AKI-80 CPM box の 製作 （３）

　５月に入って、長期連休だとか、やれ令和だとか言っているうちにもう月末です。それこそ「ボーット生きてんじゃ、、、、、」なんて誰かさんに怒られそうです。

　気がついたら今月はまだ何もブログにアップしていません、、、、ということで前回からの続きでソフトについて少し触れておきたいと思います。

　わたしのシステムは基本的にリセットで立ち上がった後はモニタモードから始まるようになっています。
　左の上半分がモニタのヘルプコマンド ？ でヘルプ・メニューを表示した様子です。

　下半分は、Z コマンドでバンク１（オールＲＡＭ）メモリ上にグラントさんのモニタをロードし、そこから ROM BASIC（Microsoft BASIC 4.7）を立ち上げた様子を示します。

　このモニタは手作りで、コマンドをひとつずつ増やしていったものですが、使い勝手は別にして、モニタつくりはマイコンやプログラムを理解するには格好の題材になります。

これらコマンドのうち、Ｇ、Ｌ、Ｄ，Ｅは必須と言ってよく、たとえばＣＰ／Ｍの構築にも大きな力を発揮します。

　今回構築したものは著名な Grant Searle さんのホームページにある「 CP/M on breadboard 」からの移植です。

　氏の記事は少し古いとはいうものの、Ｚ８０を使ったＣＰ／Ｍシステムでは現在でも必ずと言っていいほど参照されています。

　また日本でも、氏のシステムを移植するための記事がインターネットにも見受けられ、私も大いに参考にさせていただきました、感謝です。
１．Tomi9さんのブログ「レトロな雰囲気」にあるAKI80PlusCF技術資料
２．Kuninetさんの github 「 Z80_CF 」


　ＣＰ／Ｍの構築は、過日の私のブログ、Z80 SBCへの CPM 搭載（3）を参照いただければと思います。

　右の図は今回構築するＣＰ／Ｍのメモリ・マップですが、ＣＣＰ( D000H- )、ＢＤＯＳ( D806H- )、ＢＩＯＳ(E600H-FFFFH )を ＣＦ（コンパクト・フラッシュ・メモリ） 上の　Disk A: 0 sector に書き込んでおき、ＣＰ／Ｍをスタートする際には、モニター上のＣＰＭ_ＬＯＡＤプログラムでＣＦ 上の　Disk A: 0 sector に書き込んである前述のＣＣＰ＋ＢＤＯＳ＋ＢＩＯＳを 0000H - FFFFH のＲＡＭ上の D000H - FFFFH に読み出し、ＢＩＯＳからＣＰ／Ｍをスタートさせることになります。

　したがってＣＰ／Ｍ構築のために必要なファイルは、、、
　　　CPM22.ASM (CCP+BDOS)

　　　CBIOS128.ASM

　　　FORM128.ASM

　　　PUTSYS.ASM

で、これらは Grant Searle さんのホームページにある「 CP/M on breadboard 」から得られます。

　また、CPM_LOAD.ASM はＤＩＹです。

　そしてこれらのファイルをアセンブルするためには TASM が必要となりますが、これも Grant さんのホームページで得られます。

CPM22.ASM (CCP+BDOS)　は修正無しで使えます、同梱されている CPM22.HEX をそのまま使ってもいいです。

 今回の AKI-80 CPM box に使用している AKI-80 ボードは、甚だ便利なのですが、搭載されている周辺チップのＩ／Ｏアドレスがすでに決まっており、変更することが出来ませんので、ソフト側でそのアドレスを変えてやる必要があります。

 CBIOS128.ASM
　このファイルでは、まず左図の上方にあるシリアルポート・アドレスを変更します。次いでＣＴＣの行を追加し、その下の重複しているＣＦレジスターのアドレスも変更します。

　さらに右図（クリックで拡大）のように、
　　　LD A,$01
　　　OUT ($38),A
と
; Interrupt vector in page FF
　　　LD A,$FF
の間にある部分を右図に示してあるように追加変更します。

