(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第３５１回］
☆☆☆［第３４７回］にＵＰしました、緊急のご連絡はお読みいただきましたでしょうか？
［第３４６回］に書きましたように、突然の災難で、メールに使っていたパソコンのハードディスクがダウンしてしまって、ご購入者様のメールアドレスも消えてしまいました。
メールでお知らせできませんので、とりあえずホームページ上でお知らせしております。
●組立作業がさらにさらに進んでいます
何回か紹介させていただいているＹＴ様のブログです。
FIAT500と洗車の日々・・・(http://plaza.rakuten.co.jp/flyback/)
訪問させていただく度に作業がすすんでいます。
ボタン電池を取り付けたところ、ボタン電池の背が高くて、ＩＣの取り付け作業のときに、電池が机にあたって壊れそうなので、基板の表にもスペーサで足をつけたんだそうです。
すみません。ホルダーがヨコ型ならば作業の邪魔にならないのですけれど、なにしろ基板上にスペースがないものですから…。
でもアイデアです。
私は発泡スチロールの分厚いのを敷いて、それで机から浮かせて作業をしましたけれど…。
なんだかＹＴ様はほんと、ＭＹＣＰＵ８０の組立を楽しんでやっていらっしゃるようで、そういうところを拝見させていただくと、なにか、今までの苦労が少しは報われたように思えます。
なんて、過去形で書きましたけれど、苦労はまだまだ終わっちゃいないようなのです。
トホホ…。
●スイッチを使ったデータ入力回路が気になります…
ＭＹＣＰＵ８０をご購入いただいた方からメールをいただきました。
ＲＡＭにトグルスイッチでデータを入力するときに、ＲＡＭからの出力が１（Ｈｉｇｈ）のときに、スイッチを０（Ｌｏｗ）にすると、ＲＡＭからの出力がＧＮＤにショートしてしまうことになるのが気になる。なんとかならないか？
という改善へのご要望です。
うむむ。何とかならないか、と言われても…。
ここは私としてもつらかったところで、何しろスペースがない、コストのこともある…、というわけで今の回路になってしまったわけなので…。
もともとＲＡＭ回路はＣＰＵが普通にアクセスしているときでも、短時間ですけれど同じようにショートしているわけでして、だから、まあ、長時間ショートさせっぱなしにさえしなければ、多分いいだろう…、と、まあ、ここは余り深くは考えないで、こういう回路（回路図№３０）にしてしまいました。
うう、しかしながら、落ち着いて考えてみると、ここは、多分いいだろう、と思っただけで、本当に大丈夫だと確認したわけではありませんでした。
やっぱり何事も実際に確かめてみることが必要です。
図のようにデータバスラインとスイッチの途中のラインをカットして、そこに電流計を入れてショート電流を測定してみました。
そうしましたら…。
●う…。これは、ちょっと、やばいかも…
ラインをカットしなければいけませんから、試作基板を引っ張り出してきて、それでテストをしました。
最初にＲＡＭのアドレス００００にＦＦを書き込んでおいて、ＲＡＭからの出力がＦＦ（１１１１１１１１）であることを確認してから、電流計をつないだビット（Ｄ２）のスイッチを０（下側）にしました。
なんと、予想だにしていなかった、４５ｍＡも流れています！
こ、これは、ちょっと、やばいかも…。
えらいこっちゃ…。
●ＬＹ６２２５６のデータシート
ちょっとあせりながら、ＲＡＭのデータシートをネットで探しました。
６２２５６タイプのＲＡＭは国内メーカーははるか以前に生産を中止してしまっています。
なかなか入手がむつかしいのですけれど、Ｌｙｏｎｔｅｃ（台湾のメーカーらしい）のＬＹ６２２５６なら入手可能ということで、このところしばらくは、それを使っています。
［出典］Ｌｙｏｎｔｅｃ Ｉｎｃ．社ＬＹ６２２５６ｄａｔａｓｈｅｅｔ
ＭＡＸＩＭＵＮ？ ＭＡＸＩＭＵＭでしょうね。
おお、Ｉｏｕｔが５０ｍＡ！
絶対最大定格ぎりぎりじゃないですか。かろうじてセーフ…。
いや、ちょっと待てよ。
１ビットだけで４５ｍＡつうことは、８ビット全部がショートしたら…、４５×８＝３６０ｍＡ。
このときの電圧ドロップが４Ｖだったとすると、４×０．３６＝１．４４（Ｗ）！！！
うわあ。Ｐｄｍａｘ＝１Ｗを超えてしまうぅ！
実は幸いにしてそうはならないことがわかったのですが、それについてはあとに置くことにしまして、とにかく、これは大変、なんとかしなくては！
急遽、対策を検討することにしました。
まず、考えられるもっともオーソドックスな対策は、これ。
●対策その１
ＭＹＣＰＵ８０回路図№３０をもとにして追加変更を行います。
左下のＭＥＭＷＲプッシュスイッチと７４ＨＣ１２３の回路は説明をわかりやすくするため、ＭＹＣＰＵ８０回路図№１から、ここにコピーして示しました。
