その他の資料

マイクロコンピュータ黎明期のハードディスク

マイクロコンピュータのシステムで実用的に使われ始めたころの5.25インチフルハイトハードディスクです。 大きくて重たいです。
5メガバイト程度と今から比べると思いもよらない容量です。
メカ的な構成はフロッピードライブのメカ構造ととよく似ています。
ちょっと判別が難しいかも知れませんが3.5インチのフロッピーディスクを
置いて撮影してみました。
外からスピンドルモーターが回転するのが見えます。
インターフェース基板をはずした画像です。
真ん中はディスクのスピンドルモータで、ギザギザはセクター検出用の突起です。 一箇所だけセクターの真ん中に検出用突起が見えるのはインデクス検出用です。
棒状のものがその突起を検出するセンサーです。
左下に見えるのがヘッドアームを駆動するステッピングモータです。
私的には、大容量のハードセクターディスク装置に見えます。
このような技術的ベースの元に今の技術が成り立っているという感じがします。
この装置はまだ使えるので、分解はここまでです。

8インチハードセクターフロッピーディスク

一見すると普通の8インチフロッピーディスクのように見えますが、とんでもないものです。
片面倍密度32ホールのハードセクターディスクです。
比較の為、右側に5.25インチのディスケットを置いています。
このディスケットもハードセクターで片面単密度のミニフロッピーディスクです。
ディスクを取り出した様子です。
32分割に配置されたセクターホールがあり、一ヶ所だけセクターホールの中間にトラックの基準となるインデクスホールがあります。
ディスクコントローラはこのインデクスホールがスタートの合図で、セクタホールのカウントでアクセス場所を知ることができます。

5.25インチハードセクターディスクに関してはこちらにあります。

フロッピーディスクドライブの接続互換表

ノーススターディスクシステムのシュガート SA-400 互換ドライブとして使用可能な両面倍密ドライブを表にしました。
こちらから見れます。(FD_Comp1.PDFファイル 7kB)
まだまだ他のメーカーのドライブも使用可能なものがあるはずです、確認できたらまた追加します。

ANSIスタイルインターフェースの8インチドライブを自分のCP/M-86に流用

現在使用中のCP/M-86,80マシンのディスク装置はYE Dataスタイルのインターフェースを使っています。
補修用としてディスクを探していますが、そうおいそれとは見つかりません。 そこでマシンの回路図を眺めていると、そこにYE Dataスタイルのインターフェースのピン番号と共にANSIスタイルとピン番号をを併記してあります。
いろいろ調べてみたら使用できそうです。 対応表を作成しました。
利用される方は自己責任の下で参考にしてください。 ここからご覧いただけます。 (FD_AN-YE.PDF 7kB)

黎明期の UV EP-ROM 1702A

1702Aです。写真のICは比較的新しいタイプです、インテル製の古いタイプもありますがリードが折れやすいつくりでした。
8ビット、256バイトの容量で、駆動するのに三種類か四種類の電源が必要でした。
このROMは紫外線で消去するとロジックはゼロ(00H)になっていました。
繰り返し紫外線消去をしているとだんだんゼロにならなくなって捨てていたことが何度もありました。
実感として気軽に使用できるものではなかったような気がします。
今はこのPROMに書き込むライタはありませんが、ライタに関する文書と回路図は保存しています。
手持ちで最も古いインテルの1702Aです。画像で左の"3"の番号が入っているのがピン折れがなくもっとも状態が良いものです。
中央は右上から四番目のピンが折れてなくなっています。
右のものは右一番下のピンが折れたのでハンダ付けしています。
何度も抜き差ししているとこうなります。

