今日 Get した掘り出し物は ．．．黒ＸＸ

マイクロホン、アクティブスピーカーと、リサイクルショップで
見つけた掘り出し物の "ジャンク品" をレポートしてきました
が、今日 Get してきたのは、そのまますぐに使おう、という
ものではありません。 取り敢えず値段はやっぱり￥1,080。

モノは昔の "黒電話"。 全体的には値段の割に良好な外観だ
ったので購入しました。 ただ、筐体の割れを接着剤で修理した
跡がちょっと目立っていたので、全体をしっかりアルコールで
拭いた後、キズ跡を サンドペーパー #600 ⇒ 同 #1200 ⇒ コン
パウンド "粗" ⇒ 同 "細" ⇒ 黒タッチアップペン ⇒ ワックス
(靴墨) ⇒ 目の細かい布で磨き上げ、でかなり綺麗になりまし
た。

裏ぶたに書かれた型式は「600-A2 電話機」。 NTT東日本さん
によれば、600形は昭和37年 (1962年) に登場した後、かなり
長い間主役として活躍したようで、昔々私の実家に初めて
やってきた電話機も、それから15年以上経った後、結婚して
入った社宅に備わっていたのも、この形でした。

懐かしいです！

勿論、これをそのまま固定電話として使うつもりはありません。
そのままオブジェとして飾り物にするのもアリですが、中身を
そっくり入れ替えて何かに使おうかな？

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祝 30万アクセス！ － お気に入りの写真セレクト

訪問してくださる皆様のおかげで、拙ブログは30万アクセスを
達成することができました。

いつもなら、節目ごとに各ジャンル毎の記事まとめリストを掲載
するのですが、前回25万アクセス達成が昨年8月で、まだ半年
ちょっとしかたっていない (20万⇒25万までは9ヶ月でした) の
で、少し趣向を変えてこの間の掲載記事の中から、お気に入り
の写真5枚をセレクトしてみました。
(各写真はクリックで拡大できます)

最初は「移動用タイヤ踏みタワーの製作」。 ⇒　前編 と 後編

二番手は「名古屋出張の合間に行ってきました」から「ＪＲ東海
リニア鉄道館」。 ⇒　<その1> と <その2>

三番手です。 「出張で富士山に逢ってきました！」。

四番手は新シリーズ「40年前のマイコンを作って動かす」。
　⇒ 第一話　 第二話　 第三話　 第四話　 第五話　 第六話

そして最後はつい最近の作品ですが、「真壁のひなまつり」。

「Donn Tacosのブログ」 をこれからもよろしくお願い致し
ます！

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柴犬を連れて「真壁のひなまつり」へ行ってきました

先日は鹿沼市でおひな様を見てきた記事をupしましたが、今日
の話題は 毎年この季節になると訪れている、茨城県桜川市の
「真壁のひなまつり」です (今年のお祭りの正式名称は、「真壁
のひなまつり 和の風第十四章」と言うそうです) 。

旧真壁町は筑波山のふもとに位置し、古い家並みの残る街中
をぶらぶら巡りながら、約160軒に飾られたおひな様 (中には
江戸時代から伝わる貴重なものも) を観て回ることができます。
蕎麦やすいとん、コロッケやお団子など色んな食べ歩きも楽し
みの一つです。

今日は、"真壁杖道会"の皆さんによる、気迫に満ちた「杖術」の
実演も見ることができました。

観光協会 (多分) のテントのところで。

着物がお似合いの素敵なお嬢さんに可愛がって頂きました。
♀柴なのですが、デレデレです。 ありがとうございました。

なお、私もロードバイクで行ったことがありますが、真壁町へ
は自転車で行くというのもおススメです。　JR常磐線土浦駅と
水戸線岩瀬駅を結ぶ、"りんりんロード"という自転車専用道
(正式名称は、県道501号桜川土浦自転車道線！) が整備
されています。　これは、廃線になった旧筑波鉄道の線路跡
を利用したもので、昔のホームの跡が休憩所になっていたり
します。

