Z80H 韋駄天用のCP/Mをソースから構成する

 Z80H韋駄天用のCP/Mを公開されているソースから構成しました

Z80Hの作者はX1-CP/Mから韋駄天用のCP/Mを構成されていますが、前回のブログでは、私は手持ちのFM-CP/Mを利用しました。しかし、X1-CP/MやFM-CP/Mから構成する方法では試してみることができる方は限られます。

そもそもCP/Mの本体部分は共通（だと思っています）ですので、公開されているソースからでも構成できるはずです。ということで、以前中日電工の菱田さんのブログを参考にしてCP/Mを構成した時と同じように構成してみましたので、菱田さんのブログの記事を参照しながら私の行ったその手順を解説します。

［１］ソースからバイナリを作成する

（1-1）ソースとアセンブラを入手する

公開されているページからソース cpm2-asm.zip をダウンロードします。（中日電工のブログ第17,18回　以下同様）

使用するのはこれを展開してできるファイルのうちの cpm22.z80 です。

アセンブラはVectorで入手できるZASM1.64を使用します。

（1-2）ソースのエラーを修正する（第19,35,36回）

このままアセンブルするとエラーが生じますので数箇所を修正します。

・END文の追加

・ラベルHALTをHLTに変更

・NFUNCTSの定義文を前方に移動

・CKSUMTBL: DEFB 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 を次の2行に分割する

　　CKSUMTBL: DEFW 0

      DEFB: 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

・ADD A,M をADD A,(HL) に変更（3箇所）

ブログ中のその他の変更はND80Zのためのものなので不要です。

（1-3）60K-CP/M用に設定する

先頭の MEM EQU 62 を60に変更する。

（1-4）アセンブルする

以上の修正を加えたソース（cpm60k.txt）をWindows上でアセンブルします。

>msdos zasm -L -Ccpm60k.bin cpm60k.txt

（1-5）得られたBINファイルの末尾256バイトを削除する

末尾の BIOS JUMP TABLE の部分はIDATENシステムの方で用意されるので不要です。

できあがったファイルは$0000～$15FFの6KBとなります。

［２］CP/Mディスクを作成する

（2-1）ソースを入力してアセンブルする

「6809活用研究」のZ80Hの記事中にはIPL20, CONFIG, BIOS14, KER14 のソースが掲載されていますので、それを入力してアセンブルします。

（2-2）システムディスクのイメージの作成

バイナリエディタなどで320KBサイズのディスクイメージを作成して、次の順にファイルを書き込みます。

・$0000 - $00FF に IPL         (TRK:0, SCT:1)

・$0100 - $16FF に cpm60k  (TRK:0, SCT:2 - 23)

・$1700 - $1CFF に bios14    (TRK:0, SCT:24 - 29)

・$1D00 - $1EFF に config    (TRK:0, SCT:30 - 31)

・$2000 - $3BFF に ker14     (TRK:1, SCT:1 - 28)

・$4000 以降（TRK:2以降）はDirectoryとProgram＆Dataなので、様々なブログで公開されているCP/Mシステムからコピーすることで、トランジェントコマンドやアプリケーションが設定できます。

韋駄天システムはX1-CP/Mを元にしているので、システムのセクタが他のCP/Mとは異なり1セクタ前にずれています。（はせりんさまに教えていただきました。ありがとうございました。）

 最後に、$1CFFの値を$3C（60）に変更します。これは起動時に60K CP/Mと表示される値です。

（2-3）システムディスク、あるいはシステムイメージファイルの作成

私は以前のブログに書きましたように、ドライブ0にGOTEKを使用していますので、できあがったイメージファイル（.DSK）を.88ファイルに変換して、さらに.hfeファイルに変換してUSBメモリーに書き込めば終了です。

フロッピーディスクをお使いの方はイメージファイルをそのままディスクにベタに書き込めば良いのですが、その方法としては、RS-232Cカードや以前のブログでも紹介していますFT-245カードを使ってFM77やFM-7に転送して書き込むことになりますが、転送時間がかかっても良ければF-BASICのプログラムを組めば良いので、詳細は省略させていただきます。

