動します(カセットとユーザポートが使えなくなるだけ)。

　PET2001Nの筐体を開けるとカセット＃２の端子がある。ここに対して操作するには SAVE "AAA",2 のようにデバイス番号を指定するとOK。また、カセットテープは巻き始めと巻き終わりの部分には磁性体を塗っていないリーダー部分があるが、PET2001でSAVEする時は最初に充分なギャップがあるため特に意識しなくても大丈夫。さあこれで安心して遊べますね。

　元々ついていたカセットレコーダを接続し、VIC-20用のカセットレコーダでSAVEしたテープを入れるとLOADできる。しかしSAVEはできない。ということでMOS6522周りの故障＆カセットレコーダの故障。

　で、特定のグラフィックキャラクタを表示した時に文字にゴミが入ったように見える(上記写真は問題なし)。通常のASCII文字だとちゃんと表示されるのだが。

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PET2001Nの修理(というほどでもなかった)

　以前修理に挑戦して放置中のPET2001とは別の、フルサイズキーボードでグリーンディスプレイのモデルを入手した。区別するためPET2001Nと呼びます。PETのバージョンについてはこちら→PET index - versions

以前の修理記録：

PET2001のレストア(2) 電源調査

PET2001のレストア(1)

　外観は問題ない。電源を入れるとランダムなキャラクタが表示され、真ん中あたりで１文字が変化している。電源正常、クロック正常、ビデオ表示まで問題なし。キャラクタ１文字が変化するということはCPUは動いていると思われる。

　先にVRAMから手を付けてみる。1Kx4bitの2114が2個使われていてソケット実装されているので手持ちと交換。電源投入後のランダムパターンが変わっただけであとは変化なし。

　さて、本体の調査だけど強力なツールが存在する。

ROM/RAM replacement board for Commodore PET(tindle)

Commodore PET ROM / RAM replacement boards(tynemouth Software blog)

　部品点数が多いせいで故障も多いPET2001のROM/RAMを部分的に、または全体を置き換えて動作させるボードでCPUソケットに挿して使用する。ROMイメージにはBASIC1/BASIC2/BASIC4/pettesterがあって選択可能。装着してDIPスイッチを設定し、本体ROM全バイパスしてpettesterにする。

　画面全体が"G"表示と全キャラクタ表示を一定間隔で繰り返す。pettesterではOK。ただしpettesterは2KサイズのROMで、RAMは先頭から1Kしか使わないらしいのでメモリ空間をすべてテストしているわけではない。

　設定をBASIC1にしてみる。

　なんかレジスタの値を表示して止まった。キーは受け付けない。ここまででCPUは動いている、データバスも問題なし、どうもアドレスの一部がショートまたは断線しているのではないか。

　おなじ作者によるPET Diagnostics Moduleというのを使えば色々診断してくれて一発でわかるらしいのだが

　4月8日までバケーションですと。じゃあとりあえず切り分けしていこうか。

　PET2001NのROMは4個で、アルミ板による放熱フィンがついている。なんとなく熱暴走対策のような、故障多そうな感じがしますね。素子はMOS 6332で2732とは一部ピンアサインが異なる。これを一個ずつ抜いていく。このROMが原因で上位アドレスのどこかがショートしているかどうかを確認。実際のROMイメージはROM/RAM replacement board上のROMから読み出すことになる。で、やってみたら一番左側に実装してあるROMを外したら正常動作した。

※追記：このROMだけを元に戻して現象の再発確認。このソケットに別のROMを挿したらreplecement board上のイメージから正常起動。つまりソケットなど基板側ではなくROM素子の故障。

　おお……ブラボー

　もともと基板に実装されていたROMはreplacement boardのおかげで不要なので外してしまった。前回に較べてなんともあっさりと動いてしまった。キー入力も問題ない。しかしこんなにごっつい筐体なのに無音なのよ。