FORM128.ASM
　このプログラムはＣＦカードをフォーマットするためのものですが、ＣＦレジスターのアドレスのみの変更でＯＫです。

PUTSYS.ASM
　これも同様にＣＦレジスターのアドレスを変更します。
　また前述のようにオリジナルではＣＣＰ＋ＢＤＯＳ＋ＢＩＯＳを D000H から、、、に置き、ＣＦカード上の　Disk A: 0 sector に書き込むようになっていますが、私のモニタは FE00H あたりを作業領域に使っていますので、不都合ですので、ＣＣＰ＋ＢＤＯＳ＋ＢＩＯＳを 6000H から、、、に置くことにしましたので、ファイル冒頭の
loadAddr .EQU 0D000H を loadAddr .EQU 06000H に変更します。

CPM_LOAD.ASM
　本来は Grant さんのモニタプログラムをそのまま移植すればいいのですが、私にはまだ理解できない部分があるのと、冒頭写真のように多機能で使い慣れているマイ・モニタも捨てがたく、 Grant さんのモニタプログラムから
; CP/M load command　の部分を取り出して私のモニタに組み込みました。
　
　特に留意したところは、以下の太字部分の変更です。
; Start CP/M using entry at top of BIOS
; The current active console stream ID is pushed onto the stack
; to allow the CBIOS to pick it up
; 0 = SIO A, 1 = SIO B
ld A,(00H) ; primaryIO  0=SIO A
PUSH AF
ld HL,($FFFE)
jp (HL)
　以上のファイルを MSDOS 上で TASM でアセンブリし、

CPM22.HEX

CBIOS128.HEX

FORM128.HEX

PUTSYS.HEX

CPM_lOAD.HEX 　　　　　　　　　　　の intel hex File を得ます。

　次に CPM22.HEX を 6000H スタートに、 CBIOS128.HEX を 7600H スタートに変更します。

　あとはモニタコマンドの L ( intelHEXfile  LOAD )をつかって Grant Searle さんのホームページにある「 CP/M on breadboard 」にしたがってインストールして出来上がりです。

　しかしながら、いきなり右上写真のようになったわけではありません。

　パソコンと AKI-80 CPM box の間でファイルをやり取りするのが難問で、「鶏と卵」のようなものでした。PCGET、PCPUT は 8251 のシステムではうまくいったのですが、今回はＮＧでした。

　いろいろ試した中で、XMODEM.COM なるプログラムの中から（ネット上に多くのものがあります、、、）何とか動くものを選別して使っています。

　パソコン上の MSDOS 上で XMODEM.COM → XMODEM.BIN → XMODEM.HEX ( 0100H start ) に変換し、モニタコマンドの L ( intelHEXfile  LOAD )をつかって AKI-80 CPM box に読み込みます。

　ついで、X コマンドでＣＰ／Ｍを立ち上げ、ただちに　A>SAVE 17 XMODEM.COM を実施し、Ａドライブに XMODEM.COM ができました。

　これで高速に、パソコンと AKI-80 CPM box の間でファイルの交換ができるようになりました。プログラムの開発は、主にＷＩＮＤＯＷ上でおこないますのでこの環境はありがたいです。    

　かなり走って説明しましたが、何せ私自身まだ十分理解できていない点が多いので、間違いなどはご容赦ください。

　最後になりましたが、Tomi9さん、Kuninetさん　ありがとうございました、さらには偉大な Grant Searle さんに感謝いたします。

AKI-80 CPM box の 製作 （2）

　
先回（AKI-80 CPM box の 製作　（１））にひきつづき、、、、

　当初、先回ご紹介したコントロールロジックをＧＡＬにまとめてしまおうと考え、ＧＡＬ１６Ｖ８をＥＬＭさんの書き込みプログラム、ＦＧＡＬ．ＥＸＥを使ってトライしてみましたが、ＲＳ-ＦＦがうまくいかず失敗しました。

