ＴＫ８０／ＢＳの
シンセシステムを復活／拡張したい〜
その５６
互換機の設置、テレタイプの紙テープ、
ＳＣ−０１チップ購入など
２０２０年
８月１５日
モノタロウで購入したシンセ接続用の３４芯のフラットケーブルと３０ピンのレセプタクルです。右はついでに購入した照光スイッチの電球互換のＬＥＤです。価格は結構高く、１個５００円くらいします。本家ＴＫ８０ＢＳの電源を交換したために６．３ＶのＡＣ出力が無くなりました。５Ｖの電球互換のＬＥＤです。色はアンバを選びました。
照光スイッチの電球をＬＥＤに交換して、点灯確認をすると２つの内、１つしか点灯しませんでした。電球互換用のＬＥＤですが極性があり、そのままでは点灯しない場合もあります。
点灯しないＬＥＤの配線は入れ替えて、点灯するようにします。リセットスイッチは押した時のみ点灯します。
Ｅｂａｙで購入したテレタイプ用の５単位の紙テープです。７０〜８０年の旧ソ連製とのことで、ラトビアから届きました。
テレタイプ用なので、コアのサイズも合っています。右の白テープは日本製で８単位用を幅を狭くして使用してます。新しいテープにテストパンチしてみました。矢印がないのが残念です。
互換機とシンセ間を繋ぐフラットケーブルを作製します。長さは１．５ｍにして、両端にコネクタを圧接しました。
早速、新しく作製したフラットケーブルで動作確認しました。動作良好です。
拡張Ｉ／ＦのシンセのＬＥＤ表示に不具合が見つかりました。赤枠の８チャンネルのゲートが点灯しない時があります。本家のＭＣ８０＋では正しく表示しているので、新しく作製したケーブルとは無関係です。簡易ＩＣＥのポートアクセスでは問題ないので、以前にもあったタイミングの不具合です。
８月１６日
近所のホームセンタでＴＫ８０ＢＳ互換機を置くワイヤラックを購入して設置しました。今まで使っていたラックは後ろに写っているプリンタ台にしました。互換機の下はＦＰＧＡシンセのパラメータ設定器を置きました。
ＬＥＤ表示のゲートのＬＥＤの不具合はＰＳｏＣで駆動しているダイナミック点灯ＬＥＤドライブ回路のデータ／アドレスの同期クロックを１００ＫＨｚから１ＭＨｚに変更したところ直りました。
フロッピエミュレータの赤と青のＬＥＤが他とＬＥＤと比べて明るいです。
フロッピエミュレータをケースから外して、ＬＥＤの電流制限抵抗を大きくしました。バランスが良くなりました。
先週に続いて、テレタイプのラインフィードを調整します。プラテンにラインフィードの進みが分かるように油性ペンで線を入れて、調整しやすくします。
８月１７日
テレタイプの製造年月が分かる情報がここにありました。裏側のシールの横に捺印されているようです。このサイトはＡＳＲ−３３ですが、３２にも刻印されていると思われます。次回確認してみます。
８月２２日
Ａｍ９５１１ライブラリ作成の予備調査の続きです。ｅＴＫ−８０のデバッガの使い方を備忘録として書いておきます。下は以前から使っている、浮動小数点を使ったソースとコンパイル結果です。０．２５を引数にｓｕｂ関数を呼び、引数をそのまま戻り値にして、結果をグローバル変数のバッファに文字として変換します。
ｅＴＫ−８０のデバッガはコマンドリファイルを実行できます。テキストファイルにコマンドを記述します。下の例ではＨＥＸファイル、シンボルファイルを読んで、ＰＣ（プログラムカウンタ）をメイン関数の先頭番地ｍａｉｎ＿に設定します。
デバッガを起動して、上記のコマンドファイルを実行します。その後、メイン関数の先頭から逆アセンブルします。ＰＵＳＨＥＩは関数の下のコード領域に埋め込まれた即値１０バイト（８０ビットの８０８７フォーマット）の浮動小数点をスタック領域にコピーする関数です。赤枠内が１０バイトの即値です。デバッガの逆アセンブラはＤＢ文を区別はできないので、このような表示になります。この関数は普通にＲＥＴ命令では戻れないので、関数の最後でＰＣＨＬ命令でＤＢ文の次の番地に戻ってきます。８０ビットの浮動小数点フォーマットはここにあります。ここに８０ビットの浮動小数点をバイナリに変換するソースコードがあります。