　２台目のPETに手を出したのは１台目の修理が難儀で切り分け用に使えんかなあと思ったのも理由のひとつ。メインの基板からCRT基板につながるJ7コネクタはPET2001とPET2001Nでも同じで、どうも映らんらしいPET2001のCRTをつないでみたらやはり映らなかった。PET VIDEO MIXERまたはVIDEO出力とV/H SYNCをVGAに出力できるようなミニ基板を作ってやってみようかという今のところの方針。

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PET2001のレストア(2) 電源調査

　再度電源を投入してボード上の電源電圧を測定したら5Vのはずが4.6V程度とおかしいので、タンタルコンデンサすべてと電源ラインの電解コンデンサを交換する。

　交換したコンデンサの容量を測定したが特に抜けてはいなかった。電源コネクタの接触不良だったようだ。

　クロック周りを観測。

・MOS6502 pin39(φ2 out) OK → クロックジェネレータからCPUまではOK

・PIA/VIA pin25(φ2 in) OK → 主要なLSIへのクロック供給OK

・VSYNC/HSYNC/VIDEO それっぽい波形は出ている

　これで何も表示されないのはCRT部分が動いていない可能性がある。CRTは高電圧を扱うがうかつにさわりたくはないので調べてみた。

PET2001の回路図は以下にある。先程のロジックボード上の電源まわりを抜き出した図もここから。

http://www.zimmers.net/anonftp/pub/cbm/schematics/computers/pet/2001/index.html

これによるとCRT基板に供給されるAC17VからDC12Vを作り、そこからすべての高電圧(+85V,-30V,+10KV)を生成している。電源トランスはCRT基板とロジックボードそれぞれにAC17Vを供給しているようだ。ただしこのあたりの図面はないので実物をたどって調べてみた。(お断り：正確ではないかもしれません)

　TAPとあるのは電源トランス端子に書いてある番号。[8][7]はAC17VでCRT基板に行き、7812でDC12V1Aを生成している。

　[6][5][4]は中点のあるAC17Vで、コネクタJ8(1)(5)を経由してロジックボード上で整流されJ8(4)でいったん外にでる。ここで平滑コンデンサに接続され、J8(2)(3)でふたたびロジックボードに入り7805の4個並列でDC5V4Aが生成される。

　ということは重くてかさばる電源トランスと平滑コンデンサを撤去して現代のスイッチング電源を代わりに入れることができそうだ。そうする安定した電力を供給でき、発熱も抑えられるのではないだろうか。

　まずはCRT基板に直接DC12V1Aを供給してみた。基板上の7812のpin3を上げて12VラインにスイッチングACアダプタの出力をはんだ付けする。

　この作業にはCRT部分の分解が必要。PET2001のCRTユニットはナット4個で固定されているのでそれを外す。CRT基板は背面のパネルを外し、スペーサで固定されている手前の二箇所のネジを外し、奥の方にある二箇所の固定ピンを上げる(写真左下のもの)。CRTのソケットを慎重に外す。これでも偏向コイルへの配線はつながったままだが、クッションを敷いてCRTを保護しつつ作業した。

　ACアダプタを接続して確認。CRTのヒーターが点灯した。

　今回はここまで。

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PET2001のレストア(1)

　新品のPS4とジャンクのPET2001、どちらかをくれるという話なら迷わずPET2001を選ぶ。

自腹でどちらか買うとしたらちょっと考えてからPET2001を選ぶ。

　固く絞った雑巾で表面を清掃したのち、手前左右に２個づつあるネジを外してオープンのところが筐体が歪んでいてかなり強引にしないと開かなかった。

　内部はこのような状態。40年前の製造ですし。

　基板は一箇所のみネジ止めで他はピンに刺さっているだけ。外してみた。

　基板（クリックで拡大）

　基板は最初期のものらしい。ROMはMOS6540×7個、RAMはMOS6550×16個。それぞれ同期式のメモリ。

ドラッグストアで買えるイソプロパノールでホコリを流した。一回じゃだめで一瓶分使った。

（クリックで拡大）

　さて本体だが背面にあるフューズホルダーが破損していた。元々は1.6A品らしいので1.5Aのヒューズと5×20型のヒューズホルダーをホームセンターで購入。これに交換する。

