PC-8001は6000Hから7FFFHまでが増設用のROM領域になっていて、ここにSRAMを増設してみます。
まずGALにアドレスのデコードとメモリのRD/WRを追加します。
title CH376S IO UNIT
pattern CHIO
revision A
author yamori813
date 07/13/21
chip chio gal6001
; The following pin list order mustly be followed strictly:
; 1. device pins 1 to 24
; 2. slmc 7 to slmc 0
; 3. buried feedback (OLMC 14) to buried feedback (OLMC 23)
; pins 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
i1 i2 i3 i4 i5 i6 i7 i8 i9 i10 i11 gnd
; pins 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
oclk o14 o15 o16 o17 o18 o19 o20 i21 i22 i23 vcc
; slmc7 slmc6 slmc5 slmc4 slmc3 slmc2 slmc1 slmc0
nc nc nc nc nc nc nc nc
; buried feedback to AND array from OLMCs.
; bur14 bur15 bur16 bur17 bur18 bur19 bur20 bur21 bur22 bur23
nc nc nc nc nc nc nc nc nc nc
; specify the User Electronic Signature (UES)
@ues chio
; 8 ues bits are used per character.
equations
; ILMC : asynchronous inputs.
; IOLMC : asynchronous feedback to AND array.
; SLMC : not used.
; OLMC 14-18 : asynchronous outputs (output always enabled).
; OLMC 19-23 : D-type registered outputs (output always enabled).
; buried feedback of OLMCs not used.
; asynch reset : not used (default is registers cannot be reset).
; RESET
;o14 = /i1
; RD = RD | IORQ
o14 = i2 | i3
; WR = IORQ | WR
o15 = i3 | i4
; CE ADDRESS A1-A7 FC(252),FD(253) 11111100 11111101
/o16 = /i5 & i6 & i7 & i8 & i9 & i10 & i11
; RD = RD | MREQ
o17 = i2 | i1
; WR = MREQ | WR
o18 = i1 | i4
; a13 a14 a15 6000H 0110 0000
o19 = i21 & i22 & /i23
; end of example 5
何かの基板から剥がしたSOP28のHY6264を変換基板で使おうと思ったのですが、変換基板のパターンより足が大きくハンダ付けできません。
いろいろ試して、片側はパターンでハンダ付けして、片側はワイヤーを張ることにしました。（後日追記：いろいろいじってたら、片側のパターンがはがれ、結局両方ワイヤー張ることになりました）
電源を入れる前には必ずVCCとGNDがショートしていない事を確認します。
DataバスがショートしているとPCが起動しません。起動するようになってもちゃんと接続されてないかもしれません。とりあえず最初はmonで増設領域に書き込みをして読み込んで正常か確認します。
後日追記：秋月の変換基板のAE-SOP28-DIP-Aはパターンが広くハンダ付けしやすいです。
手動での確認では全領域のテストはできないので、テストプログラムを書いて確認しました。ロジックは「マイコンのためのBASICの使い方」のRAMテスター(P125)を参考にしています。
MEMSTART EQU 6000H
MEMEND EQU 8000H
PUT MACRO C
LD A, C
RST 18H
ENDM
TEST_00:
LD HL,MEMSTART
LOOP1
LD (HL), 0
INC HL
LD A, MEMEND SHR 8
CP H
JP NZ, LOOP1
PUT '0'
PUT '0'
LD HL,MEMSTART
LOOP2:
LD A,(HL)
AND A
