16ビット 入出力 テストBOARD （改）

「I/O BOARD」の改造（拡張）が、

　完成しました。　その 完成写真が ↓ こんな感じ。

　” 前と変わんね~じゃね～か！ ” と 怒られそうですが、　（笑）

横から見ると 違いが分かります。 ↓ 

この追加基板で、何が変わったか？ 

具体的な使い方を写真で解説します。　（接続方法を 2種類 増やしました）

ーーーーー

① 20ピン ｘ 2列 の ピンヘッダーに直接 、挿せる

下の増設基板が ↓ こんな感じで

コネクタが3個 追加されている。　この内の左上にある40ピンコネクタを さかさまに使うと、

↓

孫基板として、そのまま（挿すだけで）使う事が出来る。（孫基板が大きすぎて ちょっと怖いが・・・ 20pｘ2列なら、なんとか固定される）

---

DIPスイッチをすべて ON すれば、A0～A15のアドレスはすべてLowになり、確認LEDは 全て点灯する。 （アドレス 0000h を出力できる）

配線のテストも兼ねて DIPスイッチを ON／OFFし、（対応する）LEDで点灯／消灯の確認を行う。　右側DIPを全てONで、右側LEDが全点灯。

　全ビット確認 ⇒  OK　（配線は 一発でミスなく OKでした）

ーーーーー

② 20ピン（ヘッダ）ケーブルにて 個別に接続できる

　LED側の16ビットと、DIPスイッチ側の16ビットを 個別のケーブルでつなげられるよう、↓

　こんなのを作りました。↑

ケーブルの先端は、20ピンのピンソケット（S1モジュール仕様なので、ここに電源も通っている… ので ケーブルをつないだ だけで使える）

　19，20番ピンは「空き」にしているので 逆挿ししても壊れない。

こんな感じ↓に、少し離して使える。 （DIPスイッチ操作が楽だし、LEDも見やすい）

　ここでは「２つのソケット」を両方 いっしょに挿しているが、

 LEDのケーブルと、DIPスイッチのケーブルを 独立させて分けたので、「入力＝LED」と「出力＝SW」を別々に使える。（片方だけでも使える）

アドレスの向き（MSBとLSBの位置）をまだ決めてはいないが、例えば このスイッチの設定だと（左を上位：MSBとする）、

 A55Ah という アドレスをスイッチで出力し、（1010.0101.0101.1010b）

その状態がLEDで確認出来ている。

　分かるでしょうか？

　（これまで通り ターミナル ブロックでの配線接続も出来ます。 入出力各１bitづつ だけですが） 

　これで、ターミナル ブロックの配線を いちいち　付けたり、外したりの

　作業が要らなくなる。 挿すだけ・・・ 楽ちん・・・

　元来、面倒くさがりなもので！

DC５V電源について

電源を用意しないと、どんなコンピュータでも動かない！

ということで、「＋５V電源」について考えてみます。

昔のマイコン製作の書籍をみると、

　AC100Vから重いトランスを通して、ダイオードで整流して、ヒューズと電源スイッチも付けて、ケースに入れて・・・ と

電源BOXを自作する所から説明が始まっていたりします。　回路の勉強にはなるでしょうが、大変な話です。

　もう少し新しくなると、スイッチング電源 ↓ を購入してきて・・・云々

　←1000~2000円程度で買える

　もっと最近になると、９V程度のACアダプタをDCプラグを使って基板に挿し、その先に５Vの三端子レギュレータを付けて ５Vの安定電源回路を基板上に作って使う・・・みたいな話になっていると思います。

　中には電池４本を 「電池ボックス」に入れて電源として使いましょう・・・みたいな簡単な方法で済ませている本もありますが、長々 実験するには電池では、あっという間に電気が無くなってしまいます。

　三端子レギュレータも良いのですが、それでも まだ面倒です。

今は、とっても良い時代になって来て、「USB電源」というものが 広く普及し、とっても安価に手に入ります。  秋葉原なら100円~300円で そこらじゅうに転がっています（笑）