　左奥にある電解コンデンサとトランスを底面のナットを回して外した様子。少し狭いがこのヒューズホルダーを交換。

　筐体は鉄板なので新規に穴を開けるのは難しい。新しいヒューズホルダーが入るようにリーマーで削るのも大変だった。これでAC電源まわりは大丈夫なはず。

　よく見たら基板側には問題がある。７個あるROMのうち中央のものだけが逆に挿してある。同じ種類のROMが並んでいるなかで通常こういうことはない。もしかしたらこの状態で通電していて破損している可能性もあるが、とりあえず正しく挿し直す。

　さてコネクタを元通りに接続して通電してみる。カセットレコーダー部分からモーター音が少しして止まる。基板上の電源ラインを確認すると約3.7Vだった。

　おそらくは平滑コンデンサの容量抜けでまともに電源レギュレータが動作できない状態なので、用意しておいた電解コンデンサ6800μF25Vを並列に接続。実際は元々の電解コンデンサの端子にネジ止め。

　この状態で再度パワーオン。今度は5.07Vが観測できたので電源供給はひとまずOK。

　基板上にあるLEDはVIAのキースキャンをORして点灯するようなので、ROMを読んで正常に動作していれば光ると思われるが消灯したまま。先程のROMの破損があるかもしれない。また、ソケットが多いので接触不良も考えられる。

　たぶんオシロなしでできるのはここまでで、次回はクロック周りから確認していこう。

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TRS-80修繕仕切り直し

　さて、しばらく間が空いたがTRS-80の修理を再開する。その前に今回の方針。

　現象としては、Z80が動作するとビデオ出力の水平方向が乱れる。



　水平同期信号は LS157 Z43-9 CHAINクロックをZ65で8分周した後、Z50で14分周してHDRVが作られる。これはLS93 Z50-11 ピン。
　表示されるデータは2つのLS166 Z10 キャラクタ / Z11 セミグラフィックスの出力のOR。このシフトレジスタ用のクロックはSHIFTで、 LS157 Z43-4 。これはMODESELによって原発振10.6445MHz(64文字モード)かその半分(32文字モード)に切り替わる。
　水平方向にゆらぎが生じるということは水平同期信号と表示データのタイミングがずれてしまうためと考えられる。これはSHIFTとHDRVのタイミング差だが、HDRVの元はCHAINなので SHIFTとCHAINのずれがCPUのバス駆動によるなんらかの原因で発生するようだ。
　CHAINはSHIFTクロックを受けたLS92 Z58 で生成されるので、このあたりに絞っていじってみる。
具体的にはLS92 Z58のソケット化、ノイズ対策、10.6445MHzの2倍のオシレータからLS74で二分周して安定した原発振クロック信号を与える、など。

　ノイズ発生源としてはZ80のアドレス/データ/制御信号だが、アドレスバスと制御信号は常に暴れているのでこのあたりから対策する。LS367出力にダンピング抵抗、またはメッキ線でバイパス、これでDRAMの駆動が苦しいと考えられれば32Kx8のSRAMにリプレース、など。

　そんな感じで。

RGB21→HDMI変換でFM77AVの表示

　サンコーレアモノショップからRGB21-HDMI変換アダプタが出た。これは専用ディスプレイが壊れてしまったFM77AVで使えるのではないかと早速入手し試してみた。

　で、うーん映らん。RGB21ケーブルが純正ではなくストレート結線なのでこのせいみたい。
使ったのは千石電商にて購入したカモン 21P-18 SCARTケーブル1.8m、これをクロス仕様に改造する。
片側のコネクタハウジングを分解し、コネクタの中央、端子を押さえている部品を外すと簡単に端子が外せる。入れ替える端子は2-1、4-3、6-5、8-7、10-9の5ペア。端子番号はWikipedia RGB21ピンを参照。ハンダ付け不要。