試作第１作は修正箇所が見えていて見苦しかったので、作り直すとともにCPUをZilog Z84C0020PECに交換しました。

韋駄天システムは最終的には64K-CP/Mとなるのですが、今のところまだ60K-CP/Mのままです。

これで、ハンダ付けを伴う製作と雑誌記事からのソフトの入力の手間をを厭わなければ、FM77で8MHz動作のCP/Mが走ることになります。

Z80カードの第４作は77AV用のZ80Hカード（韋駄天）

 懲りもせずに、さらにZ80カードを作ってみました！

［12月21日追記］CP/Mも走りました！（はせりんさんのアドバイスのおかげです）

今回のZ80カードは、ほうめいさんによる77AV用のZ80Hカード（韋駄天）です。

「6809活用研究（工学社）」掲載の記事を見て、いつかは作ってみたいと思って記事のコピーを保存してあったのですが、ほうめいさんのブログ「まごころせいじつ堂」に回路図の訂正が載ったのを見て、ついに作ってみることにしました。

（うまく行けば、私の常用機であるFM77AV40SXでもCP/Mが走るかもという甘い希望を持っていますがどうでしょうか。）　←コネクタが違っていました。残念！

ハードの製作

ブログの回路図を元にしてKiCadで回路図を描き、ICの配置もブログの写真通りにしてプリント基板を製作しましたが、メモリーICを128KBに変更することで何とか10x8cmのサイズに収めることができました。

Z80Hは手持ちがありませんでしたので、古いD780C-1を使用してみましたが不思議なことに8MHzクロックのままで動作しています。

しかし、いつものようにポカをしてしまい、128KBメモリーのプルアップすべきCS端子をプルダウンしてしまったので、パターンカットや追加配線が必要となりました。

画像では、とりあえずメモリーのピン30を抜いて+5Vに接続していますが、こんなこともあろうかと作り直しを前提に、普段はTTL ICには使用しないことにしているソケットを使用しています。

FM77AVに装着した様子です。高さを8㎝に抑えたので、装着した状態でカバーを閉じることができます。

「6809活用研究」にはF-BasicのTiny Monitorも載っていましたので、入力して走らせてみました。

画像のように、コマンド M, D, S, R が機能していますのでハードは正常に動作しているようです。

CP/Mの移植

CP/Mの移植に必要なソフトも「6809活用研究」に載っているので、BIOS等はそれらを打ち込めばよいのですが、CP/M本体はX1用のものを使用することになっています。

もちろんX1用のCP/Mは所有していないので、最初に手持ちのFM-CP/Mのディスク中のFMCPM605.SYSが5インチ用の60K_CP/Mかと思って適用してみたり、動いている56K_CP/Mから60K_CP/Mを作成して適用してみたりしましたが、うまく行きません。さらに、CP/M2.2のソースをアセンブルしたものを適用したりしましたが、やはり動作しません。

ということで、CP/Mの移植については挑戦中ということで、先にそのまま入力していたBIOSなどのソースを改めて読んでいるところです。

［12月23日追記］FM-CP/Mの60K版を元にしたものが動作しましたので、次の課題は公開されているソースをアセンブルしたもので動作させることですね。

最後に

回路やソフトを公開して下さったほうめいさんに感謝いたします。

とりあえず製作した試作第一作の不完全なプリント基板（ミスがあるためパターンカットと追加配線が必要なのと、シルク印刷が不十分）ですが、余分が数枚ありますので、もしご希望の方がおられましたらメールで連絡を下さい。返信用封筒に切手を貼って送ってくださったら無料でお送りします。

Ndittを使用しないでGOTEK用のHFEファイルを作成する（その３）

 

ついに実用レベルの高速化を実現できました

前々回（その１）のブログでFDをイメージ化するのに「思い付きハードでソフトに七転八倒」さんが製作されたFT245RL使用の高速転送カードを使用できればもっと速くなるだろうと書きましたが、実際に2Dディスク(320KB)でわずか1分という、RS232Cカード使用の場合の10倍ほどの高速化を実現することができました。

使用したFT245カードは、FT245RLモジュールの他にはTTL-ICがわずか5個という簡素なものですが、その速さには目を見張るものがあります。

FM-7側のソフトはもちろん、「思い付きハードでソフトに七転八倒」さんがハードに合わせて作成されたものをそのまま使用させていただきました。

WindowsPC側のソフトは、とりあえずの間に合わせで私が作成したものを用いました。

使用法

（１）Windows側でmkd88img.exeを起動し、Port Noと保存ファイル名を指定して「データ受信開始」ボタンを押します。

ステータスバーに Data receive start ... が表示されて、データ受信待ち状態になります。

（２）FM-7側でLOADM”RDFDIMG",,RでRDFDIMGを起動します。

プログラムサイズは243バイトで$6800からに入り、実行開始アドレスは$6850です。デフォルトではドライブ0が指定されていますが、アドレス$6856の0を希望のドライブ番号に変えることで他のドライブも読めます。