UV EP-ROM 2708

1kバイトのPROMです。
-5V,+5V,+12Vの電源が必要です。
圧倒的に使いやすい2716が出てくるまで使っていました。 
今でも書き込む環境はそろっています。 
デバッグ用にこのチップと足が同じRAMがあります。
このメモリでデバッグした後その内容をそのままROMに書き込むことができるボードもあります。
2708ベースのRAM/ROM/PROMライターとして使用できるボードです。
PROMライターはプログラムレスで、全てハードウェアが書き込んでくれます。
ボードの下のソケットに1キロバイトRAMが三個あります。
IMSAIのメモリボードの真中のボードを抜いて代わりにこのボードを接続させて、DDT(ダイナミックデバッキングツール)を使用し、データを転送してそのままライターでROMに書き込むというものです。
MR-16 RAM/ROM/PROM ライタ ボード取扱説明書 MR-16.pdf 649kB
2708の代わりに使用するRAMです。
本来の8308が入手しにくかったので、4804を二個使ってコンパチブルに作られた8308ADPを使っています。

8080Aを使ったSBC(シングルボードコンピュータ)

8080Aを使用したSBC 寸法は145mm×125mmです。
このボードはPROM以外はソケットを使用せず非常に信頼性の高い産業用の組み込みSBCです。
オンボードでDC-DCコンバータを搭載していて-5Vと+12Vを生成するので5V単一電源ですみます。
中央付近に縦にあるのが8080A CPUです。ソケットには2708のROMが乗ります。RAMはその上のICで2111を使用しています。右がペリフェラルICの8255Aが二個乗っています。
CPUより左側はファミリーICの8224,8228それとTTL ICです。
上のSBCの拡張用ボードです。
ROMが 4kバイト拡張できます。 RAMが 1kバイト拡張されます。
ペリフェラルICが一個拡張されます。
加えてアドレスバス、データバスがバッファリングされて外部端子に出されています。
今でも十分使用に耐えるボードコンピュータができます。
これのマニュアルに外部ロジックを少し加えてイムサイのような表示、操作パネルを持った装置の作り方(回路図とアセンブラプログラム)がサンプルとして記載されています。

8085を使用したSBC(シングルボードコンピュータ) その1

その後、出てきたシングルボートコンピュータです。
ターゲットボードとして最も数多く使用しました。
プログラムのPROMに使いやすい2716を使用します。
CPU内の割り込みポートやCMOS RAMによるメモリバックアップがサポートされるようになりました。

このボードはI/Oポートが壊れたのをソケット式に修理して使えるようにして保存していたものです。
拡張ボードです。
ソケットに2716のROMまたは8725のスタティックRAMを混載して使用できます。
インターバルタイマものっています。
8255のペリフェラルポートが二個乗っています。
メモリマップドI/Oとしてアドレッシングします。
拡張ボードです。
ソケットに2716のROMまたは8725のスタティックRAMを混載して使用できます。
インターバルタイマものっています。
8251のシリアルポートが一個乗っています。
メモリマップドI/Oとしてアドレッシングします。

8085を使用したSBC(シングルボードコンピュータ) その2

比較的新しい時代のシングルボードコンピュータです。
ビデオディスプレイインターフェースを搭載しています。
ビデオRAMは6kバイトでプログラム用にも転用できます。
I/O、RAM、タイマを持った8155を使用しています。
プログラムエリアとしては4kバイト分のROMまたはRAMを使用できます。

紙テープの記憶媒体

1インチ幅の紙テープにデータに応じて穿孔して使用します。幅が1バイトのアスキー(JIS)コードを記録します。
7ビットのアスキーコードにはパリティを付加できるのですが、ビットの8ビットのJISコードにはつけられませんでした。
もっともホピュラーな記録媒体でした。磁気などと違い保存には普通のペーパーの保管と同じようにでき、経費も安かったようです。
当時のメーカー供給のプログラムなどは紙テープでした。
CP/Mでは紙テープ媒体を楽に扱えるPIPコマンドという千手観音のような万能コマンドがあり、リード、ライトが簡単にできました。
今でも紙テープを扱えるパンチャとリーダーは動きます。
少しの説明 ビット数が奇数になるように設定しています。先頭の小さな穴はフィードと言ってただ送るだけです。 穴が開いているところが論理の"1"となります。 そのあとに続くのが HEXの3AHでスタートの準備です。 その後に "CR" "LF"がきてデータの本文が続きます。 終了はふただびフィードが入って終わります。
このテープはROMライターに送るインテル形式のデータでした。

