電子ブロック工房 IC・トランジスタで出来たコンピューターを設計・製作するためのブログ

PIC32MXを用いたMZ-80K互換機の３号機が完成し、ほぼ安定して動くようになった。なお、回路図及びPICプログラムが若干変更になり、ver 0.3としている。

表側は、こんな感じ。左から、電源スイッチ、パイロットランプ（カナの時は赤）、PS/2キーボードコネクタ、テープレコーダー（もしくはiPod）入力端子。

裏は、こうなっている。左が音声、右がビデオ端子。

筐体の中身はこんな感じ。


ゲーム（Bug Fire）をロードしたところ。

前回、水晶発振が不安定であると書いたが、複数の方々からご助言を頂いて、回路図を若干変更した。

ver 0.2では、RA1とRB14に入っているクロック入力を水晶発振用の端子から直接取っていた。これが良くないのではないかということで、ver 0.3では、RB2にREFCLKOを出力することでこれを回避し、それに伴って使用ピンの見直しを行った。加えて、水晶発振子の周波数を、8 MHz から 4 MHz に落とした。これは、様々な周波数の発振子を試した結果、周波数が低い方が安定性が増すことが分かったため。

これに従って３号機を制作したのだが、実は相変わらず水晶発振が不安定なまま。色々考えたところ、以前ZilogのZ80を用いたminiではないKM-Z80を作成していたときに同様の現象に遭遇し、その原因をあれこれ考えたことを思い出した。以前の記事にもあるように「Z80や他の部品をすべて装着した状態では、問題なく稼動したのかもしれない（今は、そんな気がしている）」という結論を得ていた。考えていたことは、Z80が動作中に発する信号がノイズとなって、PICの入力端子から入力されるために、水晶発振が停止することを防ぐのではないかということ。つまり、PICからの出力が何か定期的な形で行われた際（NTSCビデオシグナルの生成がそれに相当する）、何かしらの良くないフィードバックが水晶発振子もしくは周辺回路に蓄積し、それが原因で発振が停止するのではないかということ。

ならば、何かしらのノイズを発生させればよいのではないかと考え、以下のルーチンをプログラム内に挿入した。

	static unsigned int r_seed=0,r_data=0;
	// periodically but randomly change output current for the stable oscillation
	if (0xffff<r_data) {
		if (read825x[2]&0x04) {
			LATBbits.LATB5=0;
			LATBbits.LATB4=1;
		} else {
			LATBbits.LATB5=1;
			LATBbits.LATB4=0;
		}
		r_data=((unsigned short*)monitor)[r_seed];
		r_data|=0xf000;
		r_data&=0xfeff;
		r_seed++;
		r_seed&=0x7ff;
	} else {
		r_data++;
		if (0xffff<r_data) {
			LATBbits.LATB5=1;
			LATBbits.LATB4=1;		
		}
	}

パイロットランプのLEDを利用して、ノイズを出力している。このルーチンの挿入により、ほとんど問題なく動くようになった。現在、私以外の環境で水晶発振が不安定になっているという報告は頂いていないので、とりあえずこれで対策は出来たと考えている。

ver 0.3は、ここからダウンロードできます。