MUTIF09にAM9511を載せてみる

難しそうで躊躇っていたAm9511ですが、【ryu10さんのBlog】に勇気づけられ、チャレンジすることにした、そのあれこれです。

【MUTIF09のファイルの置き棚】

1.PCの環境と条件
  ★PC：
　win10に次のコマンドをインストール：
　　msdos.exe　　MS-DOS Player
　　X6809.exe　　Arcpitのクロス・アセンブラ
　　Xgpro v10.75　Universal Programmer TL866 II PLUSの書き込みソフト

TL866 II PLUS

以下の２〜４章は 【2019年３月１日のBlog】の再掲です。

2.MUTIF09の製作

2-1. オリジナルのままの場合
「MUTIF09の 6809シングルコンピュータ 技術メモ　改訂増補第３版」の内容に従って製作した。

3. PROMに書き込む

　(1)  EPROMの場合
　 ★EEPROM(32KB)
　・CATALYST CAT28C256P-20
　・ATMEL AT28C256 15PI
　【MUTIF09のファイルの置き棚】にある「SplusBASICV3.HEX」をEPROMの書き込む。

4. MONITORを起動する

　焼き込んだEPROMを挿入してPOWER ONで起動する。

　「U」コマンドでBASICがCOLD STARTする。

RESET 後など、BASICをHOT STARTするにはコントロールPでPC（プログラムカウンタ）をC046に設定して、G を入力する。

5.AM9511基板の製作 

• MUTIF09基板に接続するJ1にはリードフレームを半田付けし、高さを合わせるために丸ピン24Pソケットを挿入した。
• 今回も例によって、半田付け漏れ、不良が多かったのは当Blogの鏝しらべ不足が原因

リードフレームに丸ピンソケットを挿入

• 緑基板
• 裏面の赤いジャンパー線はClock Selection JP1のピン３とU4C(74HCT00)のピン10の導通が無かったので追加したもの。半田不良かパターン切れのどちらか
• クロックは1.8432MHz
• 黄色基板
• 正常に導通があったのでジャンパー無し
• クロックは2.000MHz
• MUTIF09に実装
• 上の基板はASSIST9+BASIC
• 下の基板はS-BUG 1.8+BASIC

6809のMRDYへの接続は差し込み式

6.プログラムの実行

• ASCIIART
• ryu10さんのasciiart-apu_b1.basを走らせてみた。
• 内部クロックではおかしな振る舞いだが、外部であれば全く問題なし
• CPU 発振器8Mhz
• Am9511クロック　3.57MHzで　1分44秒
• Am9511クロック　2MHzで　     1分50秒
• Am9511クロック　1MHzで　     2分00秒
• 実行時間にあまり差がないのが不思議
• なお、電源はUSB供給でなく専用５Vアダプターで10時間以上正常に動作。当Blogの動作環境ではMUTIF09は電源（電圧とインピーダンス）にクリティカル
• BASIC 行番号　「240 GOTO 10」にして、無限ループで確認
• Am9511のIC表面温度は53.8℃、冷却無しで確認

• 基板2枚とも、Am9511基板を入れ替えて同様に動作確認

以上

SBC6809に興味がある方の参考になれば twitterは @Leo_yumesichi

SBC6809の遊々作法

       SBC6809って何？

            答えは【電脳伝説さんのホームページ】

1. まず、作ってみる
• SBC6809を作る【リンク先】
2. Assist09を使ってみる
• SBC6809+IOでASSIST09が走る【リンク先】
  
3. Microsoftの小数点BASIC9でASCIIART
• SBC6800のソースを6809に【リンク先】
4. SWTPCのSBUGを使ってみる
• SBUG1.8をSBC6809+I0に移植【リンク先】

SBC6809+IOのASSIST09にOMEN MicroのKILO Monitorを同居させる

当Blogで報告したSBC6809+IOのASSIST09にOMEN MicroさんのKILO Monitorを加えてみた。

🔀アークピットのアセンブラX6809.exeの作法に従ってKILO Monitor v2ソースを変更した🔀

★OMEN Microさん、Githubのリンク先★

swフォルダ(Monitor V2 )内の mon2.a09

【SBC6809に移植したファイル O_assist09v7_SBC の置き棚】

O_assist09v7_SBC.zip(O_assist09v7.asm, O_assist09v7.HEX, O_assist09v7.LST)