　で、元通りに組み立て直してFM77AVに接続。


　うまくいきました。


 　ついでに同じRGB21端子を持つMSX MATSUSHITA CF-3000もうまく表示できました。

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TRS-80 model1 ノイズ源を探して

　さて、あとはどこを調べようか。

　キャラクタやセミグラフィックスのデータはZ10,Z11のLS166でSHIFTクロック信号によりドット単位で出力される。このSHIFTクロック信号はZ9（LS04)で駆動される。元はZ43の出力で原発振の10.6445MHz(横64文字)またはその半分(横32文字)。


　そこでZ9-pin9をピン上げして10.6445MHzのオシレータを直結した。SHIFTクロック信号が揺らいでいればこの構成で非同期ながら画像は安定するはず。

　結果。


　キャラクタ表示が一部抜けるのは非同期だから問題ないがノイズ源はここではなさそう。SHIFTクロック信号を元に戻す。


　さて次はどこを見るか。アドレス線を疑ってみよう。ビデオ回路はLS93カウンタが生成する周期的なアドレスとZ80からのアドレスをLS157で切り替えてVRAMに送っている。
こんな感じ：Z80のアドレス→LS367→LS157

(1)LS157のZ80アドレスを受けている箇所のピン上げ→変わらず
(2)Z80のアドレス信号をピン上げ→変わらず
(3)LS367をすべて外すのはたいへんなのでZ22（A3,A2,*IN,*OUT,*WR*,RD*)のみ。pin1を上げてdisableに→変わらず。

う～ん、と基板になんとなく触れたら画面が揺らぎリレーがジジジジと動いた。何？


　触れたのはカードエッジコネクタのpin12でOUT*。これは先ほどのZ22の出力で、これは基板内ではZ25のpin9(LS32入力)にしか行っていない。確認のためピンセットでカードエッジpin12、Z25-pin9に触れても同様。リレーが暴れたのはアドレス線をピン上げしていたせいでリレーのアドレスデコーダが有効になっていたせい。
　基板内では一対一で繋がってるOUT*信号。ここなのだろうか。

つづく。

TRS-80 model1 クロック周り若干の改善

　ビデオタイミングを生成している４個のLS93(Z65,Z50,Z12,Z32)だが最後に交換したZ65でこれまで気になっていた箇所が改善した。

　これまではZ80のリセットを解除してバスを動かすとこのようにランダムなVRAMの表示に左下から右上に向かって斜めの線みたいなのが表示されている。


　リセットをかけた状態だとこのようになる。斜め線はみられない。


　Z65のLS93はタイミング生成の上流にある。これを交換したら斜め線は表示されなくなった。
なんで上流から交換して確認しなかったのかは反省だ。基板での配置上やりやすいところから交換していったせいだ。あとはLS93のうち14分周(Z50)、12分周(Z12)、11分周(Z32)をやらせている3入力ANDのZ66(LS11)を交換してみたが変わらなかった。
　後日確認したらまた斜め線が出ることがあった。原発振のオシレータをHCU04によるもともとの水晶による発振に戻したりと組み合わせにより出たりでなかったりする。現在はHCU04とLS93、LS11をそれぞれHC93、HC11に交換している。

　ついでに確認のためZ53(LS132)をソケット化する。DBIN*、DBOUT*をピン上げしてデータバスを殺す。動作確認の結果、アドレスバスが動いていると画像表示に影響がでることがわかった。これはある程度予想はできていて、Z80が暴走状態だとほぼフェッチ動作のみでメモリライトのようなよそに影響を及ぼすようなアクセスはほとんどないだろうということ。

　ではアドレスの影響はどこで受けているか？図面から見るとビデオタイミングで生成しているVRAMへのアドレスとZ80からのアクセスを切り替えている３個のLS157(Z64,Z49,Z31)が怪しいが、これらを交換しても現象はかわらず、電源ON時に画面が乱れる。

