ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２マイコンボードの製作
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ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２はＺ８０互換の高速高性能８ビットマイクロコントローラです。
残念なことに数年前に生産中止になってしまいました。
しかし当社ではＫＬ５Ｃ８０Ａ１２を使った組込みマイコンボードはまだ健在です。
そのＫＬ５Ｃ８０Ａ１２を使ったＮＤ８０Ｚ３．５上位互換マイコンボードの製作記事です。
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［第６６回］
●新ＺＢＫ開発セットのリニューアル（１）ＵＳＢＩＦをＰＩＣに！
しばらくぶりの更新になってしまいました。
毎度のことながら説明書などの作成作業はなかなかに骨の折れる作業です。
この１０日間ほどは主としてＣＰＬＤロジアナの説明書の作成作業を中心にしてきましたが、それもやっと片付きました。
今はほっと一息ついています。
説明書の作成は最後の締めの作業です。
ＣＰＬＤロジアナを作るというのはＣＰＬＤをさわることになった最初のころからの念願でした。
何事につけても思うことは易く実現することは難いものです。
ＣＰＬＤロジアナについての最初の記事は「ＣＰＬＤ入門！」［第１１１回］で日付を確認しますと２０１９年１０月１７日になっています。
途中で長い中断をはさんだことでもあったのですが、連載開始から試作を経て製品となるまで２年半もかかってしまいました。
実は。
実現したいと思って取り掛かりながら長い間中断したままになっている作業はそのほかにもいくつか残っています。
そのうちの１つが今回のテーマです。
ＺＢＫ開発セットというのは当社の組込型マイコンボードＺＢＫシリーズのための開発用システムです。
ＺＢＫシリーズはＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）ボードなどと同じＫＬ５Ｃ８０Ａ１２ＣＰＵボードですが組立キットではなくて組込制御向けの完成品ボードです。
組立キットではありませんから今まで連載記事としては書いていませんでした。
ＣＰＵこそ同じですが当連載記事のもともとのテーマ「ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２マイコンボードの製作」の流れとはちょっと違っているということもあって書いてこなかったのですが、今回久方ぶりに本気で作業にかかっていくなかでＮＤ８０ＫＬ／８６マイコンボードにも関係が出てくる流れになってきましたので、ややタイトル違いになることは承知の上で「ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２マイコンボードの製作」という大きいテーマのもとで書いていくことにしました。
そういえば当テーマで最後に書いたのは２０１９年１月１０日の［第６５回］でしたから、こちらのほうは３年以上も間が空いてしまっています。
本当に久方ぶりの更新です。
それはそれとして、本題に入ります。
そもそもの話、ＺＢＫシリーズとＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）とはどこが違うのか、ＺＢＫ開発セットとはなんぞや、というあたりから説明をしませんと今後の展開がうまく進みません。
はじめにＺＢＫ組込ボードのシステムがあってそのＢＡＳＩＣを中心とした機能をマイコンボードに移植することで作った組立キットがＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）です。
はじめにはＺＢＫ組込ボードありき、です。
そのあたりのことについては最初の［第１回］からのあたりに書いています。
そこにも書いておりますがＫＬ５Ｃ８０Ａ１２を搭載したマイコンボードとしてはその昔にＮＤ８０Ｋというボードがありました。
これは完成品のみでした。
それに対してＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）は開発の当初から組立キットとして考えていました。
ハードウェアとしてはＺＢＫ組込ボードと同じＢＡＳＩＣシステムを搭載することも可能だったのですが、当初ＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）を考える段階では別の要素もありました。
ＭＹＣＰＵ８０（ＭＹＣＰＵ８０Ｂ）、ＮＤ８０ＺⅢ（ＮＤ８０Ｚ３．５）、ＮＤ８０８０と続く流れの中でＣＰ／Ｍ互換ＤＯＳ、マイコン独立化セットの開発へと進んできましたので、ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２はもとは８０８０、Ｚ８０と同じ８ビットＣＰＵですからそれらのマイコンボードの延長線上に位置するボードにしたいという基本的な考えがありました。
一方のＺＢＫ組込ボードはあくまで組込制御に特化したボードです。
そのソフトウェアはＮＤ８０Ｚ３．５などと同じＢＡＳＩＣが中心ですが最終的にはユーザプログラムをＲＯＭ化してＰＯＷＥＲオンで自走することが目的になります。
そのためにはＲＯＭ ＷＲＩＴＥＲが必須になります。
そのあたりのところがＮＤ８０Ｚ３．５などとは根本的に異なる点です。
ソフトウェアとしてはできるだけＺＢＫ組込ボードと同じ機能を維持しつつＮＤ８０Ｚ３．５などと同じトレーニングボードとしての機能を持つように考えたシステムプログラムとして移植することにしました。
もうひとつＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）とＺＢＫ組込ボードが大きく異なっている点があります。
それが今回のテーマに関係している点です。
ＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）はＮＤ８０Ｚ３．５などと同じように独立して機能するために５×５キーボードと７セグメントＬＥＤを搭載しています。
