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| [ 初公開日：2016年6月3日 ] |
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本基板では、全メモリ空間 64K バイトの内、先方 16K バイトをＲＯＭエリアとして使用をしています。 ＲＯＭの内容としては、モニタプログラム、ライブラリ、 セルフアセンブラ等、各種プログラムの開発にはなくてはならない、基本プログラム群が収められています。 |
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ところで、これらのプログラムをＲＯＭに収めるということは、一体どういうことなのか。 その方法はどのようにして行うのか。 一般的にコンピュータというものは、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏ（入出力装置）の三つの要素から構成されています。 そして、メモリに格納されているプログラムの命令一つずつを順に取り出して、 命令通りに実行して行くのがＣＰＵの役割です。 この命令というのは、ＣＰＵ独自のマシン（機械）語でなければなりません。（本システムでは、ＣＰＵに 8080A を使用） 例えば Ｉ／Ｏの一つであるキーボードからの入力データを取り込むようなプログラムを考えてみると、このようないつも同じことを行う基本的なプログラム自体は、モニタプログラムの一部として メモリの一形態であるＲＯＭ（読み出し専用メモリ）にあらかじめ格納をしておき、キーボードからの入力データは、もう一つのメモリ形態であるＲＡＭ（読み出し／書き込み可能メモリ）内に 取り込む訳です。 このように、用途によってＲＯＭ／ＲＡＭの使い分けを行っています。 本コンピュータシステムに限らずＣＰＵに 8080A を使用した場合には、電源の投入直後、または RESET スイッチの操作直後は、全メモリ空間 64K バイトの内、ハード的に０番地に格納されている メモリの内容（命令）から実行が始まります。 ですから、メモリ空間の先方にＲＯＭを配置するのが一般的です。 また、モニタプログラムの必要性や、アセンブリ言語とマシン（機械）語の関係を、トップページの "8080A CPU コンピュータシステム" 内で述べましたが、 アセンブリ言語で作成したプログラムをマシン（機械）語に翻訳するためのセルフアセンブラを、本システム内に持つことの必要性も理解していただけるのではないでしょうか。 そして、これらの基本プログラム群をあらかじめＲＯＭ（読み出し専用メモリ）に格納をしておく訳ですが、読み出し専用メモリといいながら如何にして格納（書き込み）をするのでしょうか。 ＲＯＭと言えども初めにプログラムを書き込んでおかなければ読み出すこともできません。 実は、ＲＯＭを書き込みモードに変更をすることができるのです。 通常は本システムで使用しているように読み出しモードで使用をするのですが、初めに書き込みを行うときには、一般的に 専用のＲＯＭライターを使用して書き込みを行います。 しかし、本コンピュータシステムを作製していた当時、アマチュアである私が使用できるようなＲＯＭライターが身近に存在する訳もなく、したがって私が採った方法は、別ページで紹介をしている "2716 専用 手書き EP-ROM ライター" をまず作製して、面倒でも手入力で１バイトずつＲＯＭにプログラムを書き込んで行きました。 そして、やがて本コンピュータシステムから制御ができる、やはり別ページで紹介をしている "EP-ROM ライター" のハードウエアを作製し、そのための制御プログラムを モニタプログラムの一部として、先の "手書き" のＲＯＭライターで書き込んだのを最後に、その "手書き" のＲＯＭライターとはお別れをしました。 このように二段階の苦労を経て、"システムから制御" のＲＯＭライターを手に入れることができたのでした。 そして、そのＲＯＭライターの優位性については、そちらのページで述べている通りです。 また、話が前後してしまいましたが、セルフアセンブラの開発についてはこの後のことです。 |
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| 回路図 (CS14_16KbyteRom.CE3) | ページトップ |
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下図の全メモリ空間の内 □ で囲んだエリアが、本基板１枚で占めるメモリ空間 （0000 〜 3FFF） = 16,384 バイトです。
ＲＯＭエリアの後方 4K バイトは、現在はまだ空きとなっています。
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| Excel ファイル (MemoryMap.xls) | ページトップ |
| 本基板の配線と他の基板の配線とを見比べてみてください。 本基板ではずいぶんとすっきりとした印象を感じたのではないでしょうか。 それは 0.26Φのラッピング用ワイヤを 使用しているためです。 他の基板と比べてこのＲＯＭ基板は、おそらく時期的には一番最後に作製したものと思われます。 それまで私自身がラッピング用ワイヤとは巡り合えずにいて、その存在を まったく知らなかったからです。 余談ですが、これ以降の私の工作物（プリント基板）には、若干高価になりますがほとんどこのワイヤを愛用しています。 |
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右上写真のプリント基板に実装されているＲＯＭの並びが、私にはどうも変に思われてなりません。 一部のメモ書きがされているＲＯＭの配置が、もしメモ書きが正しいとすれば
