SBC6809をつくる: 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 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。