TD4製作(7)

kacky12252005-02-04


どうにか、あとはROM部分を残すのみ、というところまでこぎつけました...。
私は「より線」の導線を使っているのですが、被覆を剥いて、ネジって、先端にハンダメッキをして、を繰り返しているうちに指先の感覚がなくなってきてしまいました。単線(という言い方でいいのかな?)があるなら、そっちにすればよかったかも。
あ、CPU部分の各信号につけるLEDの配線を一部残してあります。明日、また(笑)秋葉原に行って、追加でLEDを買ってきます。全部で、緑、赤、青、白、ピンク、黄を使う予定です。
裏側の配線、ケーブルの重なりにより、所によっては1.5cmくらいの厚みになってしまいました。基板には1cmの高さの脚をつけていたのですが、箱に収めるとしたら2cm以上の脚に付け替えないといけませんね。
そのうち100円ショップに行って、箱を見繕ってくるつもりです。当初はクリアファイルくらいの厚みでOKかと思ってましたが、「お道具箱」サイズでないと入らないかも。

 TD4製作(6)

kacky12252005-02-02


大分できてきました。見難いですが、写真は、創り終わったところまでをピンクで塗りつぶした回路図です。
回路図通り、順序よく作っていくつもりでいたのですが、結局、導線の取り回しを考えていると、「おや、こっちを先につないだほうがいいなぁ」というところが出てきて、あちこちばらばらにつないでいくことになってしまいました...。
回路図にはないLED(各レジスタやプログラムカウンターなどの信号を示す)をたくさんつけたので、その配線もあり、もう基板の裏はスパゲッティ状態です。
もう、とことんまでやってやろうと思ってます。最初、全部安い赤LEDで終わらせようと思ってましたが、青とか白とかピンクとか、ちょっと高いのもじゃんじゃん使うことにします。

 TD4製作(5)

kacky12252005-01-30


配線案を紙に描いていたらこんがらがってきたので、とりあえず回路図を全部色鉛筆で塗り分けてみました。どれがどこに繋がるのか、ちょっと分かりやすくなった気がします。
塗り分け後、実作業に移りました。細かい配線は紙に描くのはもうあきらめましたが、部品の配置図だけは描いたので、基板を裏から見たときのICの脚の番号がすぐ分かるので便利だと思いました。
配線は、数色のリード線を使い分けしてみています。ちょっとリード線が硬いので、複数の線が重なるところなど、取り回しが大変です。
リード線の長さを測り、被覆を剥き、ハンダ付けし、チェッカーで確認する、の繰り返しなので、飽きます...。今、集中的にやっているのは、74HC161が4つ並んでいるところなのですが、関係の無いところに抵抗などの部品を先に付けてしまっていたりします。リード線が入り組んでいるうちに、これらの部品が取り付けられなくなってしまうのではないか、と危惧しているということもあり、少しは意味のある作業かな...。
まだまだ先は長い...。

 TD4製作(4)

kacky12252005-01-18


CPU部分の配線図を紙に書いていましたがちょっと飽きてきたので、「電源パターンの強化」というのをやりました。基板上に、くし型に並んでいるパターンの、くしの先をビニール線につないでいくのですが、1ヶ所につき2本のビニール線をつながなくてはならないので手こずりました。それと、電源が入っていることを示すLEDの追加、気まぐれに4つのICソケットと、それのパスコンを追加しました。
その後、改めてクロック信号が何Hzで出ているのか、確認してみました。1分間に55回点滅しましたので、約0.9Hzということでしょう。ちゃんと1Hzにするには、可変抵抗を用いればよいそうです(参考:http://www.scn.tv/user/takahisa/td4/td4kai.html)。完成して余力があったらやってみようかな。

 TD4製作(3)