このような並びにはならないはずです。 開発中はデバッグで何度も何度もＲＯＭの書き直しをしていますが、プログラムが安定してからは三十数年間、ＲＯＭの入れ替えは行っていないはずです。 上 回路図 に示すように、ROM 1C, 2C, 3C, 4C, 1D, 2D, 3D, 4D と、アドレスが若い順に並んでいます。 そして 3D, 4D は、現在空きとなっています。 メモ書きが写真では見にくいかもしれませんが、2C の位置の "MONITOR No.1" は 1C で、2D の位置の "MONITOR No.2" は 2C でなければなりません。 このまま電源を入れれば、即暴走です。 やはり、過去にＲＯＭの並びを変えたのでしょうか。 それともメモ書きが間違っているのでしょうか。 いずれにしても、ＲＯＭの内容を読み出してみれば分かるのですが、現在、私が持ち合わせる環境では、 前出の "2716 専用 手書き EP-ROM ライター" を使用して、１バイトずつ手動で読み出してみる方法しか手だてがありません。 |
| プリント基板パターン図 (部品面) (CS14_16KbyteRomPC.CE3) | ページトップ |
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( 2016/8/2 追記 ) 上記のように "2716 専用 手書き EP-ROM ライター" を使用して、６個すべてのＲＯＭの先頭アドレスからと最終アドレスからの各々 30バイト程ずつを、実際に読み出して確認をしてみました。 その結果は、 一部のＲＯＭに貼ってあるラベルのメモ書きはでたらめで、上写真のプリント基板に実装されているＲＯＭの並び順通りが正解でした。 まったく紛らわしい限りで、三十数年前に製作をしていたときに、なぜラベルのメモ書きを更新しておかなかったのでしょうか、または、紛らわしいラベルを剥がしておかなかったのでしょうか。 悔やまれてなりません。 と言うのも、実は、ＲＯＭ 2C の位置に実装の "MONITOR No.2" を、昨日のことですが不注意で壊してしまいました。 "2716 専用 手書き EP-ROM ライター" を使用中に、電源が入ったままの状態でＲＯＭをソケットから抜き差しをしてしまったのです。 壊れる以前には "MONITOR No.2" の内容であることを確認しています。 途中で（抜き差しをしてしまった後）読み出し内容がまったく狂ってしまい、また、ＲＯＭ自体もかなり熱く熱を持つようにもなってしまいました。 明らかに平常ではなさそうです。 このため、"MONITOR No.2" のＲＯＭを再度作製しなくてはならなくなりました。 これはまた大変な作業です。 と言うのも、このＲＯＭ内に、エディタプログラムやシステムから制御ができる EP-ROM ライターの プログラムが格納されていたのです。 当然ながら（?）バックアップ用のＲＯＭなどは作製してありません。 したがって、冒頭でも述べているように "手書き EP-ROM ライター" によって、 また２Ｋバイトもの大量な機械語プログラムを、１バイトずつ書き込んで行かなければならないのです。 余分な仕事をまた作ってしまいました。 "x07. タイマー付き EP-ROM イレーサー" のタイマー部分の改善もそうですし、"20: 8 Kbyte Ram (2) ( 8000 〜 9FFF ) 基板" 、"21: 8 Kbyte Ram (3) ( A000 〜 BFFF ) 基板" の各ＲＡＭ基板の増設もそうでした。 このところ余分な仕事ばかりがずっと続いています。 本コンピュータシステムの先頭（メニュー）ページのページ末（ 追記 ）で述べたように、"本システムを再び稼働できるようにしてみたい" という気持ちで現在進行中なんですが、まだ未解決な供給電源についての問題とか、モニタプログラム、セルフアセンブラ、システムライブラリなどの各プログラムの内容についても、 ある程度は理解をしておく必要があって勉強をしないといけないとか、まだこの先問題がいくつも控えていますので、本システムの再稼働の実現がいつになるか、今のところはまったく未知な状態です。 |
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| プリント基板パターン図 (ハンダ面) (CS14_16KbyteRomPC1.CE3) | ページトップ |
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本システムでは２ＫワードのＲＯＭを使用していますが、当初は１ＫワードのＲＯＭの使用を予定していました。 ところが、設計を進めていくうちに２Ｋワードのものが
手ごろな値段で入手が可能となったため、途中で変更をしたのを覚えています。 ＲＯＭに限らず、当時は日を追うごとに新しいデバイスの出現、そして価格も安くなってゆく毎日でした。 ２ＫワードのＲＯＭ 2716 (2516) は使用電源が +5V だけの単電源ですが、１ＫワードのＲＯＭ 2708 では他に +12V、-5V と３電源を必要とします。 本システムではＣＰＵに 8080A を 使用しているため、もともと３電源を用意する必要があるわけですが、ソフトウエア的にも 2716 に比べて 2708 は書き込みに少々面倒なところがあって、使いにくいデバイスでした。 結果、当時作製の本基板では 2716 を８個使用して 16ＫワードのＲＯＭ空間を作り出していますが、現在であれば下表中の 27128 を使用して１個のデバイスで済んでしまいます。 もっとも、今となってはこれらのＥＰ−ＲＯＭ自体が、すでにレガシーなデバイスとなってしまい、入手するのが難しいかもしれませんが・・・。 |
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| 部品表
| Excel ファイル (8080A部品表.xls) |
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