8080周辺回路テスタが完成

8080周辺回路は感光基板で自作したプリント基板が複雑すぎて肉眼でオープン/ショートを確認できないため使い慣れたマイコンでテスタを作った。マイコンに求められる条件はピンがたくさんあること。普通だったらとても重要な速度やメモリやADコンバータなどの周辺回路は、この場合どうでもいい。7年前「一生ぶんあるぞもう買うなリスト」に登録したPIC16F877Aを選択。速度やメモリは理想的に貧弱だが周辺回路が充実していて何だかもったいないから、そのうちのI2Cだけ使って液晶ディスプレイを動かしている。

SBC80EMU_topSBC80EMU_bottom
別窓で回路図(PDF)を開く
【2016年5月27日追記】この回路図は出力端子#MEMRと#MEMWが入れ替わっています。

作ってから気がついたのだけれど、この回路は電源電圧が5Vで、I2Cの液晶ディスプレイAQM0802Aは動作電圧が最大3.5V。やっちまったかと思ってデータシートを調べたら、絶対最大定格は5.5V。つまり壊れはしないけど動く保証もないという状態。いちかばちか動かしてみたら、ラッキー、ちゃんと動いたよ(表示用電圧の昇圧は止めている)。

SBC80EMU_LCD

液晶ディスプレイが表示している「8080 CPU Emulator」はまんざらハッタリでもない。当初、メモリの読み書きができればプリント基板は合格というだけの話だったのだが、考えてみればCPUの働きはあらかたメモリの読み書きだから、プログラムにコードを解釈する機能を追加し、エミュレータを目指した。意外にもエミュレータはメモリをほとんど必要としない。現在、あらかた書きあがったところでフラッシュメモリの使用率が50%を下回り、RAMにいたっては57バイトしか使っていなくて使用率はわずか16%。ちなみに、コンパイラは試用期限が切れて最適化しなくなったHI-TECH PICC。

このさい8080CPUボードの完全なエミュレーションをやろうと思い立ち、プリント基板のあいたスペースに2MHzのクロック生成器を組み込んだら、ここで恒例の大間違いをやらかした。4060で16MHzを発振し、分周する仕組みが、段数をひとつ数え間違えて1MHzしか出ていない。安直な解決方法として水晶を16MHzから32MHzに変えたところ今度は発振しない。ギリギリで仕様の範囲なんだけどなあ。しかたがないから確実に発振する既成の発振器と4040の組み合わせに変更。この状況で自慢するとしたらごまかしのテクニックしかない。変更前(左の写真)と変更後(右の写真)を見比べてもらいたい。

SBC80EMU_before SBC80EMU_after

これを8080周辺回路につなぐと、エミュレーションが成功するかどうかはともかく、8080周辺回路が正しく動作するかどうかをテストできる。正しく動作したらそのまま8080 CPUボードに接続すればいい。しかし、まだボードを接続するケーブルがない。古いパソコンでハードディスクの接続に使っていた40ピンのケーブルを流用する目論見だったのだが、やってみたら、真ん中あたりの穴がひとつふさがれていて挿さらない。このあとケーブルを作らなければならない。引っ張るねぇ。

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8080周辺回路テスタが完成 への2件のフィードバック

  1. kousoz より:

    お久し振りです、kousozです。8080は着実に進んでいるようで喜ばしいことです。
    ブログを読むとROMの書き込みに問題があるように見受けられますが
    どのような具合でしょうか?

    もう解決しているようでしたら今更な話ですが、私がPICマイコンでUSBを使用したときには
    CDCフレームワークを使うとタイムアウトの問題が回避出来たことを記憶しております。

    もしよろしければ、私のブログにロボット制御プログラムのソースコードの一部が
    ございますので、参考になるようでしたら幸いです。
    http://blogs.yahoo.co.jp/kousoz/12871605.html

    それでは健闘をお祈りします。

    • vintagechips より:

      いつも貴重なアドバイスを戴き有難うございます。開発に行き詰っているUSB接続2716書き込み装置のことですね。おっしゃるとおり問題はHIDにこだわっていることにあり、目先をかえてCDCならどうかというお考えと事例のご紹介がたいへん参考になりました。
      実は報告しなければならないことがあります。開発の過程で多くの2716を潰している状況に耐え切れず、先般とうとう、aitendoで見つけた格安の書き込み装置TL866CSを買ってしまいました。これで当面をしのぎ、一連のマイコンを動かしてから、書き込み装置の自作に再挑戦する予定です。
      ヘタレな状況でお恥ずかしい限りですが、今後とも温かく見守っていただければ幸いです。

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