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今日の柴犬さん － 寝てしまいます！

うちの柴犬さんに「コ～ん。 コ～ん。」と囁きかけると、目を
閉じて、寝てしまいます。 まるで催眠術にかかったようです。

皆さんのところの柴犬さんたちも 同じなのでしょうか？
(同じ！という方、違う！という方、コメント頂けると幸いです)

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もうすぐ30万アクセス！ - 拙ブログのアクセス統計

(今回の記事は"手前味噌"なネタです。すみません！)

"ココログ" では、自分のブログのアクセス数がどう推移して
いるか、といった統計情報を調べることができます。

2年ちょっと前まで遡って調べることができました。
(クリックして拡大できます)

１年に１回の突出したピークは、8月。 夏休みです。 この時期
になると、自由研究ネタとして「夏休みの自由研究に"分光器"
はいかが？」シリーズの閲覧数が急増します。

この2年間のトレンドとしては、お陰様で堅調に"右肩上がり"で
推移しています。 2年前に毎月3,000PV(ページビュー)ちょっと
だったのが、半年くらい前からコンスタントに6,000PVを超えて
います。 他の方のブログに比べて更新ペースは遅く、独りよが
りのマニアックな内容にも拘らず、ありがたい限りです。
また、ページ閲覧数を訪問者数(Visit or UU)で割ると約"2"で、
訪れて頂いた人が平均2ページを見て行って下さった、という
ことです。 実際には、過半数の "ちょこっとだけ覗いていって
下さる方"と、少数の "何ページも続けて見ていって下さる方"
に二分されます (拙ブログではトップページに最新の記事5件
分をフルで表示しているので、実際にはもう少し多くの記事を
見て下さっているのだと思いますが) 。

この"右肩上がり"のトレンドですが、2015年4月から不連続に
大きくなっています。 これは、現在人気記事ランキング１位の
"移動/モービル環境を強化！ － フォレスターに車中泊用
ベッドを自作"の記事をupしたのと時期が一致します。

ご訪問頂いている皆さま、どうかこれからもよろしくお願い致し
ます！

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「40年前のマイコンを作って動かす」 第六話 ： 動作確認１

製作した i8085基板で最初に動かしたテストプログラム。

CPUチップ直出しの 1bit I/O出力ピンをOn/Offできる、i8085
特有のSIM命令と、10個のMVI命令からなる14μsのウェイトを
組み合わせて、無限ループで約30kHzの矩形波を出力させる
プログラムです。 短いプログラムなので、命令表から機械語
コードを拾い読みしてハンドアセンブルしました。

もちろん、これを動かすためには、これだけでは済みません。
これを32bitマイコン側から i8085側のSRAMへ転送する32bit
マイコン側のプログラムも必要です。 前に書いたように、i8085
にHOLDをかけてアドレスバス・データバスを解放させ、各バス
を32bitマイコン側から制御してSRAMに書き込み (いわゆる
DMA：Direct Memory Access) を行います。 こちらはC言語で
組みます。 組み終わって、テスト開始です。

1bit I/O出力ピンからちゃんと矩形波が出ていること、ウェイト
の命令個数を変えると周波数が変わること、を以前に紹介した
"簡易型オシロスコープ"で確認しました。

自作オシロには少し厳し目の周波数ですが、結果はＯＫ (周波
数差がMVI命令の7 Clock cycleの整数倍になっている) で、購
入した i8085チップはとりあえず生きていると確認でき、一安心
です。

その後、Windows 10上で動かせる80/85用クロスアセンブラも
完成したので、長いテスト用プログラムも簡単に組めるように
なりました。

この段階までは、32bitマイコン側から i8085側のSRAMへ転送
した直後に再度32bitマイコン側から i8085側のSRAMの中身を
読み出し、正しく書き込みができたかどうかをチェックしていま
した。 その結果、問題はなく、メモリ転送作戦はＯＫで完了だ
と考えていました。

