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

ロジアナ

フォント交換

画面表示の文字が少し大きいので6*8ドットのANK文字フォントに交換してみました。 1行50カラムくらいまでは出せるので多少情報量が増えました。 画面上から2行目の『[--*]----』の表示はテクトロのオシロにある表示と 同じようなもので、サンプリン…

操作系作りこみ

今までH8-CPUプログラムのコンパイルをDOS上のコマンドラインでやっていましたが ルネサスのhew4統合環境へ完全移行しました。 割込みの記述が容易にできるようになったので操作パネルのスイッチ読込みを 10msタイマ割込みで行い操作がスムーズにできるよう…

カーソル表示追加

いま大きい問題は画面の更新に時間がかかることです。 サンプリングしたデータを波形表示に展開するのに約1秒かかっています。 画面描画するときに今までpixcelやlineなどグラフィックス描画関数を 使っていましたがロジック波形表示では縦横の線のみなのでV…

電源部改造

前回のトランジスタ過熱対策を実施しました 電源基板のパタンにスリットを切り、パワートランジスタの入力側と 電源入力を切り離しその間にセメント抵抗8.2Ω10Wを挿入しています。 これで抵抗でのドロップが実測5.6V、消費電力が3.8Wとなり トランジスタの温…

アナログチャンネル表示(2)

こんどは矩形波500kHz1Vp-pをファンクションジェネレータで発生させて入力しました。 下側はテクトロTDS540で同じ信号を同じ位のサンプリング周波数で観測した場合です。 メーカーの製品と比べるのはさすがにかわいそう。

アナログチャンネル表示

いままではロジック入力とアナログ入力は同時表示させていて ミックスドシグナルオシロでしたが、アナログチャンネルのみを表示させるモードを作りました。 写真の表示は64MS/sの状態で1MHz1.0Vp-pの正弦波を入力しています。 (時間軸グリッドは計算間違い…

電源基板改造

機能・動作のデバッグは順調に行っていますが、気になっているのが電源部の発熱で +5V系のパワートランジスタが触っていられないくらい熱くなります。 入力の+15Vを+5Vにドロップさせ消費電流は実測700mAなので約7Wをパワー トランジスタが消費していること…

波形表示の正常化

以前にロジアナ基板とLCD制御基板を仮組したとき、ロジック波形表示に異常なばたつきが 出てしまい、どこからかノイズが回り込んでるな。。と思いつつ解明ができず、その後、 電源基板で5V系を強化したりしても現象は収まっていませんでした。 今日たまたま…

CPLD修正

外部バスとつながる双方向のマルチプレクサを多少変更して 予備用の入力レジスタと出力レジスタを追加しました。 ロータリエンコーダカウンタのオーバーフロー検知やビープ音制御に使用します。 これまでにCPLD内のレジスタをアクセスすることでカウンタ値や…

CPLD機能追加

パネル制御CPLDにロータリエンコーダの信号を受けるシンクロナイザ、カウンタ を追加しました。 さらにカウンタ出力とスイッチLEDマトリクスの入出力を外部バスへ接続するための マルチプレクサもVHDLで記述しました。 上の図はかなり込み入ってますがユニッ…

背照LEDの制御

CPLD内のLEDスキャンレジスタを外部バスからアクセスできるようにして H8側から見ると5ビットのレジスタが3個見えるようになっています。 この状態でH8のプログラムで背照LEDをランダムに明滅させました。 architecture Behavioral of LEDSCAN is signal REG…

制御ロジックのVHDL化

CPLDの回路図ファイルをWin98上のProjectNavigator4.2からXP上のWebPackISE8.2iに 持ってきたら74系TTLのモデルライブラリが無くなっているらしく歯抜けになってしまいました。 いずれVHDLで記述するつもりだったので機能モジュールごとに書き換えてこれをシ…

操作パネルテスト(2)

操作パネル基板と制御基板をフレキケーブルで接続しました。 ここにもサンハヤトのエクステンション基板を使用しています。 0.8mmピッチ61ラインのものを30ライン分切り出してコネクタに刺しましたが ぴったり勘合し、動作テストも正常にできました。 ただし…

操作パネルテスト

操作パネルの動作試験の為にCPLDにテストロジックを書き込みました。 まだメインのH8-CPUから制御するのではなく、パネル制御CPLDにぶら下がる SW,LEDが正常に動作するかをスタンドアロンで確認するだけです。 押されたキーSWに対応する背照LEDを点灯させ、B…