追加するのは、図の点線で囲ったところです。
スイッチ入力を７４ＨＣ２４４で受けるようにするため、ダイオードは不要になります。
こうすることでキー入力とＲＡＭの出力データがショートするのは避けられます。
次回基板をこのように変更することは、基板上にスペースさえ残っておれば、不可能ではありません。
しかし、今回キットをご購入していただいたお客様にこの追加配線をしていただく、というのは…。それはいくらなんでもムリ。皆様におこられてしまいます。
●対策その２
こちらは、データ入力用のトグルスイッチをアドレス入力用のラインから切り離して、プッシュスイッチを押した直後のわずかな期間のみ、アクティブにするものです。
さきほどの７４ＨＣ２４４を使う全面変更案よりは、追加配線が少なくて済みますが、それでも７４ＨＣ１２３は追加が必要ですし、トランジスタ回路も追加しなければなりませんから、面倒なことには変わりはありません。
いずれの回路の場合でも、ＭＥＭＷＲＳＷのチャタリングが気になります。
Ｒ９２、Ｃ１８の値を大きくする必要があるかもしれません。
●もっと簡単に済ませる方法はないものだろうか…
ここからまた苦悶苦闘がはじまります。
うう。なんとか、したい…。
問題なのは、ショートの際の電流なのだから、それを少なく押さえることができさえすれば、よいのだが…。
実は、最初にスイッチ入力回路に電流計を入れて、ショート電流を測定したときの、続きがあるのです。
ＲＡＭの００００にＦＦを書き込んで、それを読み出しておいて、Ｄ２のスイッチを下側にしたところ、４５ｍＡのショート電流を観測したのでしたが、その状態でもう１ビット別のスイッチもショートさせてみたのです。
すると、これまた、予期せぬ結果になりました。
その瞬間、不思議なことにそれまで４５ｍＡだった電流値がストンと落ちて５ｍＡになってしまったのです。
これは、もしかしたら…。
スイッチを全部ショートさせてみたら、電流はほとんど０になってしまいました。
これは推測なのですが、ＲＡＭの内部に過電流保護回路のようなものがあって、それが働くのかも知れません。
それはともかくとして、簡単な対策を思いつきました。
ＲＡＭへの供給電圧を下げれば、出力ショート電流も少なくなるのではないだろうか？
●抵抗１本の追加改造です
ＲＡＭのＶｄｄのラインに直列に抵抗を入れました。抵抗値５１Ωはカットアンドトライで決めました。
抵抗を追加したあとで、同じように出力をショートさせて電流値を測定してみました。
今度は、ＲＡＭのＶｄｄ（２８ｐｉｎ）の電圧も測ってみました。
ＲＡＭ（ＬＹ６２２５６）のアドレス００００にＦＦ（１１１１１１１１）を書き込んで、それを読み出しているところです。ＲＡＭの２８ｐｉｎの電圧は５Ｖより低い４．５６Ｖです。これは追加した抵抗（５１Ω）のせいではなくて、バッテリーバックアップのためにＶｄｄラインに入っているダイオードＤ２８のせいです。
さきほどと同じようにＤ２のスイッチを下側にしてショートさせてみました。
さっきは４５ｍＡあった電流が今度は２５ｍＡに減りました。
ＲＡＭの２８ｐｉｎの電圧は３Ｖになりました。
抵抗５１Ωの両端の電圧は４．５６－３．０１＝１．５５Ｖですから、１．５５／０．０５１≒３０ｍＡの電流がＶｄｄのラインに流れていることになります。
ここで全ビットをショートさせてみました。
さきほど２５ｍＡ流れていたビット２のショート電流は０になってしまいました。
ＲＡＭの２８ｐｉｎの電圧は２．５６Ｖになりました。ということはＶｄｄにはかなりの電流が流れていることになります。
５１Ωの両端の電圧は約２Ｖですから、２／０．０５１≒４０ｍＡの電流がＶｄｄラインに流れていることになります。
このときのＬＹ６２２５６の損失は、２．５６×４０≒１００ｍＷですから、十分許容損失の範囲内です（絶対最大定格は１Ｗ）。
ここでの問題はＶｄｄがここまで低い電圧になっても、書き込みが正しく行われるか、ということです。
ＭＥＭＷＲを押しました。全ビットに０が書き込まれたはずです。
ＲＡＭの２８ｐｉｎは４．４Ｖに復帰しました。
データスイッチを全部上側にして、ＲＡＭの値を確認しました。ちゃんと００が書き込まれています。
今回はＬレベルの値の書き込みでしたから、Ｖｄｄが低くても書き込めたのかも知れません。
逆にＨレベルの値を書き込んでみます。
ワーストケースでの書き込みテストです。
ＲＡＭの００００には、７Ｆ（０１１１１１１１）が書き込まれています。
その状態で、逆の値８０（１０００００００）を書き込んでみます。
ビット６～ビット０がショート状態で、ＲＡＭの２８ｐｉｎは２．５７Ｖになっています。
ＭＥＭＷＲＳＷを押しました。うまく書き込めたようです。