ｅＴＫ−８０のデバッガにはＧ（プログラムカウンタから実行）、Ｇ ａｄｄ（プログラムカウンタから実行しａｄｄでブレイク）、Ｐ（ステップオーバ）、Ｔ（ステップイン）の実行関係のコマンドがあります。また、ＢＰはブレイクポイント設定、ＢＣはクリアのコマンドです。
Ｐ（ステップオーバ）は素早く関数を実行できて便利ですが、上記のＰＵＳＨＥＩ関数ようにＣＡＬＬの次の番地に戻らない関数は正しく動作しません。デバッガ内でＣＡＬＬの次のアドレスにブレイク設定をしてＧＯ実行するので、このアドレスに到達しない場合は停止しません。下はＰＵＳＨＥＩ関数のステップオーバで停止せず、ＥＳＣキーで強制停止したところです。
この場合は面倒ですが、ＰＵＳＨＥＩ関数の戻り番地を直接指定して実行します。下の例ではＧ ９０２３で９０２３番地でブレイクさせています。
ＰＵＳＨＥＩ関数の他にコード内の即値を埋め込む関数としてＬＡＵＴＯ関数が見つかりました。ＬＡＵＴＯ関数は２バイトの即値を使います。この関数もＰコマンドは使えず、２バイト先にブレイク設定を行います。
ＰＵＳＨＥＩ関数の動作を確認します。終了時のＳＰ（スタックポインタ）は８５ｅ４で、スタックをダンプすると、コードに埋め込まれた１０バイトの即値がスタックにコピーされてることが分かります。
そのまま、次のＥＴＯＦ関数をＰコマンドでステップオーバして、動作確認します。この関数は普通に次の番地に戻ってくるので、Ｐコマンドが使えます。終了時のＳＰ（スタックポインタ）は８５ｅａで、スタックをダンプすると、１０バイトの浮動小数点がｆｌｏａｔ（４バイトＩＥＥＥ７５４単精度フォーマット）に変換されていることが分かります。ＥＴＯＦ関数は名前の通り、Ｅ型（１０バイト）からｆｌｏａｔ型（４バイト）への変換であることが分かります。４バイトの浮動小数点フォーマットはここにあります。また、数値から４／８バイトの内部コードに変換するページがここにあります。
８月２３日
アパートからＲＣＡのビデオセレクタを持ってきました。ＴＫ８０ＢＳ互換機のＢＳビデオとＶＤＰビデオの切り替えに使います。
ＴＫ８０ＢＳ互換機がひと段落したので、ＡＲＴＹボードのＤＤＲを使ったウェーブテーブルを再開します。大分前なので、すっかり忘れています。テストポイントに出力されているＤＭＡとＦＩＦＯの制御信号をアナログディスカバリに接続して動作確認を行います。
現状のブロックです。自作のＨＬＳのＲｅｐ＿ＤＭＡとＦＩＦＯ、デルタシグマＤＡＣを接続していましす。いずれもＡＸＩ−Ｓｔｒｅａｍです。ＦＩＦＯの読み出しクロックは以前作製したＦＰＧＡトーンジェネレータのＩＰを組み込んでいます。ソフトコアのマイクロブレーズからＤＤＲがアクセスできるところまで確認済みです。ただ、ＦＩＦＯの読み出しは動作クロック１パルスで１ワード転送なので、このブロック図は正しくないです。
世の中はＶｉｔｉｓに移行しているようですが、ＰＣのメモリも１６Ｇは必要なようで、当分ＳＤＫで継続します。マイクロブレーズのプログラムで初期化後、ＤＭＡの実行を開始するＳｔａｒｔＡＰＩを呼びます。
ＳｔａｒｔＡＰＩでが実行されると、ＤＤＲからデータがＦＩＦＯに書き込みが開始されるはずです。ＤＭＡから次段のＦＩＦＯに対するＴＶＡＬＩＤ信号が出力されるはずですが、Ｌｏｗのままです。ＦＩＦＯ側は受け取り可能なステータスのＴＲＥＡＤＹがＨｉｇｈになって、準備ができていることが分かります。ＤＭＡが開始されていようです。
ＦＩＦＯジェネレータでＯｖｅｒｆｌｏｗとＵｎｄｅｒｆｌｏｗの信号線を追加してみます。双方ともａｘｉｓ＿が付きます。なぜかＯｖｅｒｆｌｏｗが立っています。ＤＭＡからＦＩＦＯへのＴＶＡＬＩＤが立っていないので、ＦＩＦＯにはデータが入っていなはずです。日本語のＦＩＦＯジェネレータのドキュメントがここにありました。ａｘｉｓ＿ＯｖｅｒｆｌｏｗはＦｕｌｌ、ａｘｉｓ＿ＵｎｄｅｒｆｌｏｗはＥｍｐｔｙでないようです。もう少し調査が必要です。
８月２９日
