COSMACの評価ボードであるCDP18S020の主要機能を製作し、その上でUT4という小さなモニタプログラムを動作することを目標とします。可能であれば、CDP18S020の主要機能を再現したいところです。
注意：本プロジェクトは進行中であり、不正確な情報が含まれている場合があります。
COSMAC評価ボード CDP18S020
以下のドキュメントを参考にし、現在入手可能なパーツに置き換え、COSMAC評価ボード CDP18S020の主要部分を10cmｘ10cmの基板上に製作しています。合わせて、外部バスに拡張基板を接続し、評価ボードに実装されているLED表示やGPIO(CDP1852)を付加しました。
UT4モニタ
以下の情報を参考にしています。このバイナリをEEPROM 28C256に書き込んで使用しています。
回路図
CPU Board
- CPU Board Rev 0.1 (2019/9/23) ←プリント基板化したもの。PCB Errataを参照ください。
- CPU Board Rev 0.2 (2019/11/3) ←完成しました。
拡張ボード
- Extention Board Rev 0.1 (2019/10/10) ←プリント基板化したもの。バグ多数。PCB Errataを参照ください。
- Extention Board Rev 0.2 (2019/10/19) ←製作しました。LEDの種類によっては輝度が高い場合があります。
メモリマップ
Rev 0.1では以下のようにしました。
- 0000 - 1FFF 6264 RAM (U3) ... USER AREA 8KByte
- 2000 - 7FFF 6264 RAM (U3)のイメージ（使用不可）
- 8000 - 87FF 28C256 EEPROM (U2) ... UT4 MONITOR
- 8800 - 8BFF 28C256 EEPROM (U2)のイメージ（使用不可）
- 8C00 - 8FFF 6264 RAM (U4) ... UT4 REGISTER STORAGE（無くてもUT4は動きます）
- 9000 - FFFF 28C256 EEPROM(U2)と6264 RAM (U4)のイメージ（使用不可）
Rev 0.2ではシンプルにしました。UT4 REGISTER STORAGEは省略しました。
- 0000 - 7FFF 62256 RAM (U3 or U5) ... USER AREA 32KByte
- 8000 - 81FF 28C256 EEPROM (U2) ... UT4 MONITOR
- 8200 - FFFF 28C256 EEPROM (U2) ... 未使用。今後アプリケーションを書き込む予定。
操作方法
- RESET後にRUN U(Utirity)ボタンを押すと$8000のROMが$0000に一時的に配置され、UT4モニタが起動します。
- RESET後にRUN P(Program)ボタンを押すと$0000に配置されたアプリケーションが実行されます。
- S5をSTEPにして、RESET後にRUN Pを押すことで１ステップ実行されます。
- UT4モニタの使いかたはCDP18S020のマニュアルを参照してください。具体的な操作例はブログにあります。
プリント基板
CPUボード(Rev 0.2)
プロトタイプとして作成したRev 0.1基板の修正を反映したRev 0.2基板を作成しました。
※組み立て時にはS3,S4のプッシュスイッチの取り付け向きに注意してください。導通状態になっているピンが1番ピンなので事前にテスターで確認してください。
拡張ボード(Rev 0.2)
2019/10/20に発注し納品されました。LEDの輝度調整を除き、機能的には問題ありません。
ガーバーデータ
- COSMAC MBC CPUボード Rev 0.2 cdp18s020_cpu_rev02.zip (2019/11/03)
- COSMAC MBC 拡張ボード Rev 0.2 cdp18s020_ex-rev02.zip (2019/10/20)
PCB Errata
プリント基板の修正情報です。
CPU Board Rev. 0.1
- S4「RUN P」の中点がどこにも繋がっていないパターンミスがありました。GNDに落としてください。（@yanataka様 ご報告ありがとうございました。）
- シリアル入力を反転させる必要があります。余っているゲートで対応するには、U16の14番ピン、15番ピンをソケットに差し込まずに、写真のように浮かしてジャンパー線をはんだ付けしてください。15番ピンをJP2のEF4ピンに、14番ピンをJP2のセンターピンに接続してください。
- バスがプルアップになっていますが、正しくはプルダウンです。次の基板で修正します。(2019/10/21追記）
CPU Board Rev. 0.2
- 特に問題は見つかっておりませんが、拡張コネクタを横向きに実装する基板スペースがないのではみ出します。はんだ付けの際は真横に取り付けるように注意してください。
Extention Board Rev. 0.1
- U3のアドレスラッチの入力がDB0-DB7になっていました。正しくはA0-A7です。該当のICピンを浮かせてジャンパー線で修正してください。
- U8のMODEがVccにつながっていました。入力ポートなのでGNDが正しいです。パターンカットとジャンパー線で修正してください。
- U9のS8, S9は使用しません。次回の基板ではJ4のピン数を8Pに修正します。
- CPUボードに接続するIDCコネクタの向きが逆でした。多少接続しずらいですが、次回の基板で修正します。
Extention Board Rev. 0.2
- LEDの種類によっては輝度が高いことがあります。LEDへの電源を切るためのジャンパーピン(JP1)に、1KΩ程度の抵抗を入れるとLEDの輝度が落とせます。本来であれば各LEDごとに抵抗を入れるべきなのでこれは次回の修正事項とします。
テスト中の基板
2019/10/6現在の実験中のCPUボードです。一部手直しのためジャンパー線をはんだ付けしています。
2019/10/20現在の実験中のCPUボードと拡張ボードRev. 0.1です。
2019/10/27現在の実験中のCPUボードと拡張ボード Rev. 0.2です。
2019/11/16に製作したCOSMAC Microboard Computerです。下側がCPUボード(Rev0.2)と上側が拡張ボード(Rev0.2)です。
部品表
アプリケーション
- 文字列を表示するプログラム
- アセンブラソース sample1.asm
- アセンブルリスト sample1.lst
- TINY BASIC
テスターの皆様
3名のかたにテスターとしてご協力いただいています。ありがとうございます。
- @DAI_2040 様
- @Sabotenboy 様
- @yanatoku 様