　というわけでまだ完全な解決には至っていない。

　つづく。

TRS-80 model1 VRAMの交換

　さてVRAMだけど出力波形がおかしいものがいくつかある。VRAMに使われているのは1Kx1bitの2102。DinとDoutは分離されている。このDoutと行先のZ27(LS175)、Z28(LS174)の受けを観測。



　こんな風に3Vスイングするところを時々半分しか上がってない箇所がある。Z46とZ48の２つがおかしかったのでこれらを交換。2102または21L02はebay経由で取り寄せた。





　これらを交換しても電源ON時に画面がおかしくなる現象は変わらなかった。

つづく。

TRS-80 model1 原発振の交換

　画面がおかしいのは原発振のクロック10.6445MHzのジッタのせいではなかろうかと疑ったのでここを汎用ロジックによる水晶発振器の回路ではなくオシレータに交換してみることにした。ただし10.6445MHzといった半端な周波数の発振器はない。色々探したら三共社という所がプログラマブル発振器の書き込みサービスをやっており、個人向けもOKだったのでお願いしてみた。だいたい一週間くらいで着荷。あらかじめ変換基板を用意しておいたのでこれをTRS-80基板上のZ42と差し替える。


　さてこれで直ったかな〜と思ったら現象変わらず。ということは原発振のジッタは元々なかったということになる。ではどこだろうか。

つづく。

TRS-80 model1 日本向けモデルのキーボード結線

メモ：TRS-80のロジック基板とキーボード基板を接続するビニール線が切れてしまった。そんなこともあろうかと写真は撮っておいたのでもし間違えて切ってしまった方は参考にしてください。







接続先は以下のとおり。

赤：＋５V
黒：GND
灰：Z37-1(LS02) *SYSRES
黄：Z38-11(LS367) A14
紫：Z38-7(LS367) A13
青：Z21-10(LS156)
緑：Z73-6(LS32)

たったこれだけ？いえ他のアドレスとデータはROMソケット経由で接続してあるのです。これらは上位アドレスのデコード情報です。

TRS-80 model1 状況整理

　これまでの修理と調査の整理。
(1) ビデオ画面が出ない　→　VSYNC/HSYNCを混合する終段のCMOS IC故障。交換OK
(2) ビデオ画面の空白文字であるところに何か表示される　→　おそらくVRAM不良。あとで交換
(3) ビデオ画面が乱れる。VSYNC/HSYNCの調整は可能。　→　目下調査中。

　もともとTRS-80 model1はVRAMへのアクセスはCPU優先で画面にノイズがでるらしい。しかし常に出ているのはおかしい。CPUのVRAMアクセス時にはVID*信号がアサートされる。これの大元はZ80の*MREQである。ROMを抜いた状態でもVID*は定期的には発生するが、これはCPUが暴走しているせいかもしれない。確実にVID*を出さないためにZ80の*MREQをピン上げする。DRAMは挿したまま。

電源を投入すると以下の画面になる。


　Z80の*RESET端子を"L"にすると以下の画面になる。



　*RESETを解除すると画面の乱れはなくなる。しかしよく見るとキャラクタ表示がずれている。


　これから考えると、電源投入時になんらかの影響で画面に関わる部分（特に水平方向）がおかしくなっている。リセットにより影響元と思われるZ80が停止すると画面は安定する。リセット解除でZ80が動き出すとVRAMの読み出し→CGROMまたはセミグラフィックスのデータ取得部分でずれが生じている。Z80の動作で外部に影響があるのはアドレスとデータがぱたぱた暴れている部分。DRAMは特に影響を与えていない。

　さて、クロック生成部分を見てみる。（印がある部分はソケット化してあるところ）


　原発振は10.6445MHz。これをインバータ1個で分配している。きつそう。
Z43-1はMODESEL信号の受けで、画面横方向の表示64文字(H)/32文字(L)を切り替えている。
Z24-3はLATCH信号のクロック出力で、VRAMからのデータをいったん受けるための指示。
Z43-4はSHIFT信号のクロック出力で、LATCH信号で保持したキャラクタ番号に基づいて水平方向に画面に表示するデータをシフトする。

