CPU実験室

誰も見向きもしない古いCPUをいじって動かしてみようというプロジェクトです

テスト治具

82C55入力ピン

8255への出力ができたので同じように入力も確かめてみました。プログラムは以下のようにPAのみ入力に設定したあとPAの読み取りデータをPB,PCに出力するのみです。 I/Oへの出力(STORE)時のCNTLフィールドは0x41(AS=1.SB=0,OPT='001')でも0x51(AS=1.SB=1,OP…

パルス幅測定

テスト用治具のファームウェアに測定モードを追加しました。 パルス測定入力に与えられたパルス幅を測定するもので簡易的なストップウオッチのようなものです。構成は以下のようにTMR1を内蔵クロックで自走させパルス入力の立上り立下りでカウンタ値を取得す…

温度センサ

テスト治具に温度計のファームウェアを組み込んでみました。センサは1-wireI/Fを持つDS18B20を使います。DS18B20による温度測定の具体例は検索すると山のように出てきますがだいたいがArduinoとかRaspberry Piのような市販CPUボードをホストとしてドライバも…

BNC入力

テスト用治具のパルス測定用BNC端子を75Ωのものから50Ωのものに交換しました。 見た目は中心導体の絶縁のしかただけです。左側の温度センサ入力端子も内部配線を済ませたのでファームも作らなければ・・・。 念のためパルス入力の再テストをしておきます。右…

パネル面仕上げ

テスト治具基板を取り付けているスペーサを8mm(4mm×2)に交換しさらにワッシャを挿入して高さを微調整。パネル面とほぼ面一にしました。 なぜ面一にこだわったり皿ネジを使ったりしたかというと・・・ 最後にスモークアクリルの化粧パネルを貼りたかったの…

電源配線変更

テスト治具の機能はほぼ確認できたので、本来のターゲット、CPUボードをつないでみました。 ここで問題発覚。あらかじめCPUボード単体をテスタで測った消費電流よりもパネルメータの表示値がかなり小さいのです(ざっくり半分くらい)これはメータが安物だか…

パルス入力テスト

FGが修理できたので改めてテスト治具のほうの動作確認をしてみます。 FGの出力をパルス波形、TTLレベル出力(振幅5Vp-p、DCオフセット2.5V)、100kHzとして入力すると99.95kHzを示すのでこれはOKでしょう。 パルス入力に連続Hレベルが入力されているときアナ…

FG修理

FG110修理用のオペアンプOP177が到着しました。注文からChinaPost経由で3週間ですからこんなものでしょう。実はこの業者、SRAMと取り違えてGALを送ってきた業者で、注文通りのSRAMが同梱されてきました。これはちゃんと新品、チューブ包装でした。 さっそくO…

配線追加

ケースに電源スイッチ、パネルメータ、コネクタ類を取付けて見た目はほぼ完成です。かなりてんこ盛り状態ですが、小さい頃からスイッチとかメータがびっしりついたマシンになにか憧れの様なものがあって、デザインはそのオマージュです 筐体内配線もだいたい…

基板組み込み

テスト治具の基板をケース内側からスペーサで固定しました。このケースにはもともと基板固定用のボスが四隅に立っていたのですが取付け高さが全く合わないので根元から切り倒してしまっています ケースの表面(ケースの仕様としては底か)の状態です。基板に…

穴あけ完了

それにしてもほんとにメカ加工って嫌いなんです。室温35度の中、ドリルとノコとヤスリで格闘し、黒い切粉と汗でドロドロになりながらここまできました。 今どきならレーザーカットしてくれる業者に出すとか3Dプリンタで作っちゃうんでしょうけど。 加工が…

ケース加工

テスト用治具の基板は完成したのでいよいよケースに組み込んでいきます。このケース加工というのが昔から苦手で、だいたいは何作っても基板むき出しで完成!としていたのですが、やはりツールとしての使い勝手は段違いなので嫌々ながらですがここはちょっと…

回路簡略化

この回路はDCから動作するので、コンデンサのインピーダンスは無限大、電流の流れない抵抗は直結と置き換えていくと等価回路はここまで簡略化できました 2個のオペアンプのカスケードが謎。こんな接続って教科書的に見たことがありません。ですが非反転入力…

部品交換

基板上にはDCオフセット電圧の出力にテストポイントがありここはつまみの設定どおりの電圧が現れました。一方OP177の出力は-3Vくらいで変化せず、なおかつOPアンプの+入力(0V)と-入力のバーチャルショートが成り立ってないのでこれはOP177が壊れてるんじゃ…

出力回り

基板右下の出力アンプ付近を拡大してみます 100MHz電流帰還型ビデオアンプHA-5020の出力を100MHzビデオラインドライバEL2003で電流ブーストしているのがわかります このあたりのサービスマニュアルとか回路図をネットで探してみたのですがどうも出てきません…

