［第１３２回］
●ＮＤ８０ＺⅢをＢＳに接続する（２）
前回からの続きです。
「ＴＫ－８０とＢＳとを接続している、何か特別の信号はありませんか？」
とＭ様にお尋ねしたところ、Ｍ様からメールで返事がとどきました。
「コントロールに関係していると思われる下記の信号が、ＴＫ－８０とＢＳとの間に接続されています。
１）ＨＬＤＡ＋ＲＥＳＥＴ
２）ＥＸＴＩＮＴ（ＩＮＴ７）
３）ＲＥＳＥＴ
３）はＮＤ８０ＺⅢのＲＥＳＥＴＯＵＴに接続しましたが、１）２）は接続していません。
１）はＤＭＡに関係しているように思います。」
１）はＲＥＳＥＴと抱き合わせになっているようですが、ＨＬＤＡはＭ様が考えられたように、ＬＥＤ表示のためのＤＭＡサイクル中にＣＰＵがホルトしていることを示す信号です。
同様の回路はＮＤ８０ＺⅢにもあります。
その回路は前回お見せしましたが、もう一度お見せします。
回路図の左上に書いてありますＤＭＡｅｎｂｌという信号が、ＴＫ－８０のＨＬＤＡに相当すると思います。
この回路図ではＡ０～Ａ２だけではなくて、Ａ１０～Ａ１４もＤＭＡｅｎｂｌで制御する回路になっています。
ＴＫ－８０はＡ０～Ａ２だけです。
１秒間に数百回、ＣＰＵにＨＯＬＤ信号（Ｚ８０の場合はＢＵＳＲＱ信号）を送ってほんのわずかな時間だけＣＰＵを停止させておいて、その間にＲＡＭのＬＥＤ表示バッファの内容を読み出してＬＥＤ表示回路に送るための回路です。
ＣＰＵはホルト期間中は全ての信号出力をハイインピーダンスにします。
アドレス線を抵抗でプルアップしておけばアドレス出力はＦＦＦＦになります。
そのときＡ０～Ａ２だけを強制的に変化させればＦＦＦ８～ＦＦＦＦの内容を読み出すことができます。
ＴＫ－８０はアドレスをフルデコードしていませんから、Ａ１０～Ａ１４がＨであっても８３Ｆ８～８３ＦＦのＲＡＭの内容が読み出されます。
しかしＮＤ８０ＺⅢには３２ＫＢのＲＡＭが実装されていて８０００～ＦＦＦＦのすべてのアドレスにＲＡＭが割り当てられていますから、ＴＫ－８０と同じようにはできません。
そこでＤＭＡの期間にＡ０～Ａ２だけをコントロールするのではなくて、同時にＡ１０～Ａ１４を強制的にＬにすることで、ＲＡＭの８３Ｆ８～８３ＦＦの内容を読み出せるようにしているのです。
つい説明が長くなってしまいました。
しかし。
もっとほかになにか特別の信号があるかと思ったのに、期待外れでした。
他には特別の信号は使われていないのか。
弱ったなあ…。
あ。
そうか。
ひょっとすると、メモリのアクセスタイムがからんでいるのかも。
なにしろ昔のマシンですから、メモリのアクセスタイムはかなり遅かったと思います。
ＢＳのメモリに関する資料はありませんが、ＴＫ－８０と同じタイプのものだったとすると。
ＴＫ－８０のＲＡＭは５１０１です。
あちこちいろいろ探ってみましたら、どうやらＴＫ－８０に搭載していた５１０１のアクセスタイムは８００ｎｓだったようです。
うう。
それは遅い！
クロック２ＭＨｚの８０８０でも、このＲＡＭをアクセスするためにはクロックが速すぎたらしく、そのためＴＫ－８０はメモリアクセスに１ウェイトをかけていたとのことです。
２ＭＨｚの８０８０に１ウェイトをかけると、メモリのアクセスタイムは１１００～１２００ｎｓまで許容されます。
それに対してＮＤ８０ＺⅢはクロック６ＭＨｚです。
もちろんウェイトなどかけてはいません。
この場合メモリに要求されるアクセスタイムは３３０ｎｓ以内ということになります。
これじゃあとてもＢＳのメモリは読み出せません。
Ｍ様には「７４ＨＣ７４を使ってＣＰＵクロックを１／４に落としてみてください」とメールいたしました。
そうすればＣＰＵクロックはＴＫ－８０よりも遅い１．５ＭＨｚになりますから、それなら遅いメモリでも読み出せるようになると思いました。
同じメールで「Ａ１０～Ａ１４に入れた７４ＨＣ３６７は不要だと思います」とも書きました。
●Ａ１０～Ａ１４が完全に０になってしまいました
Ｍ様から返事のメールがきました。
「７４ＨＣ７４を使って、ＮＤ８０ＺⅢのクロックを１／４にしましたが、やはりＢＳのメモリはアクセスできませんでした。
Ａ１０～Ａ１４にバッファとしてつけていた７４ＨＣ３６７を外したところ、Ａ１０～Ａ１４のラインが完全にＬになってしまいました。
ＢＳのメモリアドレスをアクセスすると、７４ＨＣ３６７を外す前はＦＦだったのですが、８０００番地台のイメージが出るようになってしまいました。」
う。
おかしい！