Ｅｂａｙで購入した８インチフロッピのクリーニングキットが来ました。ビンテージのＩＢＭのＳ／３６用とのことです。乾式だと思ったのですが、予めクリーニング液の浸み込ませたディスクが封印されているタイプの湿式でした。１枚開封してみましたが、クリーニング液のアルコール？が残っているようです。湿式ならビンテージじゃない方がいいです。
セカイモン経由のＥｂａｙで購入のピンボール用ＳＣ−０１の載った音声ボードも届きました。
早速、互換機の拡張Ｉ／ＦのＳＣ−０１と差し替えてみます。デートコードは８１１３と８１１４です。たぶん、１９８１年の１３週と１４週と思われます。
動作良好です。
先週のＨＬＳのＲｅｐ＿ＤＭＡが動かない調査の続きです。余分な部分を取って、単純なＤＭＡに修正しました。５１２ワードをメモリから読んでストリーム出力するＨＬＳです。メモリアクセスの引数はｖｏｌａｔｉｌｅを付けています。
ループの内側にＰＩＰＥＬＩＮＥの指定をして、Ｃ／ＲＴＬコシミュレーションでは５１２ワードを転送して、正しく動作しています。
ＶｉｖａｄｏでＩＰを入れ替えて、合成、インプリします。
ＳＤＫを起動し、ＸＤｍａ＿Ｓｔａｒｔ（）前まで進め、ＤＤＲの初期化を確認して、ＸＤｍａ＿Ｓｔａｒｔ（）を実行します。
テストポイントの波形をアナログディスカバリで確認にします。ＦＩＦＯからＤＭＡへのＴＲＥＡＤＹのみイネーブルになっています。相変わらず、ＤＭＡは開始されていませんが、ＦＩＦＯが動作しなのは正解です。ネット上のリードＤＭＡのストーム出力のサンプルを探して、試してみます。
８月３０日
ＳＭＦ（ＭＩＤＩファイル）を変換して、ＴＫ８０ＢＳのシンセを鳴らすことができます。Ｃｙｇｗｉｎ上で作ったｍｉｄｉｃｏｎｖを使います。ネット上のｂｗｖ０５７２．ｍｉｄ（幻想曲ト長調）を変換してみます。ＭＩＤＩファイルを引数にプログラムを実行します。
変換経過が表示され、最後に同じチャンネル内に和音が使われているという警告が出ます。旧デジタル・アナログ混在シンセもＨＬＳで作成してたＦＰＧＡシンセも、１チャンネル内に和音を含めることはできません。チャンネル５の１９２、チャンネル６の２１７小節目に和音があることが分かります。
ＭＩＤＩファイルをドミノで確認します。チャンネル５の１９２小節目に和音がありました。
続いて、チャンネル６の２１７小節目にも和音がありました。
この場合、他のチャンネルが空いていれば、余分な音を移動すことで、データを損なわず変換できます。８チャンネルすべて使われている場合はあきらめます（笑）。今回は他のチャンネルに空きがあるので、移動します。下のように和音があるブロックを空きチャンネルにコピー・ペーストします。
１９２小節目からの和音の部分だけに注目してみます。同時に鳴っているのは２声です。チャンネルを分けるときに、分かりやすいように色付けしておきます。
和音部分から下側音程を削除して、赤枠の上側だけに修正します。
続いて、コピーした新しいチャンネルの方は青枠の下側のみにします。
チャンネル６の２１７小節目から始まる、曲の最後の和音の部分です。４声が同時に鳴っているので、それぞれ別のチャンネルに分けます。
ドミノ上で修正したファイルを再度、ｍｉｄｉｃｏｎｖで再変換します。トラック内に和音が無くなったことが分かります。このプログラムはＴＫ８０ＢＳで使っている１音３バイト（音程、音長、ゲート長）のバイナリに変換して、その後、インテルＨＥＸを生成します。ＨＥＸファイルは簡易ＩＣＥのファイルロード機能を使って、ＴＫ８０ＢＳのメモリにダウンロードできます。
早速、確認すると、上手く変換できていないことが判明しました。曲データの先頭に２バイトの余分なデータが入っていて、全体が２バイトずれていました。これはｍｉｄｉｃｏｎｖプログラムの不具合で何かの拍子にデグレードし
てしまったようです。ＢＳモニタのメモリ移動コマンドで２バイトを削除すれば、鳴らすことができました。ただ、この曲は３部構成になっているのですが、
ＭＩＤＩデータではテンポが自由に変えられますが、ＴＫ８０ＢＳでは曲内でテンポは変更できません。そのままでは３部の”Ｌｅｎｔｍｅｎｔ”のテンポが早すぎでした。ドミノ上で曲を３つに分けると回避できます。
テレタイプの後ろのシールの横にあるはずのデートコードは見つかりませんでした。