　電源On／Offのスイッチはどうするの？  と言う場合は、ダイソー等の100円ショップでACスイッチが108円で売られているので、これを組み合わせれば 何の問題もありません。　↓

 

AC100Vの延長ケーブルに 個別のスイッチが付いているものもあるので、オン・オフに関しては、これ ↓ で妥協しましょう。

USBコネクタから基板に接続する部分は、エッジコネクタを通すので 直接ハンダ付けしても良いのですが（抜き差しはできる）、DCプラグを短いケーブルでつなげば スッキリした配線になって より便利でしょう。

先の通販店「オレンジpico」で売っていた、USB→DCプラグケーブル「PICO-X-083」↓ が、ケーブルも細くてやわらかく、使い勝手がとても良いので気に入りました。

供給元のコネクタが USBなので 手元にパソコンがあれば、そこから電源を取り出す事もできます。

また ＋５VのACアダプタを直接使っても、問題無いでしょう。

標準にDCプラグで接続するのであれば、これら↓ も使えます。

５V (小型)２Aで 580円

５V　３Aでも 700円

秋月電子で安価に売られています。

１つ注意として、DCプラグも色々な種類があり、間違えると 上手く挿さりません。

　① 外形Φ5.5mmで、 内部のピン径 2.1mmの DCプラグを使う。

 内部のプラス電源のピンが 「2.5mm 」という、ちょっと太いタイプも存在していて、ぱっと見た目ではまったく分からない（でも 挿さらない＝使えない）ので 注意してください。　外形がもっと細いものも複数種類 存在するのでこれも気を付けないと無駄な買い物になってしまいます。　（秋月電子では基本的に この①の仕様のものを（ほとんど）使っています）

もう一つの、注意点。

　② 「中プラス」の電源（ACアダプタ）を使う事！

　DCプラグのサイズはまったく同じで、うまく挿さるのに 極性が「真逆」なACアダプタが まれに存在します。　中のピンがマイナスで、外側がプラスという、常軌を逸した電源が本当にあるのです。　これを間違ってつなぐと、ほぼ確実に部品が壊れます。　（実際に壊した経験が・・・）

　知ってるでしょうが、ここの ↓ 絵（記号）で確認できます。

　逆接続のACアダプタがあったら、いっその事 捨ててしまいましょう（笑）

また、

同じサイズのDCプラグで 電圧が９Vだったり、１２Vだったりと 高い電圧のものもありますので、それらも十分に注意して使いましょう。

。

ユニバーサル基板 ＜サンハヤト＞

今回 i8085の回路を組むための基板を

　＜サンハヤト製＞　CPU-7G　整理番号：107G

 44ピンのエッジコネクタ付き ・・・　にしてみた。

ネット上で

　とても安価に手に入れる事が出来た（コネクタ込みで1000円程度）

こちらが配線面

44ピンのエッジ部分から ＋５V電源を供給すれば、余計なコネクタを板上に設ける事も不要で スッキリすると考えたからです。　基板のサイズ的にもこの程度の大きさが手軽かな？っと。

　横115mm　ｘ　縦155mm （エッジ部分を含む）基板サイズ。

　昔懐かしい「エッジコネクタ」・・・ 最近はあまり見かけなくはなりましたが、抜き差ししていると結構 接触不良によるトラブルも発生するもの。

その主な原因は、基板の「ソリ」や「ゆがみ」なんですが、この基板はゆがみにくい材質らしい　↓

コネクタ部分は KEL製の 44ピン（ピンとピンの間は4mmピッチ）

　基板上に既に電源ラインが引き回されているので配線が楽なのと、その電源ラインがエッジ端子に接続されていないので、こちらで信号（特に電源の）配置が自由に決められるので 自由度が高い点が利点です。

　エッジとは別のコネクタを 基板上に設ける事が想定されていないのが、ちょっと残念ではありますが・・・

エッジコネクタのピン番号配置は、↓の通り。

　こういったエッジ端子のもう一つの欠点が、基板を上下（左右？）反対にしても挿せてしまう点！　間違って逆に挿して、電子部品が焼け焦げることも多々起こりうるので、逆挿ししたら動かないような 安全策を考えないといけない。