FG分解

脇道にそれますが不調のファンクションジェネレータFG110をちょっと分解してみました。筐体カバー側面にネジが無く、どうやって開けるのか一瞬悩みましたが、なんのことはない後面部にあるスタンド用の足を外すと筒状のカバーが後方にすっぽり抜けました。昔…

FG故障中

周波数カウンタ部分については自身の内部クロック源でそれなりの表示が出るようになったので本来の外部入力からのカウントを確認してみました。 信号源として手持ちのDDS方式ファンクションジェネレータ(横河FG110)を持ってきたのですが・・ これ本当に久…

割込み再修正

周波数カウンタの動作はできているのですが被測定用のクロックの周波数を上げたりゲートタイムを延しているとカウンタ動作がフリーズしたり、突然リセットがかかったりすることがあります。Cで書いているなら暴走なんてそうそうないことなんですがあるとすれ…

割込み修正

今の処理には2つ問題があって1つ目はカウンタTMR0が8ビットしかないので0-255までしかカウントできないことです。 これはTMR0のオーバフロー割込みを許可して新たに割込み関数に追加したハンドラの中で変数TMR0Hをインクリメントするようにしました。これで…

周波数カウンタ

PIC16F886にまずは周波数カウンタの機能を実装します。主にポートON/OFF(Lチカ)の周期を見るくらいですから1MHzくらいまで測れれば十分です。 機能はプログラミングでどうにでもなるのですが内部ペリフェラルの相互接続は検討が必要です。今回ちょっとこれ…

抵抗交換

みれば明らかなんですが回路図の設計値通りに作るなら、正しいのがR1,R6で残りのほうが実は間違ってるわけです。R2~R5,R7,R8を取り付けるとき470Ωのつもりで「470」とかかれたテープからチップを取り出したみたいです。当然3桁表記の1桁目は10のべき乗を示…

PIC部分デバッグ

キャラクタ表示器とパラレルLEDは問題なく動いたので次はカウンタ等に使うPICのプログラムをやってみます。 基板上にICSPのコネクタを設けてプログラマのPICKITを直差しできるようにしたつもりなのですがいきなりやらかしてました。 左側の白いコネクタにぶ…

動作テスト

テスト治具基板のテストを開始しました。 まずターゲットのCPU基板と相互接続するフラットケーブルですが治具側がコネクタを基板の裏に実装してあったりするので偶数ピン奇数ピンの入れ替えりが起きないよう慎重に設計した甲斐がありこれは問題なし。 試しに…

基板完成

テスト治具基板に手持ちの部品を実装しほぼ完成しました。 基板表面の部品レイアウト 基板裏面です。上端についている28ピンSOPがPIC16F886でプログラム注入により周波数カウンタや温度計の機能を持たせます。左側についているボックスコネクタが被試験CPU基…

メカ設計ミス

今回の基板は「操作部」であって表示器やスイッチのような機構部品が実装されていていままでの電子部品のみが載ったCPU基板とちょっと毛色が違うのですが、早くもミスが発覚しました 基板実装型のトグルスイッチなのですが密に並べすぎて、隣のスイッチと干…

枕作成

表示面の高さを揃えるための枕(スペーサ)を作成しました。1.6mm厚のユニバーサル基板の切れっぱしを必要な厚みになるまで紙やすりで削っています。いずれも1枚では足らないので2枚重ねとなります。 これは80286基板の時にPLCCソケットの下に敷いた絶縁シ…

部品とりつけ開始

到着した基板にさっそく手持ち部品から取り付け始めています。基板隅の切り欠きはケースに入れたとき取付けボスを避けるためでカナノコで切り落としていますが、製造時に外形線で指示すればやってくれるものなのか・・・わかりませんがオプション料金がつい…

基板到着

このご時世仕方がありませんが、遅れに遅れていた基板がやっと到着。出荷から2か月かかってシンガポールの交換局にたどり着き、そこから日本の交換局までさらに1か月。手漕ぎボートの船便かいっ!と どこで眠っていたかわかりませんが、まずは外装も中身も…

プリント基板製造完了

テスト用治具の基板が工場で出来上がった様子。現地はいろいろ大変だったかと思いますがありがたいことです。 今までだとこの時点から2週間くらいかかっているので4月初めに入手できるはずですが、物流の状況はどうなっているでしょうか。

基板発注

このご時世なので中国での生産、物流は大丈夫だろうかと出しあぐねていましたが別に急ぐものではないので発注かけてみました。時間があったので部品配置、パタン引き回しは結構弄ってます。 オートルータで引かれ、オプティマイズが掛かったラインもよく吟味…