ワンボードマイコンをつくろう!(パソコンの原点はここから始まった)
TK80ソフトコンパチブル!8080、Z80マシン語からBASICまでこれ1台でこなせます
当記事は2009年11月から「TTLでCPUをつくろう!」というタイトルの もとにほとんど毎日連載をしてきたものを再編集したものです。 2011.7.5
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☆ND80ZV組立説明書
ND80ZVは組立キットです。丁寧な組立説明書がついています。
ND80ZV組立説明書は現在はPDFファイルでダウンロードすることもできますが、ここでは作業途中の写真などもまじえて少しずつ、説明書の内容を紹介していくことにいたします。

[第92回]

●ND80ZV組立説明書

やっと少し説明書の作業が進みました。説明書の作成というのはじつに骨の折れる仕事です。
組立説明書だけはもうずいぶん前にできていますから、少しずつUPしていくことにいたします。
本当はPDFファイルを作成して、それを一括UPしてしまえば手間がかからないのでしょうけれど、ホームページを閲覧しておりまして、あれ(PDF)にぶつかってしまうと、どうも気分がよろしくないのです。
あ。もちろんドキュメントとしてダウンロードしてから、あとでオフラインで見る分には別に構わないのですけれど。
ホームページはやっぱりブラウザで見たい、のですよねえ。
個人的な好みで申し訳ないのですけれど、そーいうわけですので、手間がかかるのは承知の上で、ここはhtmlでお届けしたいと思います。

●T部品表

 このキットには下記の部品が含まれています。組立にかかる前に、まず全部揃っているかどうかよく確かめてください(万一不足している部品がありましたらご連絡ください)。
 組立に必要な工具、測定器などは含まれていませんので、必要な工具類などは別途ご用意ください。

1.IC(HC、HCU、LSTTL、その他)
 ICは静電気に弱いため、実装するときまでは、ICレール、マットから取り出さないようにしてください。
 IC(HC,LSTTL) 摘要 数量
74HC00 Quad 2input NAND gate,14pin 1
74HC04(*注1) Hex inverter,14pin 1
74HC08 Quad 2input AND gate,14pin 1
74HC32 Quad 2input OR gate,14pin 2
74HC74 Dual Dtype flip-flop with preset and clear,14pin 1
74HC126 Quad 3state bus buffer,14pin 3
74HC138 3 to 8 line decorder(inverting),16pin 1
74HC173(*注2) Quad Dtype flip-flop,3-state,16pin 1
74HC174(*注2) Hex Dtype flip-flop,16pin 1
74HC175(*注2) Quad Dtype flip-flop,16pin 1
74HC191 Presettable synchronous 4bit binary up/down counter,16pin 1
74HC244 Octal 3state bus buffer,20pin 2
74HC373 Octal 3state Dtype latch,20pin 1
74HCU04(*注1) Hex inverter(unbuffered),14pin 1
74LS145 Bcd to Decimal decorder/driver(open collector),16pin 1
ICL3232 RS-232 transmitters/receivers 1
LMC555 CMOS timer 1

*注1) 74HC04と74HCU04は名前が酷似していますから間違えないように注意してください。
*注2) 74HC173〜74HCU175は名前が1番違いですから間違えないように注意してください。

2.その他IC
じかにハンダ付けをしないで、ICソケットを使います。ICソケットに実装するときまで、取り出さないでください。
その他IC 摘要 数量
PIC18F14K50 USB/RS232C送受信プログラム書込み済,20pin 1
Z80A 8ビットCPU 1
82C55 8ビット×3ポート プログラマブルI/Oインターフェイス 1
27C256 256K(32Kx8) CMOS EPROM TK80モニタ/BASICプログラム書込み済,28pin 1
LY62256 256K(32Kx8) CMOS RAM,28pin 1

3.ICソケット
ICソケット 摘要 数量
20Pソケット nallow(幅狭、TTLタイプ) 1
28Pソケット wide(幅広) 2
40Pソケット wide(幅広) 2