おもしろい電子部品 通販店 を発見！

その名も ORANGE pico (オレンジ・ピコ)

　TK-80の互換機だったり、Ｚ８０や６８０９,68008などの懐かしいレトロなワンボード・マイコンを復刻・開発していて、安価に販売している。

　私がやりたい内容をすでに実現しているところが すごい！

　そして何より、今ではなかなか入手困難であろう Intel 8080 CPUまで販売している。　早速、通販で買ってしまった！

最初は、

TK-80風のタクトスイッチを探していたが、ヤフオクでも中々良いのが見つからず、ここ ↓ でピッタリなのが売られていた。 

　

スイッチの表面に透明のプラスチック・カバーが掛けられるので、自分で印刷した文字を挟んでキートップとして使える。　おしからむは、在庫が既に２セット（9個ｘ2set=18個） しか無い （２５個欲しかった）

 しかたなく 5x5マトリクスの出来あいの製品を注文してしまった。 （それでも1620円とかなり良心的な値段）

この会社のURL：　　　（yahooショッピング経由）

　　https://store.shopping.yahoo.co.jp/orangepicoshop/ 

今の内に買っておかないと、おそらくその内に

　レトロCPUとかも 在庫が無くなってしまうのだろう。

。

設計（開発）方針

上の ↑ 写真の通り、8085A-CPUが実際に手元に届いた。

先だって、どんな風に開発を進めて行くかを先に決めておきたい。

　巷には、Z80の基板、Intel 8080 そして 今回 使おうとしている 8085-CPUを使った基板やシングルボード・コンピュータは腐るほどある。　溢れている。

　あまりに古いので、最近はそろそろ見かけなくなってはきたが・・・ それでも単行本を探せば、枚挙に暇が無いほど。

　そういった本の出来あがった回路を ただそのまま組み立てた所で、「動いて当たり前」だし、面白くも無い。　そして、それらの回路ではプログラムの動作の確認＝ステップ実行など出来やせず、デバッグの事など まったく考えていない設計になっている。　つまり、開発者は プログラム作っては実行し、作っては実行し、という 非効率的な開発の仕方をしていて・・・ かつ、それで上手く動くようになったプログラムを そのまま真似して何も考えずに使って いるだけの 両極端に分かれてしまっている。　（開発する側←→使う側）

　動いて当然の回路やプログラムでも、規模の大きい物を 全部一気に作ろうとして、まったく動かず挫折してしまう人もいることだろう。　当たり前と言えば、当たり前…　１つでも接続が間違っていれば、動くはずの無いものを １つ１つ確認もせずに作っていては 一発で動く方が奇跡に近い！

　長々と講釈を垂れてもしかたないので、これからの開発方針を発表する。

　１）回路は けして一気に全部を組み立てるのでは無く、

　　　最低限 必要な部分だけを先に配線・組み立てし、

　　　１つ１つ動作を確認しながら進めるものとする。

　２）１回の配線や組み立ては、１日で完了する範囲で行い、

　　　毎日が何かしらの動作が見え、完成する方法で、 

　　　飽きることないよう進めて行く。

具体的には、

　最初は、電源とリセット信号、クロック信号さえ 作ってつなげれば、

　CPUは 何かしら動くはずであり、

　その リセットやクロック信号すら、パソコンから手動？で作りだしてCPUに供給し、確実に動いていることを確認しながら進められるように回路を設計する・・・　といった、これまでに無い方法をとる事にする。

　そのためには、現行のPCから TTL信号の出力（入力も）を制御できるように、そこから用意しないといけない。　面倒臭そうだが、作った回路がまったく動かず何処が悪いのか分からなくて途方に暮れるより、よほど良い。

　何より 実際のCPUの動きをステップでゆっくり見る事が出来るのは、面白いと思う。

　問題は、最近の軟弱なPCでは制御できるI/O信号のコネクタも無く、OSからも簡単にはI/Oの１つも触ることすらできない点だ。　プリンタ・ポートでも搭載していて、直接I/Oを制御できるPCとOSがあれば簡単なのだが… それらを ことごとく禁止されている昨今。　Windows98が懐かしい・・・

 

。