JP NZ, ERR
INC HL
LD A, MEMEND SHR 8
CP H
JP NZ, LOOP2
PUT ':'
PUT 'O'
PUT 'K'
TEST_BW:
PUT '-'
PUT 'B'
PUT 'W'
LD HL,MEMSTART
LOOP4:
LD D, 1
LOOP3:
LD (HL), D
LD A, (HL)
CP D
JP NZ, ERR
RLC D
JP NC, LOOP3
INC HL
LD A, MEMEND SHR 8
CP H
JP NZ, LOOP4
PUT ':'
PUT 'O'
PUT 'K'
TEST_FF:
LD HL,MEMSTART
LOOP5
LD (HL), 0FFH
INC HL
LD A, MEMEND SHR 8
CP H
JP NZ, LOOP5
PUT '-'
PUT 'F'
PUT 'F'
LD HL,MEMSTART
LOOP6:
LD A,(HL)
CP 0FFH
JP NZ, ERR
INC HL
LD A, MEMEND SHR 8
CP H
JP NZ, LOOP6
PUT ':'
PUT 'O'
PUT 'K'
END:
JP 05C66H
ERR:
PUT ':'
PUT 'E'
PUT 'R'
PUT 'R'
JP 05C66H
本体にROMを増設している場合はROMDS3#で無効にできるようです。これはPC-8011などで64Kフルメモリや外部のROMのサポートのためにあったと思われます。
CP/Mを利用するためには64Kフルメモリが必要で、ブート時にROMDS0-3ですべてのROMを無効にしてRAMを有効にして、フロッピーのIPL部分をメモリに貼り付ける必要がありました。
結構苦労しました。
ちなみにPC-8001のメモリはDRAMですが、これはSRAMに比べて部品が小さかったことと価格が安かったためです。PC-8001の16K増設メモリは9800円でしたが、1979/12号のRAMの秋月の広告ではSRAMのHM472114P-4が1000円で4ビットなので1Kバイト2000円で、16Kバイトだと32000円になりました。
90年代のデジタル系家電の基板にはSRAMが乗っていることがよくあります。SOPだったりしますが、ヒートガンを使うと簡単に剥がせるので、捨てる前に剥がして再利用がお勧めです。
N-BASIC 1.0のバグ
6000HにAB"があるとその後の処理を実行するはずなのですが、何故か動きません。
monのディスパッチのほうは動きます。
MON
*S7FFC
7FFC 00-C9 00-00 00-00 00-55
8000 E6-
*^B
MON
Ok
仕方が無いので0000H-2000Hをモニターでセーブして、DumpListEditorで逆アセンブルしてみます。
ROMのチェックルーチンは183EHからあり以下のようなコードです。
1:
2: - 0000' START:
3: 0+10 0000' 210060 LD HL, 6000H
4: 10+7 0003' 7E LD A, (HL)
5: 17+7 0004' FE41 CP 'A'
6: 24+6 0006' 23 INC HL
7: 30+10 0007' C21000 JP NZ, END
8: 40+7 000A' 7E LD A, (HL) ; N-BASIC 1.0 BUG
9: 47+7 000B' FE42 CP 'B'
10: 54+10+7 000D' CC0260 CALL Z, 6002H
11: - 0010' END:
12:
二つ目のLD A,(HL)がありません。これでは6000Hに"AB"があっても絶対に呼ばれません。
32K対応
フルRAMにするため32Kにする方法を考えて見ます。
8Kも32Kも28Pinなのでそのままでいけます。
1,26ピンがアドレスに変わっているので、接続します。
8K増設のときにCS1(20)はGNDにしてCS2(26)をつかっていたのでGALのデザインを変える必要があります。
/o19 = i21 & i22 & /i23
ROMDS0-3の制御も考える必要があります。内蔵でROMは増設してないのでROMDS0-2を一括で処理しても良いかもしれません。
PC-8011などではIOポートでROMDSの制御ができたようです。
6000からの8Kは常時読み書き可能、0000からの24Kはスイッチで、ROMDS0-2をHiの時は読み込み不可で、書きこみ可にします。そうすると同じアドレスの読み書きをするとRAMにROMがコピーされます。フルRAM化するときは、ROMDS0-2をLoにしてRAMをすべて読み書き可能にします。
ROMDS0-2を物理スイッチ（ジャンパー）にして、その出力をGALでももらって、上のデコードを実現するのがよさそうです。
バッテリーバックアップも付けたいです。あと空いているところになにか載せたいな。
と思って調べていたら8Kの32Kでは仕様がちょっと違うことに気がつきました。