しかし、７４ＨＣ３６７をつけていたときは、つぶれた波形が観測されていたのに、それを外したら完全にＬになってしまったというのはどういうことなのか？
現象からすると、おそらく出力ショートのようだが、そんなことがあるだろうか？
７４ＨＣ３６７があってもなくてもそれほどラインの負荷が大きいとも思えないし…。
あとで落ち着いて考えてみましたら、それは有り得ることでした。
７４ＨＣ３６７はＨ出力のとき、最大６ｍＡまでＨ出力を維持できます。
これに対してＺ８０Ａは１．５ｍＡ程度しか出力できません。
７４ＨＣ３６７をバッファとしてつけていたときは、波形がつぶれる程度のものが、それを外したら、Ａ１０～Ａ１４の出力ラインが０Ｖになってしまったということから、おそらくＢＳ回路のＡ１０からＡ１４のラインの負荷がそれほど大きいということなのかも知れません。
まあ、なにせ昔の回路だから、スタンダードのＴＴＬがいっぱいぶらさがっているとか…。
それにしても、ほかのアドレスラインは、特に負荷がかかっているということでもなさそうだが、なぜＡ１０～Ａ１４にだけそんなに大きな負荷がかかっているのだろう。
負荷というよりも、まるで出力ショートしているような…。
ここまで考えてきて。
やっとわかりました（われながら、気が付くのが遅い！もうろくしたなあ）。
あ。あ。あ。
わかったぁ。
今回のように、実物が目の前にはなくて、かつＢＳの回路もその情報も無いなかで、ただお客様からいただいたメールの情報だけから、なにがおきているのか、どうすればよいのかを考えるというのは、まるで推理小説の謎解きのようです。
推理小説も初期の「ホームズ」などの時代は、謎を解く鍵は作者が隠しておいて、読者には知らせずに、最後になってそれをホームズが超人的な推理力で見事に解決するという、アンフェアなものでありましたが、当時の読者はそれでもホームズのスーパーマンぶりに素直に納得していたのでありましょう。
しかし時代が進むにつれて、推理小説ファンもそれではだんだん我慢ができなくなってきて、おそらくは
「ずるいよ。そういうのは。ちゃんと鍵は隠さずに公開してよ。」
などとクレームをつけるようになったのでありましょう。
昔若い頃に好きでよく読んでいたエラリークイーンの小説では、途中に「読者への挑戦」などというページがあって、
「ここまでのページで、作者は犯人を指し示す手がかりを隠すことなく全て読者に公開しているのである。注意深い読者ならば、犯人が誰であるかわかったであろう。」
なんて書いてありましたけれど、そんなに簡単にわかるもんじゃありませんよお。
突然、推理小説のお話になってしまいましたけれど。
１）ＴＫ－８０とＢＳとを接続したときには正常に動作していたのに、ＴＫ－８０の代わりにＮＤ８０ＺⅢを接続したら、ＢＳ側のメモリの内容が読み出せませんでした。
２）アドレスがぶつからないように、ＮＤ８０ＺⅢのＲＯＭとＲＡＭのセレクト回路には回路を追加して、ＴＫ－８０と同じアドレス範囲しかアクティブにならないようにしてあります。
３）ＮＤ８０ＺⅢのＣＰＵクロックは７４ＨＣ７４を追加して１／４の１．５ＭＨｚにしましたが、それでもＢＳのメモリは読み出せませんでした。
４）Ａ１０～Ａ１４のラインがおかしいようなのでバッファとして７４ＨＣ３６７を追加しましたが、波形がつぶれてしまいます。
５）その７４ＨＣ３６７を外してもとの状態にしたところ、ＢＳとつなぐと波形が出なくなって０Ｖのままになってしまいました。
６）７４ＨＣ３６７をつけていたときはＢＳのメモリアドレスからのデータはＦＦでしたが、７４ＨＣ３６７を外したら、ＮＤ８０ＺⅢの８０００番地台の値がイメージとして読み出せる状態になりました。
Ｍ様からのメールを整理してみましたら、以上の内容になりました。
聡明なる読者諸賢におかれましては、
以上の内容と、前回と今回のページに書きましたこととを注意深くお読みいただければ、
そこでなにがおきていて、そしてどうすればよいか、
すでにおわかりのことと思います。
Ｍ様にはさっそくメールをいたしました。
「出力がショートしています。危険な状態です！」
そして、多分こうすればよいのでは、と私が推測した方法をＭ様に伝えて、試してもらうようにお願いしました。
２時間ほどたって、Ｍ様からメールが届きました。
「指示のとおりにしましたら、ＢＳのメモリが読み出せるようになりました」
次回解決編。
乞御期待、であります。
ワンボードマイコンをつくろう！［第１３２回］
２０１１．１２．３０ｕｐｌｏａｄ
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