　そこで、フリーの書き込みプログラムＷｉｎＣＵＰＬとＧＡＬ２２Ｖ１０Ｄの組み合わせでなんとかうまくいきました。

　参考のため、ＰＬＤファイルを挙げておきますがなにせ素人の事ゆえおかしな点はご容赦、、、、



　下図、配線図にあるＧＡＬ２２Ｖ１０Ｄのピンの符号は配線用のためＰＬＤファイルとは微妙に表現は違いますが、位置は対応しています。

　

　改めて配線図（配線絵？）を並べてみました。

　左上は、メモリとＧＡＬ関連ですが、ＲＯＭはＡＫＩ－８０ボード上にあり、ＲＯＭ ＣＥ（２０ピン）はすでにＣＮ１ １４ピンに配線してありますので、ユニバーサル基板上のＣＮ４ １ピンに配線するのみです。


　ＲＡＭは秋月で M68AF127B(55nS) をもとめ使いました。この１２８kB のメモリは安価（５個で￥４００）でよいのですが、SOP-32 なのと+５Ｖ専用で、＋３．３Ｖが使えないのが難です。

　左写真のように超薄型１．２７ｍｍピッチＤＩＰ化基板をハサミで切って使うと便利です。

　右上は、ＣＦカードＩＤＥで、配線するのは赤線で囲った、アドレスバス（A0 A1 A2）、データバス（D0--D7)、およびコントロール線で、／ＣＳＣＦのみＧＡＬからです。もちろん＋５Ｖ、ＧＮＤ、プルアップ抵抗、表示ＬＥＤなどは予め配線してあるものとします。

　左下はＰＣとの接続部で、とりあえずはポートＡのみをＲＳ２３２Ｃ-ＵＳＢ変換のＣＨ３４０のサブボードを使いました。また、＋５Ｖの電源もここから供給しています。




　これに関連して、回路図右下のＡＫＩ－８０ボードのＣＮ３ ２２ピンを　ＣＮ２ ３，６，１５，１８ピンに接続しておいてください。

　リセットスイッチはＣＮ１ ７ピンに１kΩの抵抗を介してＧＮＤとの間に入れればいいと思います。

　いよいよ出来上がりです。全体のイメージは左写真以降です。

 　













　ＣＦカードホルダーの上にあるサブボードには、ＬＥＤインジケータ（左から電源ＯＮ、メモリバンク全ＲＡＭ、ＣＦカードアクセスの３個）とリセットスイッチそしてシリアル接続選択ジャンパがあります。
　次回はソフト関連です。

AKI-80 CPM box の 製作 （１）

　久しぶりの電子工作です。

　ここのところずっとZ80マイコンに取り組んでいましたが、過日のブログでご紹介したように、私の Z80 SBC に CP/M-80 を搭載できたことで一段落していました。

　しかしながら、ブログ「Z80 SBCへの CPM 搭載（3）」の最後に述べているように、やはりこの分野のお手本である、Grant Searle さんの「CP/M on breadboard」システムがずっと気になっていました。

　最も興味のある部分は、CP/M のディスク・ドライブです。とは言ってもＣＦカードを使用しての話ですが、１セクターの５１２バイトをすべて使い、ドライブ容量が約８ＭＢで、なおかつ A: から P: までの１６台も搭載されているのですから。

　というわけで、ある意味非常に洗練されたその回路図を幾度と無く眺めているうちにハッと気がつきました。これは AKI-80 そのものだ！！！（右写真）

　AKI-80　というのは秋月電子の超ロングセラーのマイコンボードで、メインチップは東芝製のＺ８４Ｃ０１５ＢＦ－１２です。

　このチップは Z80CPU、Z80PIO、Z80CTC、Z80SIO、Z80CGC などを搭載した複合ＩＣなのです。しかも大きさは５x７cm と小さく使いやすくなっています。
　性能面では、前述の５個のチップはいづれも１２ MHｚ の高速タイプのＣ－ＭＯＳで、個々に購入したいにもそのようなものは存在しませんし（CPU 以外では）、チップ間の配線も不要です。そのうえ廉価ですが、保守部品となっていますので、私はボードのみをいくつかストックしています。