ACIA clock:1.8432MHz, Baud Rate:115.2KHz

1. PCの環境と条件
　★PC：
　win10に次のコマンドをインストール：
　　msdos.exe　　MS-DOS Player
　　X6809.exe　　Arcpitのクロス・アセンブラ
　　Xgpro v8.30　Universal Programmer TL866 II PLUSの書き込みソフト

TL866 II PLUS

　　Tera Term　　ターミナルソフトTera Term

　　　・ TeraTerm Setup
　　　　- Terminal

　　　　　New line Receive  : CR

　　　　- Serial port

　　　　　　Transmit delay ：0msec/char 50ms/line

　★SBCシリーズの製作：
　　SBC6809　(スイッチサイエンス)
　　SBC6809 Adapter Rev.02 (ORANGE pico)
　　SBC-IO Rev.02　　(ORANGE pico)
　　SBC-BUS Rev.02　(ORANGE pico)

　　参照記事：
　　「電脳伝説さん」の【ホームページ】
　　「レトロな雰囲気さん」の【SBC6800/SBC6809ルーズキットを動かす】
　　「kuni-netさん」の【CPUボード(SBC6800)で電大版TinyBASICを動かす】

　　　当Blog の製作記事【SBC6809+Apaterをつくる】

2. オリジナルのASSIST09
　参照記事：
　　MOTOROLA「MC6809-MC6809E Microprocessor Programming Manual」
　　　　海外サイトの【http://www.classiccmp.org/dunfield/r/6809prog.pdf】
　その他に参照した記事
　　　　Old68funさんの【6809/6800とFLEX】

3. mon2.a09ソースの手入れ
　・Arcpitのアセンブラの作法に合わせて、修正
　　　DS -> RMB
　　　DB -> FCB
　　　.CSTR -> 最後に$00を追加
　・O_assist09v7.LSTの　「<--」の表示がある行
　・?、H、Sコマンドの追加
　・ACIA のリセット
　・BUGと思しきリスト





















4. 修正したソースはO_assist09v7.asm

　【SBC6809に移植したファイル O_assist09v7_SBC の置き棚】

　ROM領域は　$E000 - $FFFF

5. 起動
　POWER ON でASSIST09が起動する。
　コマンド　「U」でKILO Monitor v2に移行する。
　コマンド　「U」でリストが表示され、「A」を選択するとASSIST09に戻る。
　Motorola S format ファイルの読み込みはKILO Monitor の方が早い。
　　Transmit delay ：0msec　でOK

SBC6809(32KB) +Adapter         SBC-IO(16KB)

以上

OMEN MicroのKILO Monitor v2 をMUTIF09に移す

MUTIF09にOMEN MicroさんのKILO Monitorv2を走らせた。
合わせてNVRAMの相性問題を解消した。

★OMEN Microさん、Githubのリンク先
　　swフォルダ(Monitor V2 )内の mon2.a09

【omen_monV3ファイルの置き棚】

M_omen_monV3.zip(omen_monV3.asm,omen_monV3.HEX,omen_monV3.LST)

1. PCの環境と条件
　当Blog 3月1日の記事と同じ

2. MUTIF09の製作
　当Blog 3月1日の記事と同じ
　・NVRAM, DS1230Y-100+ が使用できなかった（TWITTER）が、次の改修で改善した。
　・C6の+5V側とR2の+5V側を写真のように接続。即ち、引き回されていた+5Vラインを短縮することで、CPU, NVRAMに供給する電源電圧低下を少なくした。
　・このための基板パターンの修正は無し

　　　★TWITTERへのリンク

3. mon2.a09ソースの手入れ
　・Arcpitのアセンブラの作法に合わせて、修正
　　　DS -> RMB
　　　DB -> FCB
　　　.CSTR -> 最後に$00を追加
　・omen_monV3.LSTの　「<--」の表示がある行
　・?、H、Sコマンドの追加
　・ACIA のリセット
　・バグの修正
4. 修正したソースはomen_monV3.asm
　【omen_monV3ファイルの置き棚】
5. BASICのテスト
　monior コマンド　「U」でリストが表示され、「B」を選択するとBASICに移行

