電子ブロック工房

KM-Z80は、Sharpが1978年に製造・販売したMZ-80Kと互換性のある、ワンボードマイコンです。以下の特徴があります。

CPUにZ80を使用。2 Mhzのクロック周波数で作動。
RAMとして、24 Kbytesを利用可能。
仮想ROMに、1 Kbytesのモニタープログラムを内蔵。
PS/2キーボードを使用。
４０文字×２５行の、キャラクターディスプレイ。
NTSCビデオ信号を介して、テレビモニターにキャラクターを表示。
カセットテープもしくは、PCのWAVファイルとして、プログラムを呼び出し・保存が可能。

ブレッドボード上に作成した試作品は、下のとおりです。

<KM-Z80(MZ-80K互換マイコン)紹介編 のつづき>

8253回りはあっさり解決し、緑・赤LEDは追加したPIC18F14K50に接続して、完成。名づけて、KM-Z80（私のイニシャル＋Z80）。

<KM-Z80(MZ-80K互換マイコン)完成 のつづき>

Microchip のPIC32シリーズに、PIC32MX150F128B / PIC32MX250F128B という、DIP-28 の石を見つけた。RAM も 32 KB あるし、PIC32MX250F128B の方は USB ホストとしても使えるので、色々と面白いことに使えそう。価格も、$5 前後と、手ごろである。早速注文したので、２－３日で届くはずだが、待ちきれず、MPLAB C32(PIC32 用の C コンパイラー)で少し遊んでみた。

PIC32は、Microchip独自の開発のCPUではなく、MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)という、MIPS Technologiesが開発している RISC アーキテクチャの CPU を用いている。どうやら、ARM に似ているらしい。

レジスタは、32 bit 幅だから、長サイズの整数や浮動小数点演算などは、得意なはずだ。他方、組み込みマイコンではI/Oなどとの連絡を行う必要がある。そちらはどうかと、色々調べてみた。

<MPLAB C32 compilerを使ってみた のつづき>

MZ80Kレプリカの、カセットテープインターフェース部分を、仕上げた。これで、MZ80Kレプリカの完成に、ほぼめどが付いた。

<カセットテープインターフェース のつづき>

MZ80Kレプリカに、PS/2キーボードを接続し、動作を確認した。これで一応、入力と出力の両方を持つ、コンピューターの基本的な形は出来上がったことになる。

<キーボードを接続 のつづき>

MZ-80Kレプリカ製作の進捗。モニターが起動するところまで出来た。

現在の姿は、下のとおり。

<MZ-MONITOR VER 4.4 のつづき>

少し前に、PIC18F14K50を使った、キャラクターディスプレイの記事を書いたが、この記事をお読みになった方の中には、この事を予想なさっていた方がいらっしゃるかもしれない。現在、MZ80Kのレプリカを製作中である。

なぜMZ80Kかというと、色々理由がある。

1. 一つは私が生まれて２番目に触ったコンピューターであること。本来なら、初めて触ったコンピューター（日立ベーシックマスター）のレプリカを作ってみたいのだが、残念ながら、以下の条件に当てはまらない。
2. ユーザー数が多かったせいか、web上に情報がたくさん見つかる。
3. モニターROMと呼ばれる、現在のPCのBIOSに相当するようなものを、入手することが可能。これは、著作権の問題をクリアーするような形でできる。
4. 同じく、CG-ROMと呼ばれる、フォントデーターを入手することが可能。

構想は半年ほど前からあって、どんな形で実現しようかと色々考えていた。それが実際に目に見える形になり始めたのは、前の週末からである。現在の姿は、こんな感じ。

<MZ80Kレプリカを製作中 のつづき>

汎用ロジックを使って色々組み立てるのも楽しいが、少し規模の大きい回路になると、週末に工作をするという程度で完成させるには大変だ。そこで、CPLDを使えるように、システムのセットアップを試みている。

色々在って、AlteraのMAX3000Aシリーズを使うことにした。他に候補に挙げて色々と試したのはXilinxのXC9500XLシリーズである。私が個人的に行った比較では、次の通り。

１）石の入手のしやすさはあまり変わらない。どちらも、$1-$2で手に入る。
２）3.3V駆動、５Ｖトレラントや消費電力など、性能はほぼ同じ。
３）私のＰＣ環境ではツールがAlteraの方が安定していた。
４）Altera用のUSB接続のダウンローダー（作成した回路を、石に転送するための道具）の制作方法が公表されている。Xilinxの場合、自作のダウンローダーは、パラレルポートに接続するものしか見あたらない（当然、市販のダウンローダーはUSB接続のものがある）。

以上の比較により、AlteraのMAX3000Aシリーズを使うことにした。

ダウンローダーには、USB-Blasterもどきを使わせていただいた。こういったツールを公表されている方には、本当に感謝である。

ユニバーサル基板に、このUSB-Blasterもどきと、EPM3064ALC44-10Nに合うPLCC44のソケットを載せ、この石が要求する3.3V用の３端子レギュレーターを入れ、別の基板のCPLD/FPGAと通信するためのソケットを追加して、下のようなものが出来上がった。

<CPLDを使ってみる のつづき>

PIC18F26K22を購入した。64MHzで使えること(MIPS: 16MHz)と、25本のI/Oピンを持っていることが特徴。今考えているある回路で、このスピードとI/Oの数が必要なため、購入した。

この石は、MicrochipのページではPICkit3でないと書き込みできないことになっている。私はまだPICkit3は購入しておらず、PICkit2しか持っていない。なので、通常、この石は使えないことになる。

しかし、web検索して見つけたこのページによると、PICkit2ソフトウェアのdevice fileをアップデートすることで使えるとある。

<PIC18F26K22をPICkit2で使う のつづき>

PIC18F14K50を使ったキャラクターディスプレイを、シリアル通信で使えるようにした。

一本の通信線でデーターを受け付けることができるため、PICをはじめとしたマイクロコントローラを用いた機器の情報表示用に、使える。シリアル通信のボーレートは、１２００。

以下の写真は、PCにRS232Cでつないで、テストを行っているところ。

<PIC18F14K50を使った、キャラクターディスプレイ（シリアル通信編）  のつづき>