ＴＫ８０／ＢＳの
シンセシステムを復活／拡張したい〜
その５２
ＳＢＣ８０８０ボードを使った
ＴＫ８０ＢＳ互換機の拡張Ｉ／Ｆの作製
２０２０年
５月２３日
センタポンチ用のシートを剥がして、レタリングのシートを貼ります。部品の穴はカッタで慎重に開けます。本体の上に乗せて雰囲気を確認します。四隅のガードが厚いので、ケース間の隙間は結構あります。
フロッピエミュレータの固定スペーサは手持ちの物から選び、組み合わせて長さを調整します。フロッピエミュレータが固定できました。
リアパネルの折り返し部分はボードエジェクタと干渉するので、エアニブラで切り取りました。
リアにボードガイドレールを取り付けて、マザーの位置を決めます。４枚のボードを仮止めしてみます。良いようです。
フロント側のボードガイドレールの下側をアクリルの廃材から作製します。２ｍｍで溝を入れて４個作製しました。
部品入れにあった、鉄製のプレートで上下のガイドレールを連結します。
フロント側のガイドレールはケースの下側からネジで固定します。
フロントパネルにＬＥＤを取り付けました。少しきつめに穴が開いているので、少し圧力をかけてＬＥＤをパネルに挿入し、エポキシ接着剤で固定しました。９０個近くあるので、結構大変です。ＬＥＤはＭＣ８０＋互換部が黄色、テンポ制御の１６ステップシーケンサ互換部が赤色です。
５月２４日
ＬＥＤのリードを曲げてダイナミック点灯用に連結しケーブルを接続します。ＭＣ８０＋部、１６ステップシーケンサ部をまとめて４０ピンのフラットケーブルネクタに配線しました。
ＶＤＰボードのアドレス線を配線しました。次回はＰＳｏＣのロジックのテストが出来ると思います。
５月２９日
ＶＤＰボードの続きです。不足している配線を追加します。ＰＳｏＣのみを実装して動作確認の準備をします。
マルツから購入した部品が届きました。７４ＨＣ１３８と３０ピンのレセプタクルです。予備のＰＳｏＣも購入しておきました。
３０ピンのレセプタクルで、８２５５とＳＣ−０１を接続するケーブルを作成しました。仮止めしてみます。良いようです。
アナログディスカバリのロジアナでＶＤＰのアドレスデコーダの動作確認を行います。ＶＤＰをマップしている７Ｃ２０、７Ｃ２１を簡易ＩＣＥでアクセスして確認します。アドレスデコーダの動作は良好です。
その後、ＶＤＰとＤＲＡＭを実装して動作確認しましたが、動作しませんでした。動作確認中にＶＤＰの温度が上がってきたので、本家で動作させて温度を測ると、５２℃を超えていました。高温になるのは正常のようです。
５月３０日
ＶＤＰのデータシートを確認すると、バスのビット０がＭＳＢでした。このＶＤＰは元々、ＴＩの１６ビットのＴＭＳ９９ｘｘシリーズで、システム全体でビット０がＭＳＢのようです。今回、ＤＲＡＭ周辺の配線はデータシートを見て配線したので問題なく、影響があるのはデータバスのみです。データはＰＳｏＣを介して接続しているので、ＰＳｏＣのピンを入れ替えて、動作するようになりました。
ＶＤＰボードに空きエリアがあるので、Ａｍ９５１１（ＡＰＵ）を追加で載せようかと考えています。入手経路は忘れてしまいましたが、少なくとも、当時買ったものではないです。当時は高くて買えませんでした。基本的な使い方と同時の価格はここを参照してください。電源は５Ｖと１２Ｖですが、５Ｖは１００ｍＡ必要です。制御プログラムは新規に作成する必要があります。既存のＢＡＳＩＣ内で使うのは難しそうです。変数の格納場所を探してフォーマットも変換する必要があります。因みに、Ａｍ９５１１の下に映っている１８ピンの金色のチップはインテルの８００８です。
ＶＤＰのＲＡＭ用にＥｂａｙで購入した１６ＫビットのＤＲＡＭのＭＫ４１１６ですが、Ａｍ９５１１を探していて、同じ部品入れで見つけました。購入しなくても良かったです（笑）。スピードグレード３でデートコードは８１ｘｘなのでアクセスタイム２００ｎの８１年製と思われます。ちなみにＥｂａｙの方はスピードグレート２、デートコードは１４ｘｘなので１５０ｎの１４年でしょうか？試しに、古い方に交換してみましたが、問題なく動作しました。
ＶＤＰが動作したので、電源＋ＬＥＤドライブ＋ＳＣ−０１ボードの作製を進めます。テンポ制御にＡＤＣを使うので、ＳＡＲバイパスコンデンサＣ１２のみを残して、ポートに接続されている必要無いコンデンサと抵抗を取り外します。
ボード裏で各電源の配線を追加しました。ＳＣ−０１の電源は１２Ｖです。