 この AKI-80 ボードをつかって Grant Searle さんの「CP/M on breadboard」システムを移植したのが今回の「 AKI-80 CP/M box 」なのです。　
　冒頭の写真に見られるように、手のひらサイズの秋月ポリカＢＯＸに収納されており、ＵＳＢ ケーブルで　ＰＣ と接続するだけ（電源もＰＣから）で本体には赤いリセットボタンがひとつのみと言う、きわめてシンプルで使い心地のよいスタイルです。

　左は秋月の片面ガラスコンポジット・ユニバーサル基板（９５ X ７２mm)に主なパーツをマウントしたものです。　　AKI-80 は CN1 ～ CN4 のコネクタで接続されます。（向きは右上写真と同じ、コネクタは必要なもののみ）

　ＣＦカードホルダーは小型化のため、自作です。「Z80 SBCへの CPM 搭載（2）」を参照ください。


　いよいよ製作にはいっていきますが、最初に AKI-80 に手を加え、改造します。（右）

①　最初、ＲＯＭ用２８ピンソケットを取り付ける前に、ＶＨＣ００ の８ピンに接続しているプリントパターンをカッターナイフで切断します。

②　ＶＨＣ００ の８ピンを１４ピンに接続します。

③　ＲＯＭ用２８ピンソケットを取り付ける前に１ピン、２０ピン、２２ピンを外側に折り曲げ、右下写真のように基板から絶縁しておきます。
　そして２８ピンソケットを取り付けた後、１ピンを基板ＣＮ１の４ピン（ＧＮＤ）に接続。

④　ＲＯＭ用２８ピンソケットの２０ピンを基板ＣＮ１の１４ピンに接続。
⑤　ＲＯＭ用２８ピンソケットの２２ピンを基板ＣＮ４の１ピンに接続。

前述の①、②はAKI-80 基板に予めマウントしてある３２ｋＢ ＲＡＭ を不作動にするためで、いっそのこと最初からＲＡＭ を除去しておいてもいいです。（猛者は１２８ｋＢ ＲＡＭ に載せ換え？！）

　　AKI-80 は左図のように多くの接続端子がありますが、これらすべてに接続ピンをつけるのも大変なので、私は必要なものだけにピンを立てています。
　次いで、ユニバーサル基板の配線に移ります。
　　

　先ずは配線図を示します。
　
　リセットがかかると、ＲＳ－ＦＦのＰＡ０がＬになります。このときはアドレス 0000H-3FFFH でＲＯＭ、4000H-FFFFH でＲＡＭが選択されますが、ＩＯポート ３８Ｈを使うと（ＲＤ、ＷＲ どちらでもよい）ＰＡ０がＨとなり、0000H-FFFFHの６４ｋＢ 全域がＲＡＭとなります。

　またこの回路は 0000H-3FFFH のＲＯＭ選択時でも 0000H-3FFFH のＲＡＭに書込みができ、実用的には大変便利で、私は好んで用いています。（ＨＥＸファイルを 0100H から書き込み、ＣＰ/ＭのＳＡＶＥコマンドで.COMファイルを作る、など）
　右下に赤く囲ってあるのはＣＦカード・インターフェースのＣＳ信号作成ロジックです。

　今回はこの部分にＧＡＬ（ 22V10D )を使いますので回路はもっと簡単になります。

　、、、、ということで、以降は次回

Z80 SBCへの CPM 搭載（3）

　より理解を容易にするために、CP/M（Control Program　for Microcomputer)　が作動しているときのメモリ・マップを左図に示します。

　メモリは、８０８０、Ｚ８０が直接アクセスできる、００００Ｈ番地からＦＦＦＦＨ番地までのいわゆる６４ｋバイトのＲＡＭ(Random access memory) 領域が必要です。

　今回搭載した６２ｋ ＣＰ/ＭではＤＣ００Ｈ～Ｆ１ＦＦＨ番地に CCP (Console Command Processor) と BDOS（Basic Disk Operating System）が入り、次いでＦ２００Ｈ～Ｆ４３０Ｈ番地に BIOS（Basic Input and Output System）が入ります。