　ここで64文字のモードだと原発振の周期をそのままビデオクロック周りに出している。もしこの発振回路にジッタがあれば、画面の乱れとなって観測されるはず。しかしジッタを測定できるような環境にない。
　Z42をソケット化したのでここを色々差し替えて実験したところ、電源ON時に時々画面が乱れないこともあったので影響はあるようだ。ということで10.6445MHzの発振器を注文してみた。つづく。



　これがあれば……

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TRS-80 model1 Z80の影響について

　Z80のリセットをアサートしたままにすると画面にノイズは出なくなる。ではどの部分が影響しているのか。結論から言うと*MREQ,*WR,*RD,*IORQをピン上げしても現象が変わらなかった。アドレス線かデータ線がパタパタ動いているのが影響しているような感じ。

　さて、その結論に至るまでの調査。
　VID*という信号はVRAMのアドレスをタイミングジェネレータかZ80のアドレスかの切り替えに使われる。

VID*="H"の時：
{V0〜V5,VWR*,VRD*,A6〜A9}は{C1,C2,C4,C8,C16,C32,'1','1',R1,R2,R4,R8}
VID*="L"の時：
{V0〜V5,VWR*,VRD*,A6〜A9}はZ80の{A0〜A5,WR*,RD*,A6〜A9}
この切り替えはZ64,Z49,Z31(LS157×3)で行われる。

VID*は遡るとRAS*信号から来ておりRAS*信号はZ72(LS367)を通った*MREQそのもの。



　Z21(LS156)がアドレスデコーダでpin12(出力3)がVID*/KYBD*に関わっている。そこで近辺を観測してみる。上段がZ36-6、下段がZ21-12。



　Z21の出力が上まで届いていない。これについては教えていただいた。なおZ21(LS156)はオープンコレクターで下記のOD(オープンドレイン)と同じ構造。

酔漢 📻@suikan_blackfin

@houmei 波形から見ると、ODのプルアップが弱いときそのものですね。あるいは、トーテムポールの上側が死んでいるとか。

H側の電圧がしっかりしているので、出力同士がショートしているって事ではないようですが。

2017/09/14 08:20:27

　プルアップは4.7kで図面と同じく問題なし。タイミングはこれでいいらしい。
ここの懸念をクリアするためにZ80の*MREQをピン上げして確認した。動作は変わらず。ついでに他の制御線もプルアップしてみたが動作は変わらなかった。

つづく。

TRS-80 model1 日本向けモデルはVRAMを追加している

　修理中に気付いた閑話休題的な話。

　TRS-80 model1のVRAMは2102(1k×1)を7個使っている。bit0〜bit5までがキャラクタの番号で、bit7がグラフィック/キャラクタの切り替え。しかしZ61(bit4担当)の上に重ねて2102がもう一個ある。最初修理の跡かと思ったがこれはbit6相当で追加されていた。



　このカットも当初不明だった。これはZ30-13(LS02)からZ27-3(LS175)、Z60-4(LS267)の間をカットしてある。



　元々はVRAMのbit6相当は!bit7 & !bit5だった。ここをカットして追加したSRAMのDoutを接続している。Z60-5(LS367)出力はDinに接続している。


　これは日本語化にあたりカナを追加するためにキャラクタ番号を0〜63から0〜127にしている。キャラクタジェネレータのROMもカナ対応のものになっているはず。

以下の記事で気付いた。

TRS-80 Model 1 L2 – Lowercase characters Hardware mod(CREW NIGHTFALL)

あと、回路図などはこちらがより新しい。トラブルシューティングの方法も載っている。
Radio Shack TRS-80 Micro Computer Technical Reference Handbook 2nd.zip
TRS-80 Model I Documentation