ついでといってはなんですが、 CG-ROMの 2316 → 2732 の回路図も後半に掲載します。

最初は、 EPROMに書き込んで、差し替えればいいのかなと思っていたのですが、ピン配列の差異があるため、そのままというわけには行きませんでした。PROMの2332 を EPROM 2732 に換装するという事例は、海外のCommodore PET-2001や C64 をターゲットにした記事がいくつかあるのみ。日本でも紹介されている記事はあるものの具体的な配線については言及されていませんでした。

仕方ないので、まずはそれぞれのデータシートのピン配列を確認して、結線について考えました。

2332と 2732 は、その「32」が示す通り、 32KBit すなわち 4KByte のROMですので、容量は一緒。そしてピン配列もおおよそ一緒。違うのは 3ヵ所のみ。

2332 の /CE1 と M2732Aの E̅ は、両方とも Low で ROM が有効 (Active Row) という意味なりますので、これを結線。
M2732Aの ピン20 ( G̅Vpp) は、2332 の ピン12 (GND) に繋ぎます。
それと、それぞれの A11を結線。

ということで簡単なのですが、ユニバーサル基板にコンパクトに作成することを考えると、少し工夫が必要でした。
実は、基板作成には 2回失敗して、3回目にうまく行きました。しっかりとMZ-80K/C側のICソケットに刺さることが必要です。不安定になってしまいます。

うまくいった作成方法

最初に失敗だったのは、手持ちの角ピンのピンヘッドを使ったこと。これが結構 ICソケットに対しては刺さりが悪いです。Arduino や ESP32などの Break out 作成やジャンパ用には良かったのですが、適材適所ということで。

秋月で、両端がピンのものと、片側が丸穴ソケットになっているものを購入。

ユニバーサル基板の端っこに、写真のようにハンダ付け。ピン位置が同じ部分は「渡しハンダ」(言い方が古い? ) 、今風に言えば ハンダ ブリッジ (solder brigde) かな?
作成手順

① 基板をランド側 (ハンダ付けする側) を上にしてテーブル上に置いて、片側丸穴ソケットのピンを刺します。つまり、ピンの脚が浮いた状態で、基板の逆側に飛び出さない形にしてハンダ付け。垂直になるように一カ所だけハンダ付けして、垂直を調整して固定します。そのあと残りのピンをすべてハンダ付け。これを2つ分。 ( 2732を刺しますのでピッチに注意 )

② 両端がピンになっているものをハンダ付け。ピンをブレッドボードに差して、そこに基板を乗せてハンダ付けするとかなり垂直になります。ブレッドボードがあれば是非そうしてください。

③ 同一ピンは、渡しハンダで導通させます。テスターで1つずつ確認しましょう。

④ 18,20,21ピンを写真のように配線。

とりあえず以上でハンダ付け完了です。

そのままトライしてみる

基板が大きいままなので、コンデンサに当たってしまうため、2段下駄を履かせて高さ調整。

そして MZ-80K2の電源をON!

モニターのプログラムを改造したことがわかるように、SP-1002A (Aの文字を追加) としましたので、配線がうまく行ったことが確認できました。

基板を加工する

作成した基板のままでは大きすぎるので、コンターマシン (エンドレスのバンドソー) でおおよその大きさに切り出し。
写真では2つありますが、これは 2316 → 2732 (キャラグラROMの換装 ) 基板も同時に作ったためです。こちらはまた配線が少し違いますので、別途紹介いたします。

次にグラインダーで細かく、できるだけ小さくなるように加工。

出来上がり。

実装

写真の下側が モニタROMを換装したもので、上部は CG-ROM を換装したものです。モニタROM が4KBなのに対して、CG-ROMは2KBですので、配線は少し違います。

起動そして確認

今回は、MZ-80K/C で SDカードから mztファイルを読み込む基板を手に入れたので、それを利用するため モニタROMの改造をしました。また CG-ROMについては、MZ-80Aという海外版に実装されたキャラクター ROM の内容に差し替えてみたかったからです。海外向けは「カタカナ」が不要ですので、そこに結構面白い記号や図形が登録されています。PCGがなくても面白いキャラグラができそうな感じです。

二つの ROMを換装して電源を入れて、キー入力で表示できるものを表示してみまたした。

あとで、256個のキャラをすべて表示するプログラムを作成して公開いたします。

CG-ROM (2316 → 2732) の換装

CG-ROMは、 8×8ドットのキャラ文字 256種ということで、2046byte (2KB) のPROM 2316 となっています。これを EPROM 2732に換装するということで、前半2KBだけ利用します。ということで A11はGNDに固定。

切り替えスイッチを付けて 日本版と輸出版のCG-ROMデータを切り替えなんてこともできると思いますが、とりあえずは換装するだけの回路図となります。こちらはとてもシンプルです。

道具は重要

最初の2回の失敗は、基板の設計や部品に問題がありましたが、そのほかも重要でした。

ちょっと良いハンダこて、フラックス、ハンダ吸い取り線、テスター

失敗の巻 (第一回トライ)

初回、2回目は、基板の設計の問題、ハンダ付け、ピンの刺さり具合など問題だらけでした。反省の念を込めて写真をアップ。

ちょっと余談ですが、

1979年に発表されたNECのPC-8001。当時はまだパソコンという言葉がなく、マイコンと呼んでいました。

最近では、マイコンと言えば、RaspberryPi や Arduino、ESP32 などの SBC (Single Board Computer)を意味しますね。

懐古主義? と思われがちですが。。

私の場合は、個人的な思い入れが非常に強いということもありますが、IoTシステムを構築する上で、コンピュータの根本を知るといことが重要になってきます。組み込み開発の分野では当たり前のことですが、一般的な業務システム開発、Webシステム開発の技術者が工場IoTとリンクするときにコンピュータとは何かというところを理解していないと問題が生じてしまいます。

ということで今更ながらPC-8001用のゲームを作ってウォーミングアップ

まだ発表するには時期尚早ですが、途中のものの一部をアップします。

タイトル画面。PC-8001 では、2×4ドット毎に1色しか指定することができません。160×100ドットという低解像度ですが、うまく作成すれば、なんとなく味のあるデザインになます!