クロック&リセット回路がうまく動作しない件ですが、原因が分かりました。お粗末すぎて笑われてしまうような原因です...。

この回路は、5Vの安定化電源を供給することで動作するように設計されているのですが、私が繋いでいたACアダプタは、15Vのものだったのです。秋月のPICライタ用(http://d.hatena.ne.jp/kacky1225/20041204)の。スイッチングACアダプタはそれしか持ってなくて、特に電圧を確認しないで使ってしまっていたのでした...。
ここで74HC14のデータシートを参照してみますと「広動作電圧範囲 2〜6V」とありましたから、規定電圧の3倍の電圧をかけてしまったわけで、おそらく74HC14は壊れてしまったでしょう...。
静電気については、気を付けていたんですけど(ICに触る前に、必ずスチールの棚を触ってました)、まさかACアダプターを確認していなかったとはね。^^;

今日、銀座に行く用事があったので、ついでに秋葉原に行って、5Vのスイッチング式ACアダプタとICを買ってきました。
帰ってきてから、早速、先日と同じように各信号の出る先にLEDを繋いでみました。
「おお!点いた!」
クロックの切り替えも、オートorマニュアルの切り替えも上手くいきました。リセット信号もきちんと出ていました。
ずいぶん時間がかかってしまいましたが、とりあえず第一関門突破という感じでしょうか。次は、CPU部分に取り掛かります。

 TD4製作(2)

kacky12252005-01-09


昨日書いた配線図はちらっと見る程度で、回路図とにらめっこする時間の方が長くなりました。結果、かなり行き当たりばったりな配線になってしまい、裏面は早くもぐちゃぐちゃになってきてしまいました...。あとで導通テストをするのが大変そう...。
せっかく書いた配線図だったのですが、どういうわけか私は、せっかく付いている基板の電源パターンを無視して書いていたので、配線図通りにハンダ付けしていくと、繋がらなくてもいいところが繋がってしまう事態となっていました...。バカですね。高い基板を買いましたが、単なる碁盤の目状のユニバーサル基板でもよかったのか? ま、ぐっと配線する箇所が増えてしまうのですが。

まぁ、なんとかクロック&リセット回路をつなぎ終わりました。1箇所ずつ、テスターで導通テストをし、回路図に印を付けていきました。作っている時もつないだところにチェックを入れていたのですが、2箇所つなぎ忘れを発見しました。

そしてその後、こちら(http://www.scn.tv/user/takahisa/td4/index.html)を参考に、クロック信号とリセット信号が正しく出ているか、テストすることにしました。各信号の先にLEDをつないで確認するというものです。
恐る恐るICソケットに74HC14を差し、電源ON。
クロック回路は、なんとか動作しているようです。手動モード・自動モード共、1HzのほうはLEDが点滅して動作しました。10Hzに変えるとなぜか上手くいきません。
リセット回路は、つないでもLEDが点きませんでした...。うーーーん。
クロック回路ではLEDが点きましたが、妙に暗いので、どこかで電圧が下がりすぎてしまっているのかもしれません。原因は、また明日、探したいと思います。

 TD4製作(1)

kacky12252005-01-08


CPUの創りかた」にあるCPUの製作を開始しました。
本の中の写真を参考に、とりあえず部品を一度、全部基板の上に並べてみましたが、やっぱり細部の配線はよく分かりません。本に回路図は載っていても、配線図は載ってませんからね。写真とにらめっこしていても一向に進まないので、自分で配線図を書いてみることにしました。
最初、方眼紙に基板と同じ模様を書いてちまちま書いてみようかと思いましたが、なにしろ、回路図から配線図を書き起こすのは初めてなのでちっとも進みません。そこで、一度、「EAGLE」というソフトを使ってプリント基板の図を起こして、つなぎ方の参考にし、それを紙に書き取りました(プリンタが故障中なので、こうするしかなかった...)。
なんとか、最初の「クロック&リセット回路」部分を書き上げました。図ばかり描いていても飽きてきたので、後先考えず、とりあえずこの部分だけ作ってみることにしました。
せっかく図を描いたのですが、基板に配線していくと、途中で変更を余儀なくされる箇所が出てきてしまいました。むー。明日考えよう...。
ICソケットと、配線を2〜3箇所やって、中途半端ですが今日は終わりにしました。