ＷｉｎｄｏｗｓパソコンとＵＳＢ接続しなくても単独で使うことが可能です。
もっともその使い方はマシン語プログラムの作成、実行のみが対象でＢＡＳＩＣを使うことはできません。
これに対してＺＢＫ組込ボードも最終的にはＷｉｎｄｏｗｓパソコンとＵＳＢ接続するのではなくて単独で機能することが目的ですがその場合には単独動作時にはユーザープログラムを実行することのみが求められるので、そこでたとえマシン語のみにしてもプログラムを単独で作成したりデバッグしたりする機能は必要ではありません。
さらにはそのユーザプログラムはＢＡＳＩＣが中心となりますからＺＢＫ組込ボードの場合にはユーザプログラムの作成、デバッグのときに限ってＷｉｎｄｏｗｓパソコンとＵＳＢ接続することが必要となります。
そのための回路をＺＢＫ組込ボードに持たせることもできますがそうするとその分だけコスト高になってしまいます。
ＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）の場合には普通の使い方のほかにマイコン独立化セットと組み合わせて使うというような考えで複数台をお求めいただいているユーザーもみえますが、そういった場合でも基本的な機能としては単独でも使用できると同時にＷｉｎｄｏｗｓパソコンとＵＳＢ接続できることが個々のマイコンボードの全てに求められます。
一方のＺＢＫ組込ボードの場合にも組込みの目的に合わせて複数台が必要になる場合がありますが、その場合ユーザープログラムの開発のためにＷｉｎｄｏｗｓパソコンとＵＳＢ接続したり、プログラムをＲＯＭ化したりするためのハードウェアは１セットあれば済むことになります。
なぜならそれを実際に独立したボードとして実行させる段階ではＷｉｎｄｏｗｓパソコンとＵＳＢ接続したり、プログラムをＲＯＭ化したりするためのハードウェアはＺＢＫ組込ボード自体にあったとしても使うことはありません。
つまりは個々のボードにＵＳＢインターフェース回路を載せることは無駄、ということになります。
そのような理由でＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）にはＵＳＢインターフェースがついているのにＺＢＫ組込ボード自体にはそれはありません。
別途ＲＯＭ ＷＲＩＴＥＲも必須ですからＵＳＢインターフェース回路とＲＯＭ ＷＲＩＴＥＲの回路を合わせて別ボードとし、さらにそれに開発に必要なソフトウェアを合わせてＺＢＫ開発システムとしているのです。
そこまで説明したところで今回のテーマになります。
ＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）にＺＢＫ組込ボードのＢＡＳＩＣシステムを移植する段階でもＵＳＢインターフェースが問題となりました。
そのことについては［第２４回］に書いています。
ＺＢＫ組込ボードのためのＺＢＫ開発システムではＵＳＢインターフェースとしてＦＴＤＩ社のＦＴ２４５ＢＬを使っています。
一方のＮＤ８０Ｚ３．５などのマイコンボードでは独自に開発したソフトウェアを書き込んだＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０によるＵＳＢインターフェースを使っています。
ＮＤ８０Ｚ３．５をはじめとするマイコンボードは全てＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０を使ったＵＳＢインターフェースを搭載していることでもありますし［第２４回］に書いているような理由もあってＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）でもそこのところはＦＴ２４５ＢＬをＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０に乗せ換えてしまいたいというのは何が何でも実現したい必須の機能でした。
しかしこれは相当に手間な作業でした。
ともにＵＳＢインターフェースというところは同じなのですがその中身、通信の方式が異なっています。
ＦＴ２４５ＢＬの通信の実体はＲＳ２３２Ｃです。
それをＣＰＵと接続する部分でパラレル入出力に換えています。
ＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０でも同じようにＲＳ２３２Ｃ通信とすることも可能なようですがプログラムを開発する上での事情やその他の理由によって当社でのＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０のＵＳＢインターフェースはＨＩＤという通信方式を使っています。
Ｗｉｎｄｏｗｓパソコンとの間の通信をＲＳ２３２Ｃで行なっているところをＨＩＤ通信に置き換えるというのがなかなかに手間な作業でした。
結構ハードな作業だったのですが、苦労の甲斐あってＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）はＮＤ８０Ｚ３．５などのマイコンボードと同じＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０回路のＵＳＢインターフェースを使いながらソフトウェアとしては基本的にＺＢＫ組込ボードと同じＢＡＳＩＣシステムとして移植することができました。
で。
そういうことになりますと。
ＺＢＫ組込ボードのためのＺＢＫ開発システムのほうもＦＴ２４５ＢＬからＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０に置き換えてしまいたいと思うのが人情というものであります。
これはしかし。
ＮＤ８０ＫＬ／８６（ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２）の場合に比べてさらにハードな作業が必要だったのでした。
ちょっと説明が長くなりましたので、本日はここまでといたします。
この続きは次回にいたします。
ＫＬ５Ｃ８０Ａ１２マイコンボードの製作［第６６回］
２０２２．４．９ｕｐｌｏａｄ
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