当時、よくあったストーリーを表示する画面。Ultima II をイメージして作成してみました。

キャラクターの初期パラメータを乱数で設定。キーを押してストップさせてそれぞれの値を決めていきます。昔の光栄の初期の「信長の野望」「三国志」がこんな感じのキャラ設定でした。多分。当時プログラムがBASICで書かれていたので、ここを最大値になるように改造してチートしてました。。

フルグラフィックにしようかと思いましたが、ちょっとマシン語で書く時間もないので、BASICでもある程度スピードがでるようにキャラ文字オンリーでマップ表示。

N-BASIC 小ネタ

N-BASIC でゲームプログラムをする際のちょっとしたテクニックについて、おさらいします。(いまさらだれが必要としているのか不明ですが。。)

ファンクションキーを設定する

よく利用するコマンドをファンクションキーに割り当てることで、プログラム作成時の時間の節約になります。

KEY1,"WIDTH 80,25"+CHR$(13)
KEY2,CHR$(12)
KEY3,"CONSOLE 0,25,1,1"+CHR$(13)

リアルタイムなキー入力は INP(n) を利用する

キー入力には INKEY$ という命令もありますが、これはキークリックされたかどうか評価するものです。上記画面のパラメータを設定するような場合や、質問にY/N でこたえるような UI の場合は良いですが、ゲームのキャラクタを動かすときなどは、キーを押しっぱなしたときは連続してキャラクタが動いてほしい場面が多いかと思います。
その際は、INP(n) で対象のキーの状態 (押下しているかどうか)を取得することができます。

()はテンキー側のキーボードを示しています。
何も押されていないときは255となります。
一般的な利用方法 (Zキーが押されていることを確認するとき)

IF INP(5)=251 THEN ....

ゲームの時はコード量を減らす技として、論理演算を利用することが多いです。
例えば [4]で左、[6]で右にキャラクタを移動させるときに、移動量を論理式を使ってシンプルに記述することができます。

I=INP(0):X=X+(I=191)-(I=239)

それと、実は同じボードで同時に押されているキーも検出できます。上記の例では、 251や191などと書いていますがポートの1byte の8つのビットが0か1になっているだけです。
何も押されていなければ、11111111B で255となっているだけです。例えば ポート0 で、テンキーの1が押されていたら11111110B、2が押されていたら 11111101B、同時に押されていたら、 11111100B となるだけのことです。これを10進数表記して条件に入れているだけです。

INSTR で何種類かの入力を受け付けるようにする

例えば、ゲームなどで Y,y,ﾝ,SPACE,RETURN で入力を待つようなときに、キーのモード (大文字、小文字、カナ)を気にしないで対応させる小ネタです。
すなおに記述すると

K$=INPUT$(1):PRINT K$;
IF K$="Y" OR K$="y" OR K$="ﾝ" OR K$=" " OR K$=CHR$(13) THEN.....

となりますが、INSTR$ をうまく使うとすっきり書けます。

K$=INPUT$(1):PRINT K$;
IF INSTR("Yyﾝ "+CHR$(13),K$) <> 0 THEN ....

タイトル画像の作成について

160×100 の低解像度画像とは言っても、手作業だとかなりだるいので、これは現代の力を借りました。

最初に 160 x 100 の画像を PhotoShop で作成。これをコントラストを上げて、さらに減色。これである程度の画像ができあがります。
2×4 ドット毎に1色しか色付けができないこと、1行では20回までしか色を変化されることができないという点を考慮してデザインすることも重要です。PNGで保存。
このあとは、Delphi で作成したツールで画像を読み込んで、16進数に変換して、CSVで書き出しました。
さすが文明の利器! らくちんでした。

まだまだ制作途中です

まだコーディング半ばなので、発表するまでに至りませんが、夜や週末にぼちぼち進めていきます。

MZ-80のエミュレーターも同時に作っているので、中々進まないです。。

何がしたいのか?

何がしたくて、過去のテクノロジーのおさらいをしているのかと申しますと、RaspberyPi などで、LinuxなどのOSなしで直接動かす、いわゆる Bare Metal で超高速なIoT機器を作りたいのです。 Arm系のマシン語をやったことがないので、Z80, 6809, 6502, 8086 でウォーミングアップして助走をつけているのです。。(笑)

振動試験機の移設工事完了に伴い、振動試験の委託サービスを開始しました。
X-Y、Z方向 (傾きも設定可)について、加速度、振幅、周波数の設定が可能です。
また温度 (-40～150℃)、湿度 (20～90％) での環境下でのテストも可能です。
振動試験を試してみたいという案件がございましたら、お気軽にお問合せください。

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