以上

MUTIF09のASSIST09にTRACE機能を加える

MUTIF09のPTM、NEC D8254Cのタイマーを使ってTRACE機能を実現した。

【ASSIST09ファイルの置き棚】

M_assist09v5.zip(M_assist09.asm,M_assist09v5.HEX,M_assist09v5.LST)

AplusBASICv5.HEX

1. PCの環境と条件
　当Blog 3月1日の記事と同じ

2. MUTIF09の製作
　・D8254を装着
　・D8254のOUT 0(pin 10)とMC68B09のNMI(pin2)を写真のように接続
　・このための基板パターンの修正は無し
　　　★TWITTERへのリンク

3. ASSIST09ソースの手入れ
　・3月1日の記事のM_assist09v3.asmをD8254用に書き換え、NOPを挿入してアドレスを調整
　・D8254のタイマー時間、「14サイクル=7μS」はCUT&TRYで設定したもので最適かどうかは不明だが、下記の写真のように1ステップ毎の実行も動作している。
　・因みに
　　- 13サイクル以下ではステップが進まず、プログラムカウンタは変化しない。
　　- オリジナルのMC6840では7サイクルとなっている。
　・ファイルのversionをM_assist09v5とした。

STROBEモードに初期化

タイマーを14サイクル(7μS)に設定

 修正したASSIST09のソース(M_assist09v5.zip)とBASICを含んだHEXファイル(AplusBASICv5.HEX -> $C000 - $FFFF)を置き棚においた。

4. BASICの動作確認
　AplusBASICv5.HEXをEEPROMに焼いて基板に装着し、VINTAGE-BASIC.netのBOUNCE.BASを走らせた。
　ASSIST09から
　　>G C046↲
　　　　　　　　でBASIC起動
　「BOUNCE.BAS」をDRAG&DROP後、写真の数値を入力

以上

SBC6809のソフトをMUFIF09に移す

MONITORとBASICをMUTIF09 シングルボードコンピュータで走らせてみた。

【MUTIF09に移したファイルの置き棚】

　MUTIF09 を作ってみた。最初に製作した時にはRAM領域を増やすためにNVRAMを試用し、基板にいくつかの修正を加えてMONITORとBASICを走らせることができた。さらに設計書通りに製作したものでも動作確認を行った。

1.PCの環境と条件
　★PC：
　win10に次のコマンドをインストール：
　　msdos.exe　　MS-DOS Player
　　X6809.exe　　Arcpitのクロス・アセンブラ
　　Xgpro v8.30　Universal Programmer TL866 II PLUSの書き込みソフト
　　　（v8.30から純正書き込み装置以外では動作しない仕様になった）

TL866 II PLUS

2.MUTIF09の製作

2-1. オリジナルのままの場合
「MUTIF09の 6809シングルコンピュータ 技術メモ　改訂増補第３版」の内容に従って製作した。但し、8.0MHzクリスタルオシレータが入手できなかったので、次のように修正を加え内部発振回路を利用した。

注：オリジナルのまま製作した時には、当Blogの3、４章を飛ばして「MUTIF09に移したファイルの置き棚」にある
　SplusBASICV3.HEXをEPROMに焼けば、S-BUGとBASICが起動できます。
　　・Xgproの「File Load Options」「From File Start Addr(Hex) 」-> 「C000」
　　　　　　　　　　　　　　　　　「TO Buffer Start Addr(HEX)」->　「4000」
　　　に設定して焼く。

MC6809データシートから引用

★ 基板パターンの修正
・　表／裏面　MC6809 pin 39 をGNDから外す。

・　クリスタルとその両端にコンデンサ(18pF)を取り付ける。
・　クリスタルの一方とMC6809 pin 39 をつなぐ。

RESET SW両端の10μFはNVRAM対策用

・　現時点では写真以外の部品は取り付けていない。

気分でつけるパスコンも装備

2-1.当Blogでの改修
「MUTIF09の 6809シングルコンピュータ 技術メモ　改訂増補第３版」の内容に従って製作したが、相違点は次の通り。
　NVRAMをEPROMの代わりにするために、Vccラインの引き回し変更やEPROMへのWR信号追加など、基板パターンの修正はやや面倒なのでここでは略すこととします。