今はもう見かけない8インチハードディスク

このハードディスクは教材用にと思ってとっておいたものです。
その他の記憶装置として、ドラム缶を半分輪切りくらいにした重量が数100kgの”磁気ドラム”をみたことがありますか。
はじめてみるときっと驚きます。

とにかくでかいです。
寸法は画像の位置で、
縦215×横380×奥行130
重量は13kg
比較用に350mlの缶を置いています。
あまりに重いので擦った後が見えます。
電源は+5V、+24V、-12V
消費電力は144W
記録容量は不明です。
スピンドルモータ駆動用の電源回路と思われます。
基板の手前のほうに見える白いバーにトランジスタが取り付けてあります。
その内に蓋を開いて内部を開いた画像を置きます。
インターフェース基板をはずして蓋を開きました。
6枚の円盤はやっぱり大きいです、しかも分厚い円盤でした。
茶色の円盤(古いタイプ?)
ふた側についているのはフィルタのようです。
空気が円盤中心からフィルタを通って、ディスクの下側を通って、ディスクの下から各円盤へ流れる、またはその逆の流れかもしれません。

テレタイプ(ASR)仕様のタイピュータ

当時、スタンダード的存在のテレタイプ社の33型 データターミナル(ASR33ほか)のカタログはこちらに置いています。
日本でも製造されていたテレタイプ仕様互換の S-100D2 型データプリンタの仕様書はこちらに置いています。

古くなって消えかかったタイピュータのマニュアルで仕様部分だけを圧縮したビットマップ形式で置きました。   TYPUTR.lzh  248kB

20mAカレントループ、通信速度110ボーレートのテレタイプ互換で使えます。
印刷はインクジェットです。いまどきのインクジェットと違って、インクノズルは一本で、高圧電圧の偏向板で飛び出てきたインクの粒を曲げ、ロール紙にぶつけて文字にします。 印刷された文字は一筆書きのような感じでとても愛嬌があります。
いま、手元に印刷したものがなく、お見せできないのが残念です。
(リストがないか探しています。)
左側が紙テープパンチャ(奥)とリーダー(手前)です。
オンライン、オフライン、テープのコピーなどいろいろに使えます。
今はインクジェットのノズルが詰まって印字が出来ませんがメカは全て正常に動いています。
あまりに大きく重たく場所をとるので手元にはありません。
未開封、未使用のインクカートリッジが一本と使用済みカートリッジ(左)を発見しました。20年以上前のものです。われながら驚いています。
右のものは排インクを吸収するスポンジのようなものです。
未使用のカートリッジを使ってタイピュータを復活させることが出来そうですが問題はインクの通っていたパイプとノズルの洗浄が問題です。

これを発見して気がついたのですが、ノズルも予備があったはずです。
インクカートリッジの全景です。
使用済みにもかかわらず残っていたインクは固まってはいませんでした。
このカートリッジをタイピュータ前面の扉(前面画像参照)を開き、左下のゴムパッキンを下にして取り付け口に差込み、少しひねってロックします。
中のインクはポンプで吸い出され、印字するときに圧力がかかります。
印刷時にピューウ、ピューウ(表現が難しい)と音がします。
この辺の調整はかなり難しかったです。
(中古を買ったのでメンテナンスはすべて自分でやっていました。)

ECLという集積回路

ECL (Emitter Coupled Logic)

