CPU実験室

誰も見向きもしない古いCPUをいじって動かしてみようというプロジェクトです

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久々基板作成

ガーバーまでできているのでこのまま基板業者へ外注、でよいのですが
独りよがりプロジェクトのまったく汎用性の無い基板、しかも1枚しか使わないのに
5枚10枚なんてでき上がったらもったいないという貧乏性がもたげてきて、結局内製することにしました。

基板がある程度大きく外注でも急にコストがかかってくるサイズですが、それでも1枚当たりでは材料費や
加工工数から言っても外注のほうがはるかに安い訳です。
まあ趣味の範囲だから良しとします。

OHPフィルムにパタン印刷・・・ここから既にフィルム代やインク代が・・・

イメージ 1

久々の基板作成で勘が鈍ってます。
感光基板が2年くらい前の古いもので感光層が劣化していたかもしれず、エッチング液もへたっている
ようでエッチングの抜けが悪いし、穴あけ精度もかなり酷い出来です


イメージ 2



とりあえず両面パターンできましたが、この後ワンショット約10円のスルーホール打ち込みとなります

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コンパネ修理

きちんとケースに入れて仕上げていた68020ボードですがコンパネの16桁1行のキャラクタ液晶表示器が
真っ黒に変色していて、いつか交換してやろうと思っていましたが、ここにきてやっと手を付け始めました。

とりあえずユニバーサル基板に組み立てられたコンパネからLCDを取っ払ったのですが、裏面のジュフロン線
によるスパゲッティを見て一気にゲンナリ

イメージ 2

いっそプリント基板を起こしてしまえとパタン設計を始めたのですが、コンパネ基板の寸法が
50mm×160mmと微妙な大きさで、定尺の100mm×200mmの基板で余ったところに何を面付けしようかと
考えているうちにまたまた時間が経ってしまいました。

結局パタン設計してできたのがこのような盛り合わせ(なんの脈絡も無し)

                 68020コンパネ基板               アルテラCPLD JTAG書込み基板
                      ↓                                      ↓
イメージ 1
          ↑                         ↑              ↑
  MPEGデコーダ基板            TMS320E10書込みアダプタ   パラレルポートDBG基板×2

1年以上放置していたのをやっと再開します
   

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CPU換装


あらたに80386CPUをオークションで入手しました
ロゴがこんな感じでかわいいので思わずゲット

イメージ 1

80386は16ビットバス版80386SXが発売されるにあたって80386DXとなり
その後、各社が互換CPUを発売し出したので商標登録の関係でi386DXという名前になった経緯が
あるようです
次世代の80486でも同じことがあって「i486」「DX」にTMマークをつけて主張していましたが
この手書き風ロゴの「DX」が付くようになったのはi486の頃からだったと思います。
SX、DX2、DX4もありました。

そのころ生産が続いていたi386にもそのロゴを取り入れたと思われ、この手書き風ロゴの付いた
i386は生産末期、結構レアなモノなのではないでしょうか? 実物は初めて見ました。

ともあれ動作確認。

イメージ 2

i387とデザインが揃って見た目カッコいいです。

電源投入で難なくモニタが起動し、テストプロも問題なく動作します。
右のほうで青いスパークが飛んでいるように見えますが電源ショートさせたわけではなく青色LEDの
Lチカが走っている状態

後期製造で25MHzの高クロック品ですがボードのクロックは20MHzのままなので当然速くなるわけでは
ありませんがクロックマージンが増えた安心感があります


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LCDテスト

たぶん大丈夫だろうと思って放置していたLCDI/F部分の確認をしておきました。
LCDへの接続は他のx86ボードと同じように
 RS   ←A1
 R/W ←A2
 E    ←(アドレスデコード)&(IOWR | IORD)
としているので内部レジスタへのアクセスは

 0x4000 コマンドライト
 0x4002 データライト
 0x4004 ステータスリード
 0x4006 データリード(まず使わない)
となります

とりあえず無事動作しました

イメージ 5



たまたまハーネス付きで手持ちがあったLCDを使ったのですが日立製のLM018という40桁2行の
モジュールで、そうとう昔に新品を結構高価(亜土?\3000以上?)で購入したものです。
液晶の変質もなく全く問題なく表示できているのはさすがです。
(・・カシオとかシャープのポケコンに使われていた淡黄色バックの液晶は全滅)

ただこれは最初からですがちょっと表示濃度が薄いのです。バイアス電圧V0は0Vに回し切っていますが
まだ足りません。この角度では見えますが真正面からでは厳しい感じ。


イメージ 1

昔の液晶は特性が違うのかV0はGNDより若干負電位にしたところで最適なコントラストが得られ、このLCDを
最初に使った時もRS232用のチャージポンプで得られる-10Vと+5V電源の間にコントラスト用VRを置いていた
のを思いだしました。

あと、カウントアップ表示で長時間ランニングさせているとBUSYフラグが立ちっぱなしになりステータス待ち
ループから抜けられなくなっていることがあります

これは単に純正(本物!)のコントローラHD44780が遅いからではないかと。
E信号の幅に仕様上は450ns以上を要求しています

イメージ 3

このボードでE信号を実測すると200nsしかありませんから、ある程度動いたとしてもかなり無理してます

イメージ 2

いま売られている安い中国製のLCDでは最小140nsとなっており充分です
しかも0〜5Vで充分なコントラストが得られ、尚且つバックライト付きですから云うことはありません

イメージ 4


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x86の系譜

8086基板もまだすべて動作が確認できていませんが、一応、予定していた部品が搭載されましたので
ここでちょっと集合写真とってみました。


イメージ 1



左から
・8086   ROM512kB RAM128KB クロック4.9152MHz
・80186  ROM128MB RAM256KB クロック16MHz(純粋な186ではなくV53ですが相当ってことで)
・80286  ROM1MB   RAM1MB   クロック8MHz
・80386  ROM512KB RAM512KB クロック20MHz
・80486  ROM512KB RAM512KB クロック32MHz

この中で最も新しい486ですら30年前のテクノロジです。
しかも基板ををつくって動かしてみたのははほぼ逆順。
このブログでは8086が今最も新しい話題です。


何やってんだか・・

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