・　部品の変更 

 U11 27128   ->  NVRAM DS1230Y

 U10 62256   ->  NVRAM DS1230Y

 U1   クリスタルオシレータ8.0Mz  ->  クリスタル 8.0MHz, 12pF 2個

　当Blogでは、NVRAMを初めて扱うが、採用した理由は

　　- RAM,ROMで共用できること。
　　- 従って、GALを書き換えればRAM領域が拡張できること

　　- access timeが100nSであること

　　- TL866 II PLUSでデータが書き込めること

　　- 海外から購入すれば、それなりの価格で入手できたこと

からである。
　POWER ON時には、NVRAMはVccを監視してアクティブになる。従って、CPUが先にアクティブにならないようにCPUのRESETボタンの両端に10μFのコンデンサを追加して対処した。

DS1230Yデータシートより引用

DCジャックとLEDを取り付け

IC実装

3. S-BUGソースの手入れ

　(1) ACIAアドレスを$B000に

　(2)BASIC起動時にCOLD STARTになるようにBASICのFLAGをクリア

　(3) BASICを起動するために「U」コマンドの開始番地を設定

★ BASIC

　(4) ACIAアドレスを$B000に

　(5) メモリアドレスを$C000に

★ アセンブルする

　(6) S-BUG

　　win10の コマンドプロンプトで次のように入力する。

 >msdos X6809 /H  M_SBUGV3.asm  M_SBUGV3.HEX  M_SBUGV3.LST
　参照記事（Arcpitクロスアセンブラの使い方など）
　　「Old MC6800さん」の【MIKBUGプチ拡張】
　　「DAIさん」の【適当にためしながら学ぶ電子工作お勉強室】

　(7)  BASIC

　　同様に、

 >msdos X6809 /H  M_BASIC9$C0.asm  M_BASIC9$C0.HEX  M_BASIC9$C0.LST

4. PROM、NVRAMに書き込む

　(1)  EPROMの場合
　 ★EEPROM(32KB)
　・CATALYST CAT28C256P-20
　・ATMEL AT28C256 15PI

　
　　BASIC -> S-BUGの順に読み込む

S-BUGを読み込む時にはDisableにする

　(2) NVRAMの場合
   ★NVRAM(32KB)
　・DS1230y-100+

  　Select IC を変更すれば、あとはEPROMと同じ手順

5. MONITORを起動する

　焼き込んだPROMまたはNVRAMを挿入してPOWER ONで起動する。

　「U」コマンドでBASICがCOLD STARTする。

　注：当Blogの所有するNVRAMは難なく起動したが、EPROMは起動するCHIPとそうでないCHIPがあった。
　注追記 '19.04.16 ：上記のNVRAMは、ROM,RAMとも「DS1230Y-100+」。しかし RAM部分のみ新たな「DS1230Y-70IND+」 に差し替えるとどのEPROM CHIPでも動作した。アクセスタイムの違いか？　ややこしそうなので何故かは追跡しない。
　注追記 '19.04.28：NVRAMの問題（TWITTER）は次の改修で改善した。これでDS1230Y-100+」も使え、とりあえず解消
　・C6の+5V側とR2の+5V側を写真のように接続。即ち、引き回されていた+5Vラインを短縮することで、CPU, NVRAMに供給する電源電圧低下を少なくした。

　　　★TWITTERへのリンク

RESET 後など、BASICをHOT STARTするにはコントロールPでPC（プログラムカウンタ）をC046に設定して、G を入力する。

★ BASICプログラムの動作例(VINTAGE-BASIC.netより引用したLIFE.BAS)

LIFEを走らせた

最終的に２パターンに辿り着く

もう一つのパターン

6. ASSIST09ソースの手入れ

　このASSIST09には下記の記事から引用させていただいて「F」、「X」コマンドを追加した。この記事でコマンドの追加の仕方が参考になったので「?」(HELP)コマンドも加えてみた。

参照先　「 FLEXONSBD」さんの記事

完動した２式

以上