　そしてこの状態で、Ｆ２００Ｈ番地からプログラムをスタートさせればＣＰ/Ｍがスタートするのです。（もちろん前回までに述べたＤＩＳＫ（ＣＦＣａｒｄ）などが作動する環境で、、、、）


　ところがＣＰ/Ｍを移植するに際して、大変ありがたいことに、ＣＣＰとＢＤＯＳを合体させたファイルが、CPM22.sys 62kCPM.sys など呼ばれて存在します。
　既述のCPUVille のサイトのＣＰ／Ｍの項目（ http://cpuville.com/Code/CPM-on-a-new-computer.html )でのべられているように、「The Nonofficial CP / M Web Site」にある　http://www.cpm.z80.de/binary.html の　CP/M 2.2 BINARY ファイル（左下図）がそれに相当します。

　このファイルをダウンロードすると cpm22-b というフォルダーが得られ、目的とした　ＣＰＭ．ＳＹＳのほか、ＣＰ/Ｍ８０のアプリケーション・ソフトが沢山入っていて有益です。（またこれらのソフトは個人が趣味で使うかぎり問題はないようです。）

　このＣＰＭ．ＳＹＳは６２ｋＣＰ／Ｍ用で、かつハードに依存しないので、そのまま使うことが出来ますが、今回の場合あらかじめ、バイナリ・エディタを使って、００００Ｈ～１５ＦＦＨにファイルの長さをそろえておく必要があります。（下図の下部にある青色の部分を消去）

　一方、個々のハードウェア依存部分はBIOSに集中されているので、この部分さえ修正すれば自作のボードでＣＰ/Ｍ８０を走らせることが出来るわけです。

　BIOSはオリジナルに雛形があり（A Skeletal CBIOS）、これにひとつひとつパラメータを入れていってもいいのですが、今回は
CPUVille のサイトで使われている z80_cbios.bin を使わせていただくことにしました。そうは言っても修正部分はありますが、ほんのわずかです。

「Z80 SBC（シングルボード・コンピュータ）の製作　（６）　モニタープログラムの搭載」で述べたように、このz80_cbios.bin中にある82C51 の
　Data Register address　　 を 02H -> 30H へ
　Control Register address　を 03H -> 31H へ変更します。

　さらにz80_cbios.binファイルの先頭に、左図のように 00 00 00 00 とＮＯＰをアドレスを整合させるため、４個挿入しておきます。

　このようにして出来た、新しいＣＰＭ．ＳＹＳとz80_cbios.binをそれぞれＣＰＭ．ＳＹＳをＤＣ００Ｈ～Ｆ１ＦＦＨに、z80_cbios.binをＦ２００Ｈ～にメモリに置き、Ｆ２００Ｈからプログラムをスタートさせれば a>　とプロンプトが表示されるはずで、動作の確認が出来ます。（この段階では Copyright のクレジットは出ませんし、プロンプトも A> ではなく小文字です。DISKへのアクセスも出来ません）

さらにシステム全体を理解するために下図を示します。

　中央が前述した、メモリ領域をすべてＲＡＭにしたメモリマップで、ＣＰ/Ｍはこの状態で走ります。

　ついでながらＴＰＡ(Transient Program Area)はトランジェントコマンドがロードされるメモリ上の領域で０１００Ｈ番地から始まりますし、００００Ｈ～００ＦＦＨ番地はＣＰ/Ｍのワークエリアです。

　そして、左側が００００Ｈ～３ＦＦＦＨのＲＯＭ領域（１６ｋbyte)を表したもので、右に拡大したものを掲げました。

　Ｚ８０システムのスタート番地（００００Ｈ番地）には「Z80 SBC（シングルボード・コンピュータ）の製作　（６）　モニタープログラムの搭載」で述べたモニタープログラムがあります。
　１Ｃ００Ｈ～３４３０Ｈ番地にはＣＣＰ＋ＢＤＯＳ＋ＢＩＯＳが一体化して収めてありますので、Ｚ８０の便利なメモリ転送機能を利用してＣＰ/Ｍをスタートさせることが出来ます。
　すなわち、