そこで次の i8251通信エミュレートのテストに進んだのですが、
そこで次なる試練が ．．．

長くなったので、ここから先は「動作確認２」で。

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「40年前のマイコンを作って動かす」 第五話 ： 基板製作３

動作確認に入って製作中の基板がほぼ固まったところで、
備忘録として部品リストと掛かった金額をまとめておきます。

  (手持ちを使った、小型SW類、パスコン、プルアップ抵抗、
　 配線材料、32bitマイコンボードは含めていません。32bit
　 マイコンは雑誌の付録なので、実質\1,000程度です)

　　　　　　　　　　　　　　　金額￥
　１. LSI類
　　・ D8085AH-2 (CPU)          900
　　・ CY62256NLL-55SNXI (SRAM) 400
　　・ M5M82C55AFP-2 (PPI)      250

　２. TTL類
　　・ 74LS03  (NANDx4)          30
　　・ 74LS32  (ORx4)            30
　　・ 74LS138 (3in1 Decoder)    56
　　・ 74LS373 (8bit Latch) x2  180 (90x2)
　　・ 74HC00  (NANDx4)          60
　　・ 74HC02  (NORx4)           60

　３. 基板・コネクタ類
　　・ 基板                   1,090
　　・ 0.8 mm×44pinゲタ        375
　　・ 1.27mm×28pinゲタ        124
　　・ 40pin ICソケット         250
　　・ 20pin×2列ピンヘッダ x2  110 (55x2)

　４. 小物部品
　　・ 10MHz水晶振動子          170
　　・ 22pFコンデンサ x2        140 (70x2)
　　・ 100pFコンデンサ           40
　　　-------------------------------------
　　　　　　　　　　合 計　￥ 4,265

新品部品で組んで、なんと TK-80の価格のたった １/20 しか
掛かっていません！

CPUとPPIとメモリで\1,500ちょっと。 一番高いのは基板！
1970年代終わり頃のスペックを今作るとこんな金額でできて
しまうのですね。 隔世の感があります。

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「40年前のマイコンを作って動かす」 第四話 ： クロスアセンブラ自作

i8085基板ができ上がったので、本格的に動作テストに入りま
す。 このあたりになると、テストプログラムを用意するのに
いつまでもハンドアセンブルという訳にもいきません。 が、
前に書いたように、可能な限り "全て自作" にこだわるのが
モットーなので、定石の "CP/M＋MASM" ではなく、Windows
上で動かせるクロスアセンブラを自前で作っちゃいました。

参考にしたのは、インテルが発行した "8080/8085　Assembly
Language　Programming　Manual" の "Chapter 3. INSTRUC-
TION SET"(各命令の詳細内容) だけ。 オペランドの式の評価
は全くの自己流です。 出力はアセンブルリストとインテルHEX
形式のオブジェクトコード、そして自作基板で32bitマイコン
のソースに相乗りさせるためのオブジェクトコードの３つです。

いつものように、Visual C# で作っていきます。 Visual C# は、
C や C++ よりもストリング(文字列)処理機能が超豪華なので、
アセンブラやコンパイラのような言語処理系を作るのは非常
に楽です。 例えば、文字列変数 str の中の "abc" という部分
を "XYZ" に置き換えるのは、

　　str.Replace("abc", "XYZ")

のように書くだけで済んじゃいます。 これを使えば、マクロを
簡単に展開することができます。

今のところWebで入手した Palo Alto版Tiny BASICのソース
さえアセンブルできれば良いので、それに最小限必要な部分
だけ作り込みました。 なので、エラー処理も未実装です。
正しく作られたソースしか掛けられません。 オペランドに書
かれている "XYZ SHR 8" のシフト演算子も「右8bitシフト」
しか用意していません。

最後にアセンブルリストの例です。 Excelで開くのを前提にし
て作ったので、ラベル・シンボルの一覧はExcel側でABC順、
アドレス順など後でいかようにもソートできます。

