トランジスタで８０８０をつくってしまおうというまさにびっくり仰天、狂気のプロジェクトです！
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見事にできましたら、もちろんＴＫ−８０モニタを乗せて、それからＢＡＳＩＣ、ＣＰ／Ｍを走らせましょう！
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［第２０３回］
●ＤＡＴＡ ＧＡＴＥ回路にもダイオードが必要
今回は前回の続きでＯＰコードフェッチ回路の試作基板の動作テストについて書くつもりでしたが、たまたま過去記事を確認していて、ＤＡＴＡ ＧＡＴＥ回路にもダイオードが必要であるということに気が付きましたので、予定を変更してそのことについて書くことにします。
ＤＡＴＡ ＧＡＴＥ回路については［第１８７回］〜［第１８９回］に書きました。
動作テストも済ませて、特に問題なしということで終ったのでしたが。
今から考えてみると、そもそもこの回路が「問題なし」で終ってしまったために、トランジスタの逆接続について無視してもよいと誤解してしまうことになってしまったのではないかと思います。
ＤＡＴＡ ＧＡＴＥの回路図は［第１８７回］にありますが戻って見るのも面倒なことですから下に再掲します。
データの向きを変えるためにトランジスタのエミッタに与えるＶｃｃ（ＩＮＶ、ＯＵＴＶ）、ＧＮＤ（ＩＮＧ、ＯＵＴＧ）を向きによってＯＮ、ＯＦＦしています。
エミッタのラインは８ビットの回路が全部つながっていますから、［第２０１回］の説明と同じ状態になる場合があるということに気が付きました。
［第２０１回］の説明で用いた図を再掲します。
図をそのまま引用しましたのでＤＡＴＡ ＧＡＴＥ回路そのままではありませんが、回路の動作としては同じと考えることができます。
回路の向きで考えるとトランジスタの左側でｉｎｎｅｒｂｕｓと書いているところが外部バス（Ｄ０−Ｄ７）からインバータを通したところになります。
トランジスタの右側がｉｎｎｅｒｂｕｓになります。
説明図ではそれと逆向きの回路は省略されていると考えてください。
説明図の状態はトランジスタのエミッタのラインがＯＦＦになっているときですから、トランジスタの右側（コレクタ側）がアクティブ（ロウインピーダンス）になっている可能性があります（勿論そうではない場合も考えられますが、その場合については今回の対象とはなりません）。
その状態では説明図のように右側のビット回路から左側のビット回路の向きにエミッタを介して逆電流が流れる場合が出てきます。
これがＤＡＴＡ ＧＡＴＥ回路では「問題なし」であったのは、このときトランジスタの右側（コレクタ側）がロウインピーダンスであったからだと思います。
逆接続時のトランジスタのｈＦＥが１０倍程度だったとすると、このときのトランジスタの出力インピーダンスは５ＫΩ程度で、それよりもはるかにローインピーダンスであると考えられるコレクタ側のラインには特に影響は与えないはずと考えられるからです。
ここのところがＯＰコードフェッチなどのデータラッチ回路と大きく異なっているところです。
データラッチ回路のコレクタ側のインピーダンスは１０ＫΩ（その後の回路変更によって今は４．７ＫΩ）と比較的大きいため、逆接続状態になるとその影響が無視できなくなります。
そのように考えられるため、現時点では今すぐにＤＡＴＡ ＧＡＴＥ回路にもダイオードを入れなければならないというほどではありませんが、本来ならばバスラインに対してハイインピーダンスであるべきところが５ＫΩ程度になってしまうことが考えられますから、余り良い回路とはいえません。
試作基板を見るとダイオードを追加する程度の余地はありそうなので、いずれ適当なときにＤＡＴＡ ＧＡＴＥ回路についても試作基板を作り直すことにしたいと考えています。
ああそうでした。
ここまで書いていて、あらためてＤＡＴＡ ＧＡＴＥの回路図を見ていて気が付きました。
現行の回路ではＩＮＶ、ＯＵＴＶのラインはＯＦＦにはならなくて、そのとき逆電圧がエミッタにかかります。
やっぱりどこかの時点で基板を作り直すべきでしょうね。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第２０３回］
２０２０．３．２５ｕｐｌｏａｄ
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