MOUNT_CPM:
   LD   HL, 1C00H  ;Start addrs cp/m on ROM
   LD   BC, 1380H  ;Program Length
   LD   DE,0DC00H  ;Addrs to transfer
   LDIR
;
   3E   01H       ;Memory Bank Change
   D3   38H
;
   JP   0F200H    ;Jp to CP/M Start Addrs

 しかしながら通常のＣＰ/ＭスタートはＤＩＳＫ（ＣＦＣＡＲＤ）から実行されます。

　左図はその説明図です。複数あるディスクの最初のディスク（ＤＩＳＫ０またはＤＩＳＫ Ａ）の最初のトラック（ＴＲＡＣＫ０）の最初のセクター（ＳＥＣＴＯＲ０）の部分を示しています。

ＴＲＡＣＫ０、ＳＥＣＴＯＲ０　には
　　ＩＰＬ（ Initial Program Loader )

ＴＲＡＣＫ０、ＳＥＣＴＯＲ２から２６
および　ＴＲＡＣＫ１、ＳＥＣＴＯＲ１から２５　には
　　ＣＣＰ＋ＢＤＯＳ＋ＢＩＯＳ

がそれぞれ記録してあります。

実施例で、この場合のＣＰ/Ｍスタートを説明すると、
・ モニタープログラムからＤＩＳＫのＩＰＬを８０００Ｈにロード
・ このＩＰＬを８０００Ｈからスタートさせると、ＤＩＳＫにあるＣＣＰ＋ＢＤＯＳ＋ＢＩＯＳをＤＣ００Ｈへロードし、
・ 次いで、メモリバンクをオールＲＡＭに切り替え、Ｆ２００ＨからＣＰ/Ｍをスタート
となります。

　以上から分かるように、ＣＰ/Ｍを構成するためのファイルは、前述の
　ＣＰＭ．ＳＹＳ（修正版）とz80_cbios.bin（修正版）にくわえて、
　ＩＰＬ：プログラムの役割については既述
　ＰＵＴＳＹＳ：ＤＩＳＫ０の最初の部分にＣＰＭ．ＳＹＳ（修正版）とz80_cbios.bin（修正版）およびＩＰＬを書き込む

　ＦＯＲＭＡＴ：ＤＩＳＫの使用セクターのすべてにＥ５を書き込む

などがあり、それらを組み合わせて構築します。

　詳細は　ＣＰＵＶｉｌｌｅ　http://cpuville.com/Code/CPM-on-a-new-computer.html　を参照ください。

　以上はZ80 SBCへの CPM 搭載についての全体像の備忘記録で、マニュアルではありませんので整合性や誤解などについてはご容赦ください。

　とはいうもののこのＣＰＵＶｉｌｌｅの記事「 Setting up CP/M 2.2 on a New Z80 Computer」は本当に役に立ちました改めて Donn Stewart　さんに感謝です。

　現在は自作のZ80 SBCでＣＰ/Ｍ‐８０が軽快に動いています。
　強いて気になる点は、ＤＩＳＫの１セクターが５１２バイトもある中で、１２８バイトしか使われていないので、１２８ＧＢのＣＦカードでも２４３ｋバイトのＤＩＳＫ４台構成である点です。

　またZ80 SBCもAKI-80ボードを使えばよりシンプルになることを思いつき、これに　Grant Searle　さんのシステムを載せてみたいと考えています。

完

Z80 SBCへの CPM 搭載（2）

　先回の予告とは異なって、もう少しＣＦカード搭載の話を続けたいと思います。

　ＣＦカードはＩＤＥのコネクタに接続可能だと言いましたが、正確には左写真のように、ＣＦカードをアダプターに挿し、そのアダプターがＩＤＥと同じ配列の４０ピンコネクタを持っていると言うことです。

　ちなみにこの写真にあるアダプターはｅｂａｙで安価に入手（国内でＣＦカードソケットのみを購入すると同じくらい）できますが、オーダーしてから４週間ほど待たねばならないのが毎度のことながら難点です。