肝心のアセンブル結果ですが、インテルHEX形式ファイルも
Webにあったので照合してみたら、合っていたので ホッ！

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「40年前のマイコンを作って動かす」 第三話 ： 基板製作２

i8085基板製作の後編。 大変だったのは、面付け部品のゲタ
へのハンダ付け。 足のピッチは CY62256 (SRAM)が1.27mm、
M5M82C55 (PPI) が0.8mm。 ゲタのパターン側に先にハンダ
を盛っておき、足をコテ先で押しながらハンダ付けすると、
盛ったハンダが溶けて崩れる感触が手に伝わるので、何とか
やっつけました。 ハンダ付け後にテスターで念入りに導通を
チェック。 修正は、68本中、足が浮いていた１本だけでした。

ユニバーサル基板なので、アドレスバス16本+データバス8本
の引き回しも結構大変でしたが、何とか配線作業が終わりま
した。　が、ここから試練が始まることになるのです ．．．

最初の試練は、 32bitシングルボード・マイコンでROMのエミュ
レートがちゃんどできるかどうかのテストのとき。

32bitマイコンは 1命令/1クロックのRISCチップなので、25ns
ごとに動くはず、というのは機械語・アセンブラの世界。
i8085のアドレスバスの内容を読み、フラッシュメモリの該当
番地の内容をデータバスに載せる、それを繰り返す、という
プログラムをＣ言語で書いてみたら (アセンブラまで使って
書く気はしないので)、なんと 2μs/サイクル以上かかることが
判明！　単純にREADY信号で i8085側を待たせれば良い、と
はいかず、これで進めるには、74LS245のようなバスバッファ
か74LS373のようなラッチを間に入れてバスが競合しないよう
にしてやらないとダメです。

あ～ぁ、めんどくさい！　う～ん、他に手はないのか？

と唸っているうちに、ほぼ同じ配線のままでできる代替案を
思い付きました。

32KBあるSRAMの半分の16KBをROM領域に割り付け、起動
時に i8085用のプログラムを32bitマイコンのフラッシュメモリ
からそこへ一括転送し、転送が終わってから i8085にRESET
をかければ良いのです。 これなら、i8085にHOLDをかけて
いくらでも待たせておいて転送すれば良いので、楽そうです。
(最初からコチラの方式にすれば良かったのですが ．．．)

配線を手直しして、i8085基板が完成！

32bitマイコンを載せる前。 USBケーブルはVccの5V供給用。

載せた後。 写真右側のCPUの下、74LS373が２段重ねになっ
ていますが、これについては次回以降で。

なお、i8085に特有の時分割アドレスバス・データバス信号の
分離などは、オフィス・テツさんのホームページを参考にさせ
て頂きました。 ありがとうございました。

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「40年前のマイコンを作って動かす」 第二話 ： 基板製作１

前回書いたように、最低限 Palo Alto 版 Tiny BASIC を動か
せる i8085 シングルボード・マイコンを作ります。

目標スペックは、

　　CPU             i8085 AH-2　( 5MHz )
　　ROM            ≧ 4 KB　( 0000H ～ )
　　RAM            ≧ 4 KB　( 8000H ～ )
　　シリアルI/O   i8251 (USART) 相当
　　パラレルI/O   i8255 (PPI) 相当

とし、部品集めに入りました。 SRAMは CY62256 をGetでき、
i8255は三菱製互換品でCMOSの M5M82C55 が手に入りま
したが、i8251が見つかりません。 またROMの方は、本来
27256あたりのEPROMにするところなのですが、自宅に消去
用の紫外線ランプもROMライタも持っていません。
EEPROMにしても良いのですが、書き込む元はどうする？

ということで、EPROMとi8251の代わりに、手元に余っていた
組み込み用の小さな 32bitシングルボード・マイコン (ＣＱ出版
のインターフェース誌に昔付いてきた付録) を i8085基板上に
載せて、それらの機能をエミュレートしてやることにしました。