基板組み付け

操作パネル基板とその制御基板を本体のアルミシャーシに組み付けました。 両方を結ぶフレキケーブルがまだですが、全体がだいたいまとまって来ました。

ロジアナ基板と結合

ロジアナ基板と接続するフラットケーブルを作り そこから電源とクロックを供給してもらってます。 電源の+/-のパタンミスはフラットケーブルのスダレ部分で 線を交差させました。 CPLDにはテスト用のロジックを組みこんで青LEDがチカチカしています

パタンミス修正

CPLDの動作を確認するために簡単なカウンタ回路をコンフィグレーションしてみました。 H8のシステムクロックを65536分周してさらに8ビットカウンタで8ビットのLEDをチカチカする だけです。 ところがiMPACTでのダウンロードでいきなりエラー635が発生しまし…

スイッチ取付け

操作パネル基板にプッシュスイッチを並べてつけました。 全てLED背照付きでキー接点と同様にLEDもマトリックス状に配線してあり、 フレキケーブルを介してパネル制御基板に結ばれます。 ロータリエンコーダの出力はダイレクトにパネル制御基板へ接続します

スイッチパネル

操作スイッチパネル基板の組立て開始。 先ずはジャンパ配線しています。 スイッチは15個並べる予定ですがマトリクス状に接続してあり 機能はソフト定義になります。 15個にどのような機能を割当てるかもまだ考えてません。

表面実装品追加

パネル制御基板にIF用のIC、チップCを追加実装しました。 ここでロジアナ基板へのコネクタピンアサインで電源+/-が逆になってしまっていることが発覚。 間を結ぶフラットケーブルを圧着するとき一部ひねりを加えて作らなくてはなりません。 昔のDOSVマシンで…

CPLD半田付け

0.5mmピッチQFPのXC95144XLの半田付け かなり難しいと思っていましたが液体フラックスと0.3mm半田を使って 1本づつ半田付けしてもわりとスムーズに行きました。 ブリッジしてしまったところは基板を縦にしてこて先でなぞると うまい具合に余分な半田がこて先…

電源基板組込み

完成した電源基板をロジアナ基板の上に組みこみました。 4階建て構造です。 動作中12Vレギュレータはほとんど発熱はありませんが 5V用のパワートランジスタがかなり温まります。 放熱器がもう少し大きい方がよかたっかもしれません

基準電圧源

+5V定電圧回路に超高安定基準電圧IC、ナショセミLM399Hを使ってます。 こんなところに使うのは非常にもったいないですが、ジャンク箱にころがっていたんで。 このICは結構昔からありますが電子ヒータによる恒温槽つきのツェナダイオードで 6.95V、1.0ppm/℃と…

電源基板完成

プリント基板が出来上がったので、ここから先は楽チン。 さくっと電源基板に部品実装しました。 外部入力+15Vから3端子レギュレータでドロップさせ+12Vを生成し、 +5Vは何故かわざわざ個別部品でレギュレータを構成しています。 TO-3パッケージが懐かしい2SD…

基板仕上げ

0.8、1.1、1.5、3.2mmのドリルで穴あけと切断まで終わったところ。 大きい1つの穴はロータリエンコーダのシャフトが通る穴です。

グリーンレジスト塗布

グリーンレジストを塗っていますが毎回ですがどうもうまく行かない。 ムラになるうえ、表面がザラついて艶がないのでマスキングを剥がしたあとで 表面をコンパウンドで砥いでみました。 剥き出しになったパッドにはフラックスを塗っています。

パタン修正

PLDのパッド周辺を顕微鏡で拡大してみたところ3ヶ所に微細なヒゲ状の突起で ショートしているところが見つかりました。 パッド間の隙間は計算上0.2mmですが、ショートしている幅はこれからみると20μm以下です。 これを切断するのはわりと容易で、パッドに沿…

エッチング 再チャレンジ

感光基板を買ってきて同じマスクで再チャレンジしました。 露光は15Wケミカルランプ×3で5cm離したところで、時間はさらに延ばし13分。 現像は30℃1分で変わらずで処理したあとエッチングしたら今度はうまく行きました。 露光が長いのと、光が満遍なく当たるよ…

エッチング大失敗

サンハヤト基板の感光剤が改良されていると言うアナウンスがあって 今までより少し長めに露光(5分→8分)してエッチングしてみましたが大失敗。 パタンの周りにウイスカ状の溶け残りが出てこれがいつまでたっても溶けません。 上の写真はエッチング液の中で1…

マスクフィルム印刷

電源基板、操作パネル基板、操作パネル制御基板のパタンをフィルムに出力しました。 サンハヤトの専用フィルムは最近改良されて薄手になっているらしいですが 余り違いはわからず。 ただA5サイズの試し刷り用テストピース2枚がおまけで付いていて、今回の基…