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愛用していたテンプレートを久しぶりに引っ張り出しました。





フローチャート用と、回路図用です。

フローチャート用のテンプレートは、コンピューター学校でCOBOLの勉強をしていた頃に使っていた物。
そう、私はコボラーでした。フォートランも勉強したけど。

課題を分析して、どのように処理するかを考える。その処理手順のフローチャートを描き、それからコーディングだけど、当時はコーディングシートという原稿用紙に手書きしていた。
その後、コンピュータ室へ行って端末から打ち込む。
みんなが一斉に使うと処理が非常に遅かった。あの頃はNECのACOS-250という汎用機。いわゆるメインフレーム。

誰だ、無限ループしちゃったのは・・・プリンタがいつまでも改ページを繰り返して止まらない。先生がマスターコンソールから停止処理をした。

自分も、人のことは言えなかった。うっかりマスターファイルをぶっ壊してしまった。
マスターファイルはみんなが参照するもの。（読むだけ。書き込まない）
ある時、それまで正常に動いていたプログラムが動かなくなったもんだから、みんなが「あれっ？」と気づいて・・・先生も、おかしいな？と調べ始めた。

その時の実習課題はトランザクション処理で、マスターファイルを読み、レコードの追加、削除を行って最終的に別のファイルへ出力する処理プログラムを作りなさいというものだったと思う。

そこで私が出力先を誤ってマスターファイルのファイル名にしてしまったんだな。システム側では保護が設定されてなかったから、でたらめなデータで上書きされてしまったというわけ。

確か、みんな同じファイル名だと競合するから、出席番号と名前を組み合わせたファイル名で出力しなさいという指示だったような。
読み込むファイルの指定と、書き出すファイルの指定を誤ったか、逆にしてしまった。おっと、間違えたと思って修正してコンパイルして・・・その直前にぶっ壊したわけだ。

ずいぶん昔のことなので自分の記憶の細かいところは不正確かもしれませんが、やらかしたのは事実。もうとっくの昔に学校は無くなって、賃貸ビルになってる。

ところで回路図用のテンプレートは、学生の頃に文房具屋さんで買ってきたけど、その前に自作しようと悪あがきをしていた。ビンボーだったから。
下敷きのシートをカッターで切り込み、ANDとかORの形を作ろうとしていたけど、どうやっても下手くそで歪で我慢ならなくて、結局買いに行った次第。
結構高かった。当時の自分にとっては。確か1,500円ぐらいじゃなかったかな。

これは就職してからもずいぶん使った。2002年頃までは良く使った覚えがある。

これで紙に回路図を描いたものだが、肩こりがひどくなって大変だった。

歴史を振り返ってみると、
Z84C015で周辺チップ(SIO,PIO,CTC等)が集積されてワンチップになったが、ROMやRAMは外付けする必要がありました。

もし、Z84C015にフラッシュROMとRAMが内蔵されたワンチップマイコンができていたら・・・過去の資産が活用できたし、PICで苦労して回り道をしなくてよかったのになあ、と今でも思います。

じつはあったけど一般向けではなかった。遊技機用のV2チップがそれに近いもの。ワンタイムROMだったから書換は不可。そしてROM、RAMの容量は小さかったけれど、とにかくワンチップでした。それがもし一般市場に出回っていたら裏ROMが作られてしまうわけです。

V2チップが登場した当時、それに限りなく近いものをZ84C015を中心として手作りし、実際にパチンコ台を動かしました。V2とはI/Oのアドレスが異なるのでROMデータを逆アセンブルして中身を調べ、I/O命令にパッチを当てる必要は有りましたが、とにかく動きました。

確か、I/Oの初期化でアドレスとデータのテーブルからブロック転送しているところがあったのは覚えています。あとは、機種やメーカーも忘れた。

それと、パチスロメーカーの新製品デモ機にZ84C015を使った子基板を載せているのを見かけたことがあります。どこのメーカーのなんという機種だったか忘れたけど。
いわゆるゲーセン下駄のようなものです。

ゲームセンター向けに中古パチスロを改造している業者が有り、もとのメーカーの許諾を得てプログラムを流用、改造していました。アミューズ仕様に合わせて、たとえばカプセルの払い出しとか、そういった機能を追加する必要があるわけです。
ゲーセン下駄というのは、V2チップ等は手に入らないし、プログラムを上記のように改造する必要があるので、その代わりになる回路（Z80+ROM+RAM+FPGAで作られた周辺チップ回路）を小さな基板にまとめたものです。それをV2と差し替えて使います。

また言うけどワンチップZ80マイコンがあったらなあ、という妄想でした。
ちょっとした用途にはI/Oがいくつか出ていれば間に合うので、Z80+ROM+RAM+8255+何か　で十分なのです。その上、もうちょっと高速だったら言う事なしでした。