プログラム用のフラッシュメモリ容量は512KBもあり、i8085用
のプログラムなら何本でも不揮発で保存しておけます。
i8085で走らせるプログラムのマシン語コードは、この32bitマイ
コン自身のプログラムの中に一緒に記載しておけば、PCから
USB経由で転送できるので、超便利です。 アドレスバス16bit
＋データバス8bit＋αに必要な30本のI/Oピンも確保できます。
シリアル通信機能も内蔵しており、USB仮想シリアル通信の
ポートも１chあるので、簡単にPC上のターミナルソフトとやり
取りできます。

で、作戦変更後の目標。

　　CPU             i8085 AH-2　( 5MHz )
　　ROM             32 KB　( 0000H ～ ) ： エミュレート
　　RAM             32 KB　( 8000H ～ ) ： CY27256
　　シリアルI/O   i8251相当動作をエミュレート
　　パラレルI/O   M5M82C55

これからハンダごてを暖めて、基板製作に取り掛かります。

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柴犬を連れて宇都宮ろまんちっく村～鹿沼へ行ってきました

宇都宮IC からすぐの "ろまんちっく村"。 ペットと一緒に食事
ができます。 外のテラス席「ドッグテラス」。 降った雪がまだ
少し残るくらいだったのですが、周りがガラス窓で囲まれて
いるので、風もなく陽が差していた今日はポカポカでした。

ランチにスペアリブを頼みました。 骨は少しで肉の方が多く、
ボリュームがありました (骨は↑が美味しく頂きました) 。
でも残念ながら、昔食べた巨大なあのスペアリブはメニューに
ありませんでした (下は1997年当時のメニュー) 。

ランチの後は、何か冬のイベントをやっていないかと鹿沼市
へ移動。 やっていました！ 今日から「The楽市inかぬま」が
始まっていました。 おひな様めぐりなど色んな催しが開かれ、
下の写真の 掬翠園 (きくすいえん) という庭園でもたくさんの
雛人形が飾られていました (ペットは入れませんが) 。

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新：自作シリーズ 「40年前のマイコンを作って動かす」 第一話

拙ブログには、完結していない書き掛けのシリーズが一杯
あるというのに ．．．

　・ 簡易型オシロスコープを自作しちゃう！
　・ EDSAC から 自作PC まで － 出会ったコンピュータ達
　・ 無線機のサウンド強化

１月にオークションサイトでこんなものを買ってしまいました。

インテルの 8 bit CPU、8085 です。 バージョンは AH-2 なの
で、スピードは 5MHz 。 刻印のように、今からちょうど40年前
の1976年に製造されたチップです。 先の EDSAC から 自作
PCまで － 出会ったコンピュータ達 の第一話のコメント欄で
書いたのですが、大学の時にこれを使っていたので、つい
懐かしくなって買ってしまいました。 ２個１組で、なんと未使
用の新品でした。 写真の通り、セラミックパッケージです！

もちろん、今どきの組み込み用マイコンと違って、X'tal さえ
つなげば動作するというシングルチップものではありません。
( i8085なので、i8080よりは相当楽ですが )

なので、メモリや周辺回路も合わせて作ってやらないと動かせ
ません。 また、最近の Windows や Mac の PC に入っている
CPUと比べると、笑っちゃうくらい低い処理能力です。 でも
自作の楽しみとしては、真空管アンプに匹敵するのではない
でしょうか。

ということで、また新たな自作シリーズを立ち上げちゃいます。

システム構成の検討から部品のハンダ付けまで、可能な限り
"全て自作" にこだわります。 ソフト開発環境は、CP/M 上で
動かせるマクロアセンブラ ( MASM ) と、Windows上でCP/M
を動かすエミュレータを Web から入手してアセンブルするの
が一般的なようですが、Windows上で直接動かせるクロス
アセンブラだったら自分で作れるかな？

とりあえず、Palo Alto 版 Tiny BASIC を動かすこところまでを
目標とします。

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