SBC6303のパワーオンリセット対策

SBC6303は単独で動かすと高い確率でパワーオンリセットがうまく機能しない。この問題は試作の段階から認識していたが、技術的な美観を損ないたくないから回路はあくまで普通に設計し、部品の選択で対処してもらうことにした。いちばん簡単な方法は74HC573(部品表のIC1)を74AS573に挿し替えるだけ。意外にも74AS573を取り扱っている部品店が少ないという現実に直面して面食らったが、お馴染みの若松通商に在庫があった。

sbc603_ic1

改めてパワーオンリセットしない状況を説明しておく。SBC6303のICが全部CMOSだと負荷が軽すぎてシリアルの無通信信号(マーク)が電源の代わりをしてしまう。その結果、電源がオフでもHD63A03RPのRESが実測1.76Vに上がる。HD63A03RPは1.76VをLと認識しないので、電源をオンにしたときリセット動作をしない(たぶん起動すらしない)。試作の段階でシリアルに抵抗をかませ、一応の対策としたが、決定的な解決策にはなっていない。

sbc6303_proto10

IC1を74AS573に挿し替えると、いい塩梅に負荷が増大し、電源がオフのときHD63A03RPのRESが実測1.3Vになる。普通のピンは1.3VでもLと認識しないが、RESは内部にシュミットトリガがあり、試行錯誤で調べたところ立ち上がり電圧1.6V以下をうまくLにしてくれるようだ。実際、5個の74AS573と3台の試作機で延べ15通りのテストをした結果、全部の組み合わせで正常にパワーオンリセットした。

sbc6303_his

参考までにほかの人がどうやっているかを紹介しておく。多くの製作物はHD63A03RPの周辺にいろいろな部品がつながっているため取り立てて対策をとっていない。SBC6303も拡張コネクタにDRAMボード(DRAMが、一応、動いた参照)を接続した場合は対策なしでパワーオンリセットする。対策をとった例として興味深いのはDAIさんのブログで紹介されていた下の回路。

sbc6303_trick

HD63A03RPのRESはシュミットトリガ付きだから外部にもうひとつシュミットトリガ(図中表記HC14)を付けるのはカッコ悪いが、これがRESを確実にLにする。もしかしたらHC14によってリセット用の時定数が上下逆になることのほうが効果をあげているのかもしれない。とはいえ、これで問題が解決したとして、ほとんどの人はこれがないとき問題が起きるとは気付かないから、余計な部品を追加したひどい回路だと思うだろうね。

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SBC6303のパワーオンリセット対策 への7件のフィードバック

  1. DAI より:

    なるほど。ついに繋がりましたね。すばらしい、さすがです。
    私は怪しいと思いながら繋がることはありませんでした。
    今、パーツ箱を見ると、HC14もありました。本の知識だけではダメですね、もっと手を動かさないと。

    • vintagechips より:

      繋がったというのはSBC6809+63C09で起動が微妙にヘンな件ですね。以前tomi9さんがSBC6809に63C09を乗せてみるとコメントくれたとき、ぼくはちょうどSBC6303のパワーオンリセットに悩まされていたのでCMOSはヤバいですって返信しています。そのあと動いた実例が続出し、うちでも確認できたので公式にOKとしましたが、DAIさんのところで問題が出ちゃったなあ。74HC14で解決するかどうかは怪しいですが、みなさんがいろいろと試してくれることは歓迎です。

  2. DAI より:

    推理小説で疑問点と疑問点が繋がって行くイメージかな。
    ただ、例示の回路でリセットが正しく動作したとしても、74HC14の1ゲートだけ使うのもなんだかなあ、と思います。
    製品であれば、確実性とコスト面からPST518(これしか思い浮かばない)のようなリセットICを採用したのかと思います。
    今ではリセットICもなかなか見あたりません。

    • vintagechips より:

      確かにリセットICを使うほうが賢明ですね。秋月にいろいろあって普段の電子工作だったら迷いなく使うのですが、油断するとすぐ廃止になっちゃうから、ルーズキットに採用するのは躊躇されますね。AKI-80もリセットICの廃止でもう製造できないそうです。そういえばAKI-80にリセットICが付いているのは何だか余計だなあと思っていたけどパワーオンリセット対策かな。

      • jr2xzy より:

        ブログで紹介していますが、SBC6809でS80830CNYを使って調子よく動作しています。SBC6803ならR6のGND側を使えば、簡単にD1を置き換えられると思います。
        S80830CNYは、マルツオンラインで発注でき、お店でも受け取れます。

        [vintagechips追記]
        コメント欄の3層目は返信しないことを原則としていますが、それでは不愛想なのでひとこと。情報ありがとうございました。

  3. tsutomu より:

    私もこのボードも買ってみたいと思います。sbc6800,sbc6909は、配線を3本変えて、メモリーを32kにして作ってみました。リセットの問題は、C-MOSの入力に中間電位を与えるのは良くないので、74HC00を74HC132に変えてみてはどうですか。1~2nsec 遅延が増加しますけど。

    • vintagechips より:

      HD63A03RPのリセットピンが2V付近になっちゃう件は、どうにかして1.5Vまで下げることができればパワーオンリセットからCMOS入力まで全部解決なのですが、うまい方法がないなら、74HC00を74HC132に挿し替えたほうがいいかもしれませんね。

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