久しぶりに取り出してみた。
Z80パチパチ君



そんな名前だったっけ。（正しくはR5Zシリーズ）

あえてトグルスイッチでマシン語入力したい方向けのZ80マイコンです。
初めての時は、へぇ～すごい、やってみたい、と思うかもしれないけど、じきに飽きます。

1バイトごとにアドレス、データをパチパチして設定しなければなりません。
うっかりしてアドレスを進めるのを忘れて、あれっ、どこまでやったっけ。ありがちです。

アドレスを自動で進める仕組みを・・・というのは当然思いつくところですが、あえて排除したわけです。

2進数を覚えるのにはちょうど良さそう。
慣れてくると鬼の速さで入力できるようになることでしょう。

RAMはバッテリーバックアップされているので、入力を途中でやめて後で続きをすることもできるし、いきなり電源が落ちても心配ありません。

このトグルスイッチとLEDは、I/Oポートとしても使えるようになっています。たとえばデバッグ中にレジスタ値を表示したり、I/O命令を試す時などに役立つでしょう。

トグルスイッチに飽きたら、ROMにBASICインタプリタを入れて、PCと接続して使うと良いでしょう。RS-232Cもついています。

高校の実習教科書に、Z80じゃないけど8085をステップ実行させる実習課題があったのを思い出しました。

ROMどころかRAMも無いのです。
RAMが有れば、RAMにプログラムを書き込む仕組みもいるでしょう。おのずと配線は複雑になる。

そこで、ゴッソリと削ぎ落とし、本当に最低限の構成とする。

スイッチからひとつずつ命令を与えて実行するという仕組み。
操作するあなた自身がROMやRAMの働きをするというわけ。

だから、アドレスを指定するスイッチも無い。

1命令サイクルを実行し、その都度結果を確認して、考えた通りに動いている事を確認していく。

究極のシンプルマイコンボード？じゃないかと思います。

不便は不便よ、確かに。
ですが、動きを理解するには良い教材だと思いました。あくまでも教材なのです。実用品ではありません。（この点を勘違いしないように）

Z80でも同様にやれるでしょうけど、さすがにそこまで省略したものは見たことがない。

NMOSのZ80だと内部ダイナミック構成で、要するに最低クロックが決まっているから1Hzとか手動では動かせない。
CMOSのZ80ならOK。たとえばTMPZ84C00とか。

クロック1発ずつ入れて、それぞれの信号の動きを確かめていく。

私が初めて読んだコンピュータの本
「ニャロメのおもしろコンピュータ探検」
いまだに覚えていて、CPUが命令を取り込んで実行するまでの話だったと思うけど、
「人間がスイッチをひねるには10分の1秒もかかるね」「そんなのまだるっこしくて待ってられないッスよ」といったやりとりがありました。

そこで、この超シンプルマイコンボードは、CPUのクロックを極端に遅くすることで人間様のほうが速いという逆の立場になるわけです。
クロックは人間様が握っているのです。CPUの心臓を動かすも止めるも人間しだいです。

それにしても、スイッチを「ひねる」という言い方。いまでは絶対言わないね。
もはや「ポチッとな」と押すようなスイッチも希少。
スイッチをひねる、なんて言うのは真空管ラジオじゃないかと思います。
「ひねる」この言葉、気に入っています。

どうやって配線するか、これ次第で成否が決まる。

太いビニール線で配線していると、すぐに盛り上がってきて「盛りそばのスパゲティトッピング」になってしまい破綻する。線が邪魔くさい。
その盛りそばをかきわけながら配線しているうちにイヤになり、放りだしたくなる。

太いビニール線というのは何を基準に太いといっているかというと、AWG22番ではまだ太い。AWG24以上を目安に考えて下さい。AWGの番号が大きくなるほど細くなる。

電源周りは太くて良いけど、信号線は本数も多いから細い線を使ってスッキリさせる。

よく見かけるビニール線だとはんだごてが当たった時に融けてしまう。やはり耐熱線を使った方が良い。
パーツ屋さんでAWG24の10色セットが有る。
色分けは凝らなくて良い。勿論、色分けをして見やすくするのが良いけど、色分けを細かくしようとするとどれがどれやらわかりにくくなる。
特定の色ばかり良く使ってしまい、足りなくなってまた線の切り売りを買い足すなど面倒だ。
面倒くさい要素は排除しよう。

配線はユニバーサル基板の表面を通すべきか、裏面か。これはどっちが良いだろう。どっちも試してみたけどそれぞれ優劣がある。
表面（部品面）に通したほうが、半田面はスッキリする。

配線をきれいに束ねたり曲げたりして見た目を良くしたい。
線をまとめる為の糸があって、モノヒラと言ったっけ。ナイロン糸の柔らかいもの。別に、タコ糸のような物で縛ってもよい。
インシュロックだといくら細い物でも基板上では盛り上がって邪魔になる。
ホットボンドは剥がしやすい時には剥がせるので便利かも。見た目はあまりきれいにならない。

ICやソケット等のピンとリード線の接続は、プロだとリード線の先端をピンに巻き付けてからハンダ付けする。一箇所に2本以上接続する時、巻き付けだとはずれにくくて作業しやすい。

抵抗やコンデンサは直接ハンダ付けして良いが、値を変更する可能性がある部品については、とくにソケットを使ったほうが便利。丸ピンソケットにそのまま差し込む。

配線をするときは元の回路図の複写を取り、それをみながら1本ずつ配線が済むたびに赤鉛筆で塗っていく。
これは絶対忘れないように、1本ずつ確実に進めていく。

おっと、思い出した。
ポリウレタン線での配線
学生の頃にワイヤリングペンという物を買ってきて試したけど、本に書いてあるようにはうまくいかず、放りだしてしまって数十年たった今もそのまま残っている。

ポリウレタン線を使うと、特にバス配線が楽になると言う。たとえばアドレスA0を、Z80、ROM、RAM、8255、コネクタ、とつないでいく。
巻き付けながら線を引いていき、最後にハンダ付けすれば良いという。

はんだを流しながら加熱すると被膜が融けるから、被覆をむく必要もなく、簡単にできると書いてあったんだが・・・当時使ったはんだごての温度が足りなかったのかもしれない。
実際には思ったように融けず、こりゃソケットやICを焼きすぎて壊れるんじゃないかと不安になった。その当時。