4.抵抗(抵抗の色表示については次ページの[参考]を参照してください)
抵抗 摘要 数量
100Ω 茶黒茶金 1/4W 炭素皮膜 誤差5% 1
330Ω 橙橙茶金 1/4W 炭素皮膜 誤差5% 8
1K 茶黒赤金 1/4W 炭素皮膜 誤差5% 1
2.2K 赤赤赤金 1/4W 炭素皮膜 誤差5% 2
4.7K 黄紫赤金 1/4W 炭素皮膜 誤差5% 1
10K 茶黒橙金 1/4W 炭素皮膜 誤差5% 12
100K 茶黒黄金 1/4W 炭素皮膜 誤差5% 2
200K 赤黒黄金 1/4W 炭素皮膜 誤差5% 1
1M 茶黒緑金 1/4W 炭素皮膜 誤差5% 1

[参考]抵抗の色表示
抵抗の値は2桁の数×10のn乗で示します。
たとえば4.7KΩなら、47×10の2乗です。1KΩなら10×10の2乗になります。
抵抗の色表示は、この2桁の数とn乗を色で示したものです。



5.集合抵抗
集合抵抗 摘要 数量
4.7Kx8 4.7KΩ×8素子,9pin 1
10Kx5 10KΩ×5素子,6pin 1
10Kx8 10KΩ×8素子,9pin 6

集合抵抗は複数の抵抗を1つのパッケージに集積したものです(下図参照)。


6.コンデンサ
コンデンサ 摘要 数量
22p セラミック 2
56p セラミック 2
0.01μ セラミック 表記103  1
0.1μ 積層セラミック 水色 表記104 7
2.2μ アルミ電解 4
33μ アルミ電解 2
100μ アルミ電解 4

セラミックコンデンサの値の表示は、22pFや56pFのように小さな値で1桁または2桁の場合には、そのままの数値を表記します。
0.01μF、0.1μFはそれぞれpFに直して次のように表記します。
0.01μF=10000pF=10×10の3乗→103
0.1μF=100000pF=10×10の4乗→104
アルミ電解コンデンサは耐圧と容量を、共にそのままの値で単位をつけて表示します。
電解コンデンサは耐圧を超えた電圧を加えてはいけません。また電解コンデンサには極性があります。
+−を間違えないように取り付けてください。



7.ダイオード
ダイオード 摘要 数量
1ss133 小信号用シリコンダイオード 6
N04 電源逆接続防止用 1

ダイオードにも極性があります(下図)。帯のマークに注目してください。



8.その他のパーツ(1)
部品名 摘要 数量
トランジスタ A1015 2
トランジスタ C1815 1
クリスタル 12MHz 1

トランジスタは2種類あります。性質が全く異なりますから間違えないように注意してください。



9.その他のパーツ(2)
部品名 摘要 数量
7セグメントLED C551SR 8

7セグメントLEDには向きがあります。ドット(小数点)がある方が下です(下図参照)。



10.その他のパーツ(3)
部品名 摘要 数量
キースイッチ  キートップ、キーキャップ、キーボディ 各25

11.その他のパーツ(4)
部品名 摘要 数量
キーパネル  5×5角穴 1

12.その他のパーツ(5)
部品名 摘要 数量
ディップスイッチ 4PDIPSW 1
26pinストレートコネクタ 26pinフラットケーブル用コネクタ 2
9pinDSUBコネクタ RS232C用9pinDSUBコネクタ(メス) 1



13.その他のパーツ(6)
部品名 摘要 数量
電源ジャック 1
3.5Φジャック 1
3.5Φプラグ 1
USBコネクタ 1
ボルト 3×8 8
ナット 3Φ 8
ゴム足 6
ビニール被覆線  スピーカ−用ビニール被覆線 1

小さいパーツがありますから無くさないように注意してください。



14.その他のパーツ(7)
部品名 摘要 数量
ボタン電池ホルダ 1
ボタン電池 CR2032 1



15.その他パーツ(8)
部品名 摘要 数量
小型スピーカー 1



16.USBケーブル 1本



17.電源
 ACアダプタタイプ 5V2A 1個



[注意]重要
 本製品は「安定化電源」です。無負荷時でも出力は+5Vで安定しています。
 小型の家電製品などに付属しているACアダプタと形状は似ていますが全く別物です。
一般のACアダプタはたとえ5Vと表記してあるものでも出力は安定化していません。
無負荷時には通常+8〜+9V程度の電圧が出力されています。
最悪の場合にはICが破損してしまいますから、このキットに付属している電源以外は絶対に接続しないように注意してください。

