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９５回］
●ＨＣ１３９回路（１）
また２日ほどお休みをしてしまいました。
もちろんお休みしたのはホームページの更新だけで、本業のほうはほとんど年中無休です。
前回やっとトランジスタ版レジスタ回路基板の作成まで書いてきたのですが、終わりのあたりを書きながら、アドレスセレクト回路基板も作るといいなあ、と思うようになりました。
思い立つとすぐに取り掛からないと気がすまない性分なので、さっそく取り掛かってしまいました。
それと並行していくつかの作業も同時進行状態になってしまいましたので、毎度のことながら、ホームページの更新にまで手が回りませんでした。
なぜアドレスセレクト回路かといいますと。
試作品の１ビットレジスタ回路をテストするのに、ＮＤ８０Ｚ３．５のバスラインに接続したのですが、そのテスト方法は実際に製品版の基板を作ったときにも有効な手段になりうると思いました。
しかし現時点ではジャノ目試作基板上のＣＳ端子にセレクト信号を入れる回路までは作っていません。
それでアバウトですが最も簡単な方法として、ＮＤ８０Ｚ３．５のバスコネクタから取り出したアドレスＡ７のラインをそのままＣＳ入力につなぎました。
ＲＤ、ＷＲ信号としては、ＩＯＲＤ、ＩＯＷＲを使いましたので、そのように接続すると、ジャノ目基板に試作した１ビットレジスタ回路はアドレス００〜７ＦのＩ／Ｏ回路として機能します。
そのアドレスはＮＤ８０Ｚ３．５では未使用なので即席のテストとしては使えるわけです。
しかしずっとその方法のままでいくというわけにはいきません。
そのうち回路の種類も増えてくる予定ですし、レジスタ基板を複数枚接続してテストをすることもでてくるかもしれません。
またトランジスタ版ＭＹＣＰＵ８０そのものの回路としても、レジスタを選択するための仕組みは当然必要です。
そこで当面のテスト用として、また将来のトランジスタ版ＭＹＣＰＵ８０回路としても利用できるような、レジスタ回路選択信号回路をつくることを考えました。
とりあえずは、この回路の使用目的はレジスタの選択信号を発生させることなのですが、回路そのものはアドレスの選択だけではなくて、コードのデコード回路としても利用できますから、トランジスタ版ＭＹＣＰＵ８０の回路として応用範囲は広いと思います。
コード（アドレス）のデコードとしては７４ＨＣ１３９が定番です。
ですのでレジスタ回路の選択信号を発生させる回路は、７４ＨＣ１３９をトランジスタに置き換えたものとして考えることにしました。
７４ＨＣ１３９には同じ回路が２回路入っていますが、そのうちの１回路の動作をゲートを使って作ると下の図のようになります。
７４ＨＣ１３９の動作は、次の通りです。
Ｇ＿がＨのときは出力Ｙ０〜Ｙ３はＨです。
Ｇ＿がＬのとき、入力Ｂ、入力Ａに入る信号を２ビットの数（Ｂがビット１、Ａがビット０）とみなしてその数に相当する出力端子Ｙ０〜Ｙ３がＬになります。
つまり
Ｂ＝０、Ａ＝０のときＹ０＝０、
Ｂ＝０、Ａ＝１のときＹ１＝０、
Ｂ＝１、Ａ＝０のときＹ２＝０、
Ｂ＝１、Ａ＝１のときＹ３＝０、
になります。
その動作はインバータと３入力ＮＡＮＤを使って上の図のように表すことができますから、それをそのままトランジスタに置き換えると下の図になります。
図中に書きましたように７４ＨＣ１３９の１／２の回路をトランジスタで作ると３０個のトランジスタが必要です。
しかし私が考えているレジスタ選択回路は７４ＨＣ１３９の１／２だけでは出来ません。
下のような回路を考えています。
これで出力信号は８本です。
ＭＹＣＰＵ８０には１８個のレジスタがありますから８本のセレクトラインでは全然足りませんが、とりあえずテスト用回路としてはこれだけあればなんとかなりますでしょう。
というよりも。
そもそもこれだけの回路が５０ｍｍ×１００ｍｍの基板に収まりますでしょうか？
前回にもお見せしまたレジスタ回路ではトランジスタは７７個でした。
今回のＨＣ１３９回路は単純計算ではトランジスタ９０個です。
とても無理のようです。
もっとも３個の１３９回路のうちの１個は半分しか使っていませんからその分のトランジスタを省くと７８個になります。
これならぎりぎりなんとかなりそうなのですが。
今回の回路ではＳ０〜Ｓ７を出力するためのコネクタや、Ｂｉｔ０〜Ｂｉｔ２、Ｓ＿信号の入力回路も必要です。
じつは。
それ以外にもできればテスト用にＮＤ８０Ｚ３．５の拡張バスコネクタにも接続できる仕組みも搭載したいと思っているのです。
そのように考えると、トランジスタが７８個もあったのでは、それだけでいっぱいで、そのほかにコネクタなどを配置することはとてもできそうにありません。
そこで。
またしても、トランジスタ数を減らすために、知恵をしぼることになりました。
頭は生きているうちに使うものと言いますが。
確かにその通りでありました。
うんうんうなって考えていましたら、なんとかできそうな案が浮かんできました。
うまくいけばトランジスタ数を半減できそうです。
とりあえずはアイデアを形にするべく、まずは回路図を描いてみました。
しかしこれはまた、いかにもクセものの回路のようで、上でお見せしたトランジスタ回路と同じ動作をする回路とはとても思えないような回路になってしまいました。
そういうことになりますと、これはやっぱりレジスタ回路のときと同じように、実際にジャノ目基板に組んで確かめてみなければ、皆様にそのままお見せするわけにはいきません。
で。
実際にジャノ目基板に組んだりということで、相変わらずですけれどなかなかに多忙な毎日だったのです。
このところ、ほかにもしなければならないことが沢山あって、なかなかホームページを書く時間がありません。
またしても細切れ状態になりそうですが、次回から少しずつ、その工夫したＨＣ１３９回路について書いていきたいと思っています。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第９５回］
２０１５．７．１２ｕｐｌｏａｄ
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