ＶＤＰボードが動作したので、ブロック図を更新しました。
６月６日
電源＋ＬＥＤドライブ＋ＳＣ−０１ボードの８ｘ９のＬＥＤダイナミック点灯の配線を行います。チャンネルドライブ用トランジスタを９個実装して完了しました。
簡易ＩＣＥからシンセ用の８２５５をアクセスして８ｘ９のＬＥＤを点灯させ、電流制限抵抗を調整して本体のＬＥＤと明るさを合わせます。
ボード上に電流制限抵抗を９個実装しました。
チャンネル１とゲートに５５を出力してみます。動作良好です。
６月７日
手動で８２５５をアクセスする分には問題なかったのですが、実際にプログラムでシンセに音出しすると、各チャンネルが混ざってしまう不具合が発生しました。本家のＭＣ８０＋は４０００や４５００シリーズの遅いロジックを使っています。８２５５からのアドレスのジッタがＰＳｏＣの内部では違うアドレス指定になってしまうためと思われます。チャンネルを分別するＬＵＴにクロックを追加して同期化すると改善しました。
もう一つの不具合はテンポ制御用の１６ステップのアナログシーケンサの互換部です。ＰＳｏＣの４ビット基本カウンタで作りましたが、このカウンタのクリアは同期クリアでした。クリア動作させるためにはクロックが必要です。本家で使っているアナログシーケンサは１０ビット／１６ビットとも非同期クリアです。別のカウンタで使える物がないか確認します。
まだ、ＰＳｏＣ内のシンセ用のテンポクロックが出ないため、アナログディスカバリのパターンジェネレータでクロックを作って確認します。１６ステップのアナログシーケンサの互換部の動作が本家と違いますが、それ以外は動作しているようです。
フロントパネルのＬＥＤの配線は問題ないので、ボードガイドレールを固定しました。
シンセと接続する３０ピンケーブルを作って、リアパネルに固定しました。次回、ＡＤＣでボリューム値を読み取り、１６ステップのアナログシーケンサと合わせて、テンポクロックを作成予定です。
６月１３日
シンセのテンポクロック用のテストプログラムを作成しました。ＡＤＣで読んだボリューム値を４倍して、ダウンカウンタに設定します。
プログラムを実行して、フロントパネルのボリュームでテンポクロックが可変できることを確認しました。実際には１６ステップのシーケンサのステップとボリュームの値からテンポクロックを計算して出力します。必要な周波数は２０〜５００Ｈｚです。
フロントパネルのボリュームが読めるようになったので、フロッピエミュレータをケースに取り付けます。スペーサを挟んでドライブ＃１を固定し、ＬＣＤパネルをフロントパネルに固定します。
続いて、ドライブ＃０です。同様にエミュレータ本体とＬＣＤパネルを固定しました。上からドライブ＃０、＃１です。ＳＤカードはラッチタイプではないのでパネルからの突き出しは長いです。
フロッピエミュレータの動作確認を行います。動作良好です。ＬＣＤのバックライトは少し明るすぎかもしれません。定電流ダイオードで電流を決めているようです。
６月１４日
本家のＳＣ−０１ボードを参考に簡易回路を起こして、電源＋ＬＥＤドライブ＋ＳＣ−０１ボードにＳＣ−０１の回路を追加しました。本家のＳＣ−０１は雑誌を参考に作ったと思いますが、回路図が残っていません。ＳＣ−０１の手持ちは１個しかないので、本家ボードから抜いて、互換機へ挿して使います。Ｅｂａｙでもチップは見つからず、入手困難です。右は本家ボードとの比較です。動作は良好でした。
ＳＣ−０１とフロントパネルのＬＥＤドライブの動画を作成しました。テンポクロックのロジックにデューティを５０％にする２分周回路が入っているの忘れていて、テンポクロックが１／２になっていました。ボリュームを最大にしても、テンポが遅かったです。約２１Ｍバイトの動画をダウンロードします。
テンポ制御の１６ステップシーケンサのクリア問題が残っていますが、拡張Ｉ／Ｆの基本機能が動作したので、ＶＤＰボードにＡｍ９５１１（ＡＰＵ）を追加します。とりあえず、データバスと制御線を追加しました。ＰＳｏＣのピンは２本しか余裕がないのですが、必要なのは２ＭＨｚクロックとＣＰＵと同期させるためのＲＥＡＤＹ制御です。クロックのみＰＳｏＣで生成してＲＥＡＤＹ信号は外部で作成する予定です。
電源＋ＬＥＤドライブ＋ＳＣ−０１ボードにボリューム用コネクタを追加しました。ＳＣ−０１の音声出力はリアパネルのボリュームに送ってから戻して、本体のスピーカからゲーム音、キー変換ユニットのブザー音とミックスして出力します。
ブロック図を更新しました。