18.フラットケーブル
部品名 摘要 数量
26pin片コネクタ 50cm I/Oポート(82C55)信号端子接続用 1

19.CDROM 1枚 

20.説明書

ND80ZV組立説明書(本書)
ND80ZV取扱説明書
ND80ZV TK80モニタプログラム操作説明書
ND80ZV ND80Zモニタモニタプログラム操作説明書
ND80ZV 8080命令説明書
Z80命令説明書
ND80ZV 応用プログラム集
(下記3部は合本)
   ND80ZV 附属CDROM取扱説明書
   ND80ZV USB接続操作説明書
   ND80ZV リモートプログラム操作説明書
ND80ZV ZB3BASIC操作説明書
ND80ZV SBASIC(BASICコンパイラ)操作説明書
ND80ZV アセンブラ・逆アセンブラ操作説明書

21.ND80ZV本体プリント基板

ガラスエポキシスルーホール両面基板 一枚
サイズ 230o×180o
シルク印刷付
グリーンレジスト仕上げ

●U用意するもの(道具)

 「ND80ZV組立キット」には、組み立てるために必要な道具類は含まれていません。
 以下の説明を参考にして、必要な道具を各自用意してください。
ここでは、ND80ZV組立キットの組立に必要な道具について説明をします。

1.ハンダゴテ
ワット数は18W〜25W位でIC用の先が細いものが使いやすいです。
15Wというのを見かけますがどうでしょうか。
余りワット数が低くてもハンダがうまく溶けなくて使いづらいかも知れません。
[注意]30W以上のものは使わないようにしてください。熱が高くなりすぎてICが熱で壊れてしまう危険があります。

2.糸ハンダ
 直径0.8mm〜1mmのヤニ入り糸ハンダを使います。
 ランドパターンが小さいので、糸ハンダは細い方が扱い易いのですが、その分価格が高いです。

3.コテ台(海綿)
 コテ台は必須ではありません。ちょいと大きめのガラス製か陶磁器の応接間用の灰皿などでも代用はできます。
 コテ先をぬぐうための海綿も、なければ古い綿のボロ布かタオルなどを十分湿らせたものでも代用は可能です(化繊やナイロンスポンジは熱で溶けてしまいますから使えません)。

4.ニッパー
 ハンダ付けをしたあとのリード線をカットするために必要です。小型で先がとがったシャープなものが適しています。

5.ピンセット
 絶対に必要なものではありませんがあると重宝する場合もあります。
 先がとがっていて腰が強いものの方が助かることが多いでしょう。

6.テスター
 1台はあると便利です。
 うまく動作すればよいのですが、全く動作しなかったりLEDが点灯しなかったようなときは、どこかがショートしていることがあります。
 テスターで測ってもそれだけではわからないことも多いのですが、1台も無いということですと、お手上げです。
 学校の教材などで購入したアナログ式のものでも使えますが、もし新規で購入するのでしたら、内部抵抗が20KΩ以上/V位のものを目安に選んでください。
 CMOSICの回路はラインのインピーダンスが比較的高いので、内部抵抗が小さいテスターで回路の電圧を測定しようとすると、測定対象の電圧が、テスターの内部抵抗によって変化してしまう場合が出てきます。

7.ドライバ
 +(プラス)ドライバは基板にゴム足を取付けたりするときに使います。3Φボルトの頭の+に合うサイズのものを用意してください。−(マイナス)の小型ドライバもあると役に立つ場合があります。

8.小型ペンチまたはプライヤー
 スピーカー用の3.5Φプラグにビニール被覆線をハンダ付けした後、線を押さえて固定するために使います。ホームセンターや百円ショップで売っている程度のもので構いません。

9.ハンダ吸取アミ線、ポンプ
 ハンダをつけ間違えてしまったり、ハンダ付けで配線とショートしてしまったりしたところのハンダを吸取るときに使います(そういうことがなければ不要です)。
ハンダ吸取りアミ線は毛細管現象を利用したものです。安価ですがコツさえつかめば、楽にハンダを吸取ることができます。
ただ吸取るときにハンダが溶けるところまで加熱しなければいけませんから、余り時間をかけていると、ICやダイオードが熱で破損してしまいます。
 余分にハンダがついてしまった部分をすばやく吸取る程度の用途に使うのがベターです。
CPUをつくろう!第594回(2010.8.27upload)を再編集

ワンボードマイコンをつくろう![第92回]
2011.7.5upload

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