2015.5.6
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トランジスタでCPUをつくろう!
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54回]


●トランジスタロジック回路組立キットです

久しぶりの更新です。
大型連休を幸いに更新をサボってしまいました。

どこかへ遊びに行っていたのか、ですって?
とんでもありません。
どこへも行かずにずっとこもってひたすら組立キットの基板設計作業をしておりました。

前回予告しましたように、いよいよ本格的にトランジスタ版CPUのロジック回路の設計にかかるつもりだったのですが、その前にいくつか組立キットを準備しておきたいと思って、それで連休を幸いにずっとその作業をしておりました。

HCロジックICのMYCPU80も巨大な基板の組立キットですが、これから取り掛かる予定のトランジスタ版MYCPU80はそれをはるかにしのぐ規模のボードになると思います。
当然組立キットも超巨大なものになると思います。
とても1枚の基板では収まりませんから数枚の基板に分けて製作することになると考えています。

そのように回路を複数の基板に分けたとしても、いきなり本番の基板回路の製作に入れるようなしろものではありませんでしょう。
回路の部分部分を構成するロジック回路を少しずつ検証しながらトランジスタ回路に置き換えていくという、気の長い工程になると思います。
その過程ではその部分回路をトランジスタ化するために試作しなからステップバイステップで進んでいくことになると予測しています。

MYCPU80のときにはTTL(CMOS)ロジックIC回路でしたので、ある程度まとまった範囲の試作基板を作って、それをもとに製品版のMYCPU80組立キットを作ったのでした。
その過程では私だけが試作をして、皆様はいわば観客としてお読みいただきました。

今回はただお読みいただくだけではなくて、試作の過程で発生するいろいろな小試作回路を皆様にも実際に組立キットとして体験していただくことができるようにしたいと考えております。
とりあえずは、今までに説明しました基本的なロジック回路の組立キットを用意したいと思って、それでこの連休中はずっとその作業をしていたのです。

実はとりあえずのとりあえずということで、トランジスタ版NAND回路(74HC00相当)の組立キットと同じくNOT回路(74HCU04相当)の組立キットは先行して作業を進めましたので、もうすでに基板が出来上がっております。
これから説明書を作成する予定です。
この2点については説明書さえできれば、それで供給可能になりますが、上でも書きましたように、この連休中にさらにいくつかの組立キット用の基板の作図作業をしてきました。
できればあと何日かをかけて、もういくつか組立キット用の基板を設計したいと思っています。
せっかくそこまでする予定ですので、どうせならばそのあたりの基板がおおむね出来てきたあたりで、ずらりと並べていっせいに供給開始したいと思います。

そのようにできますのは多分今月末か来月はじめあたりと考えています。
その途中でも価格とかキットの内容とかを、少しずつ紹介していきたいと思っております。

前置きが長くなってしまいました。
それで、とりあえず先行して作りましたトランジスタ版HC00(NAND)回路組立キットとHCU04(NOT)回路組立キットのご紹介です。
今回はちょっと時間がありませんので、まずは完成した基板をテスト中の写真だけをお見せします。
いずれ組立キットの中身などについてもできるだけ詳しく説明していきたいと思っております。

74HC00相当のNAND回路基板です。

74HC00と同じように2入力NAND回路が4回路あります。

左側の2回路を使ってRSフリップフロップを作って動作させてみたところです。

丸ピンICソケットを利用するとちょうどブレッドボード用のピンケーブルが使えます。
組立キットには丸ピンICソケットとブレッドボード用のピンケーブルも含む予定です。
緑LEDは各ゲートの入力信号の状態を示していて、赤LEDは出力の状態を示します。
通常は負論理で使うことが多いと思いますから、Hで消灯してLで点灯します。
入力は1MΩの抵抗でプルアップされているので、何も信号を入力していない右側2つのNANDゲートは緑LEDが消灯し赤LEDが点灯しています。

こちらは74HCU04相当のNOT回路です。

74HCU04と同様にNOT回路が6回路あります。

左端のゲートの出力を残りの5回路の入力に入れました。


LEDの点灯状態がわかりやすいように、少し照明を暗くしてみました。


トランジスタでCPUをつくろう![第54回]
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