高速ロジックデバイス、TTLなどはトランジスタの飽和領域を使用しますが、ECLは不飽和領域を使用する。
非常に高速で動作するが、欠点として動作領域の振幅が小さいためノイズマージンが少ない、消費電力が大きいなどがあります。
出力はエミッタフォロワです。
(このロジックは増幅率1のアナログアンプのようなものかも)
金属ケースはシールドケースも兼ねているのでしょうか。
今度、内部をのぞいて見ます。
内部をのぞいてみました。
ここまでに至るには悪戦苦闘してご覧のようにカバーを剥ぎました。
ガラス状の樹脂と思われる中に全体が浮いています。
内部は真ん中に2mm角程度のチップがあり、リードの先端からボンディングで配線してありました。
あまりに小さすぎて写真写りが悪いようですが、黒い色のチップに配線らしき構造が見えたようです。
EPROMのような感じのチップとは違うように見えました。

古い集積回路 ダイオード・トランジスタロジックIC [DTL]

新品のTTL IC SN7400Nの価格が一個1000円位していたころジャンク屋さんからICのたくさんくっついている基板を買ってきては取り外して使っていました。
このICは当時は規格表で該当するものがわからず、そのままになっていました。
調べてみようと、1972年のTTL以外の規格表の中に該当するものを見つけました。
SN15844P    Dual Expandable 4-Input NAND/NOR Power Gate
ファンアウトが26あるようです。
なぜかこの基板についていたICは、すべて裏に型名がありました。 構成は上面図です。


ディスクリート部品で構成した集積回路

その昔(70年代前半)、まだ学生だったころ米軍払下げ部品を扱っていたジャンク屋さんいわく、戦闘機に使用されていたと言う基板に乗っていた集積回路基板です。
面白いと思ったので保存していました。
画面で、縦20mm、横23mmです。
スペーサを含む高さは約5mmです。
右の画像は薄い基板の下にスペーサのようなものを入れてあり、ベースの基板にそのまま取り付けてありました。
同じ基板で無安定、単安定、双安定のバイブレータに共用できるようにパターンを作ってあるようです。
画像は単安定で使用しているようです。

ALTAIR や IMSAI にも使用されている S-100bus

IMSAIのバスを外部に引き出して、延長させた外部バスとして実験用ボードの接続用に使用していました。
S-100busはTTLレベルのバスだったので注意して使用しなければなりませんでした。
画像のバスボードは、ベクター社の8803というALTAIRを意識したような型式名です。
しっかり梱包していたので保存状態は良いようです。
バスボードのパターン面です。
画像でエッジコネクタパターンの上がグランドの配線、下が+8V電源、その上の右が+16V、左が-16Vの電源が乗ってきます。
また電源は全体電源として安定化した電源を供給してもOKでした。
画像右のパターン部分はバスのロジックを安定させる為、TTLレベルの"Hi"(約2.5V)でプルアップさせるものです。
そのフルアップ用の抵抗も100本必要です。
ここではファンアウトギリギリで使用することがないので使っていませんでした。
実験用でS-100busバス仕様のボードです。
パーツはハンダ付けですが、配線はラッピングでしています。
このボードは何のために作ったかは今ではわからないのですが、リードリレーによる絶縁出力接点を構成しています。
こんなのをいろいろ作って苦しんで(楽しんで)いました。:-)

16BitCPUに対応できるように拡張され、IEEE-696として承認されたS-100Bus 信号表

ALTAIRやIMSAIなどで使用されているオリジナルのS-100BusとIEEE-696のS-100Busとよく混同されていますが、本来は似て非なるものです。 制御により32bitにも対応しています。
オリジナルのバスにIEEE-696準拠のボードは存在可能ですが、その逆は成り立ちません。
現在製造されているIMSAIマシンはこのバスだと思います。

信号表はB4サイズの図面です。 IEEE-696Bus.pdf
  Pは正論理動作、Nは不論理動作です。
オリジナルS-100Busの信号表は IMSAI 8080 関連資料のページにあります。