　参考までに、ＧＲＡＮＴさんの図をリファインした、ＣＦカードのピン配置を以下に示します。

　これは正面からの図ですが、左右両端のガイド溝（細い楕円で囲まれた部分）の大きさで左右を判定します。

　ピンは５０ピンありますが、必要なのは、前回お話したように、このうち１８ピンのみです。もちろんＧＮＤなど共通なものは１ピンとします。

　左写真は、今回製作した Z80 SBC にＣＰ／Ｍ-８０を搭載した際に設置したＣＦカードソケットの様子（写真上部）です。

　こうして見ると結構大きく、場所をとりますので、ＣＦカード・ソケットが手元にあったのを幸い、カードアダプターも自作してみました。

　ベースは秋月のユニバーサル基板で、これにＣＦカード・ソケットと１８ピンを載せただけのものです。

　ただピンが微細にこみいっていますので、ハンダ付けには細心の注意が必要です。

　左写真に詳細を示しましたが、プル・アップ用１ｋΩの表面実装用がうまく半田付けされています。

　そして右写真は、ＡＫＩ－８０を用いた、ＣＰ／Ｍボードですが、前述の Z80 SBC よりも一回りコンパクトに収まっています。


　と言うことでいよいよ本題に入っていきます。

　ＣＰ／Ｍでは、ディスク上の任意の１セクターのＲＥＡＤ、ＷＲＩＴＥが必須ですが、逆にディスクへのアクセスはこれしかありません。

　したがって、モニタープログラムで、この操作が出来ることをあらかじめしっかりと確認しておくことが必要です。

　上図は、前回も紹介した、 CPUVille のサイトのＣＰ／Ｍの項目（ http://cpuville.com/Code/CPM-on-a-new-computer.html )にある、セクター・リードのプログラムを私流にアレンジして、 Z80 SBC のモニターとして使っているものです。（同様のセクター・ライトのプログラムもあります）

　このプログラムは上側に赤く囲ってあるように、ＨＬ：ＤＭＡアドレス、Ｅ：ＤＲＩＶＥ番号、Ｂ：ＴＲＡＣＫ番号、Ｃ：ＳＥＣＴＯＲ番号　に、あらかじめそれぞれの数値をいれてコールすれば、目指すＳＥＣＴＯＲのデータをＤＭＡアドレスから始まる５１２バイトに読み出してくれます。（今回のＣＰ／Ｍでは、このうち１２８バイトしか使いませんが、、、、）

　このプログラムは、ＣＦカードのＬＢＡ（ Logical block addressing 論理ブロックアドレス指定）方式をつかっています。

すなわち、ＣＦカード上では、左図のようにＳＥＣＴＲ番号が右端の０から順に番号付けされていますので、これをＬＢＡ２：ＤＲＩＶＥ番号、ＬＢＡ１：ＴＲＡＣＫ番号、ＬＢＡ０：ＳＥＣＴＯＲ番号　に割り振ってあるのです。


　今回移植するＣＰ／Ｍ-８０は標準に近く、ＤＲＩＶＥ　４、ＴＲＡＣＫ　７７、ＳＥＣＴＯＲ　２６というＩＢＭ仕様？になっています。

　ＬＢＡを使用するために、プログラム上では中ほどの緑で囲った部分の記述があります。
　Ｅ０ＨをＣＦカードのポート０ＦＨに出力することでＬＢＡモードにしています。

　ＣＦカードのポートは左図のようにＡ０～Ａ２のアドレスで設定されますが、アドレス・デコーダ７４ＨＣ１３８と組み合わせることで今回は０８Ｈ～０ＦＨの８個のＩ／Ｏアドレスを設定しました。

　今回のケースは、ＬＢＡモードの図から０３７Ｆ１Ｆ Ｈと読み取れます。２２９１５１個のＳＥＣＴＯＲを使うと言うことで、２２９１５１ Ｘ ５１２ ＝ １１７３２５３１２　となりますので、最低限１２８ＭＢのＣＦカードが必要と言うことでしょうか。

