(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第３５３回］
●組立作業がさらに進んでいます
いつも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/)
訪問させていただきましたらさらに作業がすすんでいました。
作業［７］のＪＭＰ命令回路まで済んだのだそうです。
ＪＭＰ命令が使えるようになったので、長時間プログラム動作をさせましたが、安定して動作しています、とのことです。
安心いたしました。
●ＲＡＭのデータラインショート電流について
ＲＡＭの電源ラインをカットしてそこに５１Ωの抵抗を追加するという作業を、ＭＹＣＰＵ８０をご購入していただいた皆様にしていただくというご説明を前回（［第３５２回］）に書きました。
そもそもの発端は、ご購入いただいた方のお一人（ＭＳ様）から、スイッチをＯＮにしたときにＲＡＭの出力データラインがショートしてしまうのが気になる、というメールをいただいたことからはじまりました。
私は試作基板を持ち出してきて、そのデータラインをカットして、そこに電流計をつっこんでショート電流を測定したのですが、そうしたら、ＭＳ様からまたメールをいただきました。
「ＭＹＣＰＵ８０全体の電流を測ってみました」
そのメールを読ませていただいたとき、思わず、あっ、って声が出てしまいました。
そうでした。
そんな簡単なことにどうして気がつかなかったのでしょう。赤面してしまいます。
さっそく測り直してみました。
なるべく測り易いようにということで、ＴＫ８０ＲＯＭをはずして、７セグメント表示も禁止しました。
５１Ω追加前の状態を再現するために、５１Ωをショートさせて、その状態でＲＡＭの出力とスイッチがぶつかるときに増加する電流を測定してみました。
ＲＡＭの００００番地にＦＦ（１１１１１１１１）を書いて、それを読み出してみたところです。
Ｖｄｄラインに取り付けた５１Ωはショートしてあります。
電流計は余り使わないので、こんなものしかありません。
でもそこそこ役に立ってくれます。３７０ｍＡほど流れています。
Ｄ０のスイッチだけ下側にしました。
Ｄ０ラインだけがショートして電流が増加しました。４１０ｍＡほどですから、この１ラインのショートで４０ｍＡほど増加したことになります。
前回、前々回は計算が面倒になるのであえて触れなかったのですが、この４０ｍＡほどの増加はその全てがＲＡＭからのショート電流ではありません。
Ｄ０のラインが、スイッチをＯＮにしたことで、ダイオードとトランジスタとを通じてＧＮＤラインにショートしたために、データバスラインについているプルアップ抵抗にも電流が流れるのです。
プルアップ抵抗は１ＫΩですが、ダイオードとトランジスタが間に入りますから、それを差し引くとまあ４ｍＡ程度でしょうか。
逆にいままで点灯していたＬＥＤが消灯することによって、その分の電流が減ります。
ＬＥＤのプルアップ抵抗は２．２ＫΩです。ここは２ｍＡ弱程度でしょう。
それらを差し引きすると、スイッチとＲＡＭの出力がショートしたときにＲＡＭのデータ端子に流れる電流は４０ｍＡよりは少ない程度だと言えそうです。
そのまま全部のスイッチを下側にしました。
ＲＡＭの全出力がショートしています。
４５０ｍＡ流れていますからショート前と比べて８０ｍＡほどの増加です。
そこからさきほど書いたデータバスのプルアップ抵抗経由の増加分とＬＥＤが消灯したことによる減少分を差し引きすると、
８０－４×８＋１．５×８≒６０ｍＡ程度の電流増加ということになります。
前々回に書きましたように、全ラインをショートさせても、１ラインがショートしたときの電流増加を単純に８倍したほどは電流は増加しないことがわかります。
やはりなんらかの電流リミッターのようなものが働いているようです。
メールをいただいたＭＳ様はご自身で測定して約７０ｍＡ程度増加しているようだ、と書いていらっしゃいます。
ＲＡＭが壊れなければよいのですが…、とご心配の様子ですが、その心配についてはまずは大丈夫かと思います。
もちろん５１Ωを追加していただければなお安心ですけれど。
たとえば７０ｍＡが、もっと多くて仮に１００ｍＡだったとしても、このときのＲＡＭの損失は０．１Ａ×５Ｖ＝０．５Ｗですから、前々回お見せしたＬＹ６２２５６のデータシートにありました絶対最大定格１Ｗの１／２ですから、あまり良くはありませんけれど、壊れるようなことにはならないと思います。
同じくＬＹ６２２５６のデータシートにありますＩｏｕｔの最大５０ｍＡというのは、データ出力ライン１本から流出（または流入）する電流、という意味だと思いますから、今回の測定で確認できた大体４０ｍＡ弱という電流量はまあまあなんとか範囲内ということになります。
ですから、このままでも（５１Ωがなくても）まあまあ大丈夫、ということになりますでしょう。
ＲＡＭに００（００００００００）を書き込んで、それを読み出しています。
電流は減少して、３９０ｍＡ程度になりました。
最初のＦＦを書き込んでそれを読み出したときと比べると、ＬＥＤが消灯しているのに逆に電流は２０ｍＡ程度増加しています。
これが上で説明した、データバスラインに入っているプルアップ抵抗の影響です。
プルアップ抵抗を流れる電流４×８＝３２ｍＡからＬＥＤが消灯したことによる電流減少１．５×８＝１２ｍＡを引いた２０ｍＡが差し引き増加した電流になりますから、計算と測定結果は合っているようです。
次に５１Ωを有効にして同じことをしてみました。
ＲＡＭにＦＦを書き込んで、それを読み出してみたところです。
電流は３７０ｍＡ程度ですから、５１Ωの有無は関係していません。
次にスイッチを全部下側にして、全部のラインをショートさせてみました。
電流は４２０ｍＡ程度ですから、５０ｍＡの増加です。
ここから、さきほどの計算と同じようにプルアップ抵抗とＬＥＤの電流を差し引きすると、全出力がショートしたときの電流の増加は約３０ｍＡ程度ということになります。
５１Ωを入れたことによって、全ビット出力ショートによる電流増加は半減したことになります。
このときのＲＡＭの損失は０．０３×５＝０．１５Ｗですから、これなら安心です。
最後に００を書き込んで読み出してみました。
約３９０ｍＡですから、この場合も５１Ωの有無は関係ありません。
●回路図の訂正です
ＭＳ様からのメールで、回路図のミスをご指摘いただきました。
ＭＹＣＰＵ８０回路図№１０の抵抗Ｂ４２－２はＲ４２－２の間違いでした。
お手数ですが訂正していただきますようお願いいたします。
ＭＳ様、ご指摘いただき有難うございました。
今後ともよろしくお願いいたします。
なお、いただいたメールによりますと、ＭＳ様はＳＰ（スタックポインタ）周りまで作業が進んでいるのだそうです。
ということは、作業［８］のあたりまで進んだということですから、早いですねぇ。もう、じきに完成してしまいそうなペースです。
この調子ですと、そのうち「完成してしまいましたよー」というメールをいただいてしまいそうです（この先何事も無く、そのようにうまくことがはこびますようにと、切に願っております）。
５１Ωは本日郵送させていただきました。
お二人の方から、「手持ちがあるから送らなくてもいいよ」というメールをいただきました。
ご親切感謝いたします。
お二方にはご好意に甘えさせていただきました。
有難うございました。
２００９．１０．５ｕｐｌｏａｄ
２００９．１０．６一部追加
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