ＲＡＭの２８ｐｉｎは４．４Ｖに復帰しました。
データスイッチを全部上側にして、ＲＡＭの値を確認してみました。
ちゃんと８０が書き込まれています。
●ふたたびＬＹ６２２５６のデータシートです
［出典］Ｌｙｏｎｔｅｃ Ｉｎｃ．社ＬＹ６２２５６ｄａｔａｓｈｅｅｔ
Ｖｃｃ Ｒａｎｇｅが２．７Ｖ～５．５Ｖということですから、全ビットショートに近いときには、ちょっとだけ２．７Ｖを下回りますが、この程度なら実用上問題ないレベルでしょう。
●日立や東芝のＲＡＭの場合
ところで、今回私が思わずたまげてしまった、まあ、言い訳なのですが、どうも、「ううう。ＲＡＭって、出力ショートでこんなに電流が流れたっけ」という、認識のズレが意識の根底にあったようです。
せっかくここまでテストをしてきたのですから、昔の、日立や東芝のＲＡＭについても試してみました。
まだいくつかは部屋のあちこちを探せばころがっているのがみつかるはずです。
もっとも日立も東芝ももう製造していないのですから、そんなものをいまさらテストしてみたって何の役にも立たないのですけれど。
東芝ＴＣ５５２５７です。ショート電流は１５ｍＡです。
抵抗５１Ωはショートしてあります。ですから最初のＬＹ６２２５６のショート電流が４５ｍＡになったときの状態と条件は同じです。
日立ＨＭ６２２５６です。
１０ｍＡ以下です。
もっともこの数値だけを見て日本の技術が優秀だ、というのはちょっと軽率です。
昔のＩＣなので、単にドライブ能力に欠けていた（出力インピーダンスが大きい）、ということかも知れませんから。
日本のメーカーの技術がどれほど優秀であったのか、ということは、実はこのあと、実証されるのです。
東芝ＴＣ５５２５７のアドレス００００に７Ｆを書き込んでおいて、そこに８０を書き込もうとしているところです。
Ｖｄｄのラインには５１Ωが入れてあります。
ＲＡＭの２８ｐｉｎの電圧は２．６Ｖになっています。
書き込み後の読み出しです。ちゃんと８０になっています。
今度は日立ＨＭ６２２５６です。全く同じ条件で同じテストをしています。
ＲＡＭの２８ｐｉｎの電圧は２．８Ｖです。
ちゃんと８０が書き込まれました。
なんだい。これのどこが優秀な技術なの？
さきほどのＬＹ６２２５６と同じじゃないのさ。
全然、同じなんかじゃないのですよ。
●ＴＣ５５２５７のデータシートです
［出典］（株）東芝ＴＣ５５２５７ｄａｔａｓｈｅｅｔ
●ＨＭ６２２５６のデータシートです
［出典］（株）日立製作所ＨＭ６２２５６ｄａｔａｓｈｅｅｔ
ＴＣ５５２５７もＨＭ６２２５６も、今現在の技術ではないのです。
いずれも１０年以上も前に製造されたものなのですよ。
データシートをよーく見てください。
そういう昔の製品ですから、動作電圧は５Ｖ±１０％、つまり４．５Ｖ～５．５Ｖの範囲でしか動作を保証していないのです。
にもかかわらず、さきほどの書き込みテストでは、その最低電圧を２Ｖ近くも下回る低い電圧でも、「まともに」書き込みをしてくれているのです。
ここが日本の技術のすごかったところです（今は知りません。なにしろみーんな作るのをやめてしまって、輸入に頼っているありさまなのですから）。
●オーバースペックということ
こういうことを、オーバースペックといいます。
オーバーというと、なにかよくないことのように聞こえますが、そんなことはないと、私は思います。
なんというか、技術屋の自信の表明といいますか、いわば余裕のあらわれです。
みんないい技術をもっていましたのにねぇ。
なんで、日本がそれでやっていけなかったのでしょうか、ねぇ。
東芝のＲＡＭ、日立のＲＡＭ、富士通のＲＡＭとＲＯＭなんてほんと、すばらしかったのですけれど…。
いずれもなんの心配も苦労もしないで実に簡単に使うことができました。
いいＩＣばかりでした。
やっぱり、日本は、どこかで舵取りを誤ってしまったのではないでしょうか…。
あー。つい余計なことを書いているうちに時間がなくなってしまいました。
ということで、ここはご購入者さまには申し訳ありませんけれど、５１Ωを追加する改造作業をしてもらわなくてはいけません。
次回（明日の夜）その改造方法について、写真もＵＰして丁寧に説明をいたします。
５１Ωの抵抗は、一両日中に、ご購入いただいた皆様に郵送いたします。
お手数ですがよろしくお願いいたします。
最後になってしまいましたが、今回のことをメールにてご指摘くださいました、ＭＳ様。本当にありがとうございました。心から感謝申し上げます。
ＭＳ様にはこのこと以外にもご指摘いただいています。
それにつきましては、まず今回の抵抗追加作業の説明が終わりましてから、またご説明いたします。
２００９．１０．３ｕｐｌｏａｄ
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