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２４回］
●オープンドレイン
ＢＳ２５０の代わりに２ＳＡ１０１５を使うという案を思いついて、それがどうやら使えそうということになりましたので、トランジスタ版ＭＹＣＰＵ８０製作の第一の関門はなんとか乗り越えることが出来そうです。
しかし実はもうひとつ、なんとか解決したい問題がありました。
それが今回の見出しにあります、オープンドレインです。
下の図がオープンドレインです。
バイポーラトランジスタではオープンコレクタといいます。
出力がＨのときにハイインピーダンスになるのがこの回路の特徴でドレイン端子がオープンであることからこの名前で呼ばれます。
この回路はＨＣＭＯＳ版ＭＹＣＰＵ８０では随分沢山使われています。
ＩＣ№でいいますと７４ＨＣ０３（オープンドレインＮＡＮＤ）と７４ＨＣ０５（オープンドレインＮＯＴ）です。
ちなみにＭＹＣＰＵ８０組立てキットでは７４ＨＣ０３は４６個、７４ＨＣ０５は３２個も使われています。
トータル２７０個のうち１／３近くがこの２つのＩＣなのですから、文字通り多用していることになります。
どうしてそんなに沢山使っているかと言いますと、ワイヤードオア（Ｗｉｒｅｄ Ｏｒ）回路のためには、オープンドレイン（オープンコレクタ）が欠かせないからです。
下はＭＹＣＰＵ８０回路図の一部です。
ここに描かれているＮＡＮＤゲートとＮＯＴゲートは全て７４ＨＣ０３と７４ＨＣ０５です。
上の回路図では作画上の都合で出力ラインが別々に描かれていますが、実際の配線では同じライン名は下図のＭｃｌｒ、ｒｅｇＷＲ、ｒｅｇＲＤのように全部つながっています。
このように出力同士をつないでしまうことができるのがオープンドレインゲートの利点です。
普通のロジック回路では出力同士をつなぐことはできません。
ですから普通なら同じ信号出力が複数ある場合にはＯＲゲートで受けることになります。
しかしもしも同じ出力信号が２０も３０もあるいはもっと沢山あったらＯＲゲートとそこに至るまでの配線がプリント基板のかなりの部分を占領することになってしまいます。
ワイヤードオアならば上図のラインを１本の線で済ませてしまうことができます。
ＯＲゲートを線（ｗｉｒｅ）で実現していますからワイヤードＯＲといいます。
オープンドレインでそれができるのは、出力同士を結線しても、その出力がＬのときしかアクティブにならずに、Ｈのときは出力がオープンなので、ふつうのゲート出力のように、Ｈ出力とＬ出力がショートしたりしないからです。
ＭＹＣＰＵ８０回路では上の回路図のように同じ信号が沢山出力されるためにどうしてもワイヤードオア回路が必要なのです。
そのようにＣＰＵ回路ではなくてはならないワイヤードオアなのですが、実は大きな弱点があるのです。
その弱点とは。
というところで時間がなくなってしまいました。
続きは次回に書くことにいたします。
前回までのところをずっとお読みいただいた方でしたら、その弱点が何か、おわかりのことと思います。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第２４回］
２０１５．３．２８ｕｐｌｏａｄ
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