　なおこのままだとＣＦカードは１６ｂｉｔモードのままです。普通に使うには何の支障もありませんが、私は気持ちが悪いので、下記のプログラムをシステム立ち上がりのときに走らせて、８ｂｉｔモードにして使っています。

　これまでに入手した、ＣＦカードはほとんどが支障なく使えましたが、なかにはダメなものもありました。何故だかは分かりませんが配線を最短に、とかバッファーを入れるとよい、、、、ナドト言われています。（私は試していませんが）

　ＣＦカードについては参考に出来る資料があまり多くはありません。今回述べたことは、たまたまの成功体験を自己流に解釈しているだけですので、いい加減な説明をご容赦ください。

　以下は次回です。

Z80 SBCへの CP/M 搭載（1）

　今年の秋はことのほか多忙で、なかなかブログ作成に割く時間がとれず、しばらく間が空いてしまいました。


　私のブログ、Z80 SBC（シングルボード・コンピュータ）の製作　（1～6）でとりあえず、Z80 シングルボード・コンピュータがモニター・ベースで走るところまで紹介しました。

　今回からは稿を改め、Z80 SBCへの CP/M 搭載 として話を続けたいと思います。

　CP/M（Control Program for Microcomputer）とは1970年代にデジタルリサーチ社 (Digital Research Inc.) の創業者ゲイリー・キルドールによって開発、1976年に発売された、パソコン用のシングルユーザー・シングルタスクのオペレーティングシステム (OS) です。

　CP/Mは①8080マイクロプロセッサおよびそのZ80などの上位互換CPU、②0番地から配置されたメモリ、③フロッピーディスク、そして④シリアル端末があれば動作させることが出来ました。

　同時代に出現したフロッピーディスク（発明は中松氏でなくIBM？）を利用して、ファイルの管理が出来るこのCP/Mシステムはそれこそ最先端の技術であり、垂涎の的で、個人が所有するなどは夢のまた夢でした。

　今の時代にこのCP/Mシステムを再現することは、我々老人のノスタルジーには違いはないものの、当時の最先端の膨大なソフト・ウエア（BASIC,FORTRAN,COBOL,ALGOL,Cなどなど）が商用に供さない限り自由に使うことが出来、興味はつきません。　冒頭の写真は Z80 SBC で CP/M をスタートさせたところですが、「 62K CP/M 2.2 Copyright 1979 (c) by Digital Research 」の記述は何度見ても飽きません。

　さて、Z80 SBCにCP/Mを搭載するに当たって、前述の必要項目①～④のうち欠けているのは、③のフロッピーディスクのみです。
　いまさら入手困難な絶滅種のフロッピーディスクでもありませんので、ここはSDカードといきたいところですが、Z80に接続するには、インターフェースおよびソフトウエアの面で煩雑さが伴います。

　ということで、残された選択肢はCFカードと言うことになります。CFカードも絶滅危惧種ではありますが、このような用途に使用する１Gb以下のもの（かつて産業用に使われた？）はネットで安価に入手できます。







　CFカードは少し前にHDDなどで使われたIDEバスの規格に準じていますので、そのままZ80のバスに接続できますし、興味があるならIDEバスを持ったHDD（シリコンドライブが良いかも？）やFDDも接続できそうです。









　その後確認したことですが、SD-CFカード・アダプターを使えば、左写真のように、SDカードも、マイクロSDカードも使うことが出来ました。

　右に配線図を示します。IDEコネクタは差し込まれる端子を上から見たものです（要注意！）。/CS0 はアドレス・デコーダ（74HC138)の14ピン(08H) へ接続です。


　また、40ピンIDEコネクタはVCC（+5V)がありませんのでこれも注意です。

　40ピンIDEコネクタはあまりにも場所をとりすぎますので、私は独自に18ピンのコネクターを作り使っています。（左）


　ということで過日述べたように、「 CPUville 」という Donn Stewart さんのサイトをお手本にして、Z80 SBCへの CP/M 搭載の準備ができました。

では、次回、、、、