Windows側では、track no = nn のように、読み終わったトラック番号が表示されます。

（３）40トラックの読み込みが終了すると（track no = 39はほとんど見えません...）、続いてDSKファイルとD88ファイルの作成に進みますが一瞬で終了します。

２つのファイルが作成されると DSK, D88 file created. が表示されて処理が終了します。

そのまま、別のFDの処理を続けることもできますが、同じファイル名のままだと重ね書きになります。

Windows上にD88形式のイメージファイルが作成できれば、後は、8月9日のブログ「FM-7/77にGOTEKを接続する」に書きましたように、HxCFloppyEmulator.exeを用いてD88ファイルをHFEファイルに変換してUSBメモリに書き込むだけです。

使用感など

ディスク一枚が1分で処理できるのは結構実用的ではないでしょうか。

私はこれを用いて手持ちのF-BASICの2Dディスクを全部読み込んでイメージファイル化してみましたが、それ程の手間ではありませんでした。

最後に

NDittを使わずにFM-7自身でFDを読んでそのままWindowsPCに転送することでイメージ化できないかという着想から始まった試みでしたが、WindowsPCへのデータ転送にRS-232Cを用いた場合はFD1枚に10分もかかり、出来ないことはないが普段使うツールとしては非実用的といえる結果となりました。

そんな時に、FT245基板を製作された「思い付きハードでソフトに七転八倒」の秋田さんが趣旨に賛同してFM-7側のFD読み込み・転送ソフト RDFDIMG を作成してくださいました。

これによってFD1枚のイメージ化が1分でできるようになり、実用的なツールになりました。

ということで、「FM-7側ソフト担当：秋田さん（企画の賛同者）、Windows側ソフト担当：私（企画・仕様設計）」という合同作品となりました。

使用したRDFDIMG（「思い付きハードでソフトに七転八倒」の秋田さん制作）とmkd88img.exe（拙作）をOneDriveに上げておきます。

なお、RDFDIMG にはFM-7からWindowsへの送信ルーチンだけでなく、Windowsからの受信ルーチンも含まれていますので、更なる用途も考えられると思います。

Ndittを使用しないでGOTEK用のHFEファイルを作成する（その２）

 

前回紹介したプログラムを改良し、多少の高速化を図りました

前回紹介したプログラムは、FM-7側はF-BASICで作成し、WindowsPC側は2つのプログラムに分かれていましたが、FM-7側のプログラムをアセンブラで、WindowsPC側のプログラムを一つにまとめることで、より使い易くするとともに多少の高速化を図ることができました。

（１）FM-7側（RDIMG）

アセンブラで書き直すにあたって、最初はFDCを直接コントロールしてトラックリードコマンドで、１トラックを一気に読み込んでメモリに展開し、そこからセクタデータを取り出すと高速になるのではないか（ディスクの読み込みが40x2の80回で済むので）と考えて作成してみました。

結果、セクタデータは得られたのですが、標準のフォーマットとは異なる個所もあり、また、読み込むたびに値が変わる部分もあり、全てに対応するのは結構面倒そうです。

ちなみに、読み込んだトラックデータは以下のようでした。

                            標準の値                     実際の値

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GAP1                      4E                             4E，その他の値

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SYNC                      00 (12バイト)            00，その他の値

IDアドレスマーク    A1,A1,A1,FE             14,A1,A1,FE or C2,A1,A1,FE

IDとCRC（4+2バイト）             同じ

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GAP2                      4E                              4E，その他の値

SYNC                      00 (12バイト)            00，その他の値

IDアドレスマーク    A1,A1,A1,FB             14,A1,A1,FB or C2,A1,A1,FB

                                                                 （FBはF8の場合もあり）

DATAとCRC（256+2バイト）    同じ

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GAP3                       4E                             4E，その他の値

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これを見る限り12バイトの00に続いた後、 14(orC2),A1,A1,FEの後にID(TRK,SIDE,SCT,セクタ長)+CRCが、14(orC2),A1,A1,FBの後にDATA(256バイト)+CRCがあると決め打ちして良いようにも思いますが、ちょっと不安です。

ということで結局、BIOSを用いてセクタリードを40x2x16の1280回繰り返すことにしました。１セクタ読むごとに256バイトのデータとチェックサム値を転送しています。ファイル名をRDIMGとしました。

（２）WindowsPC側（mkd88img.exe）

前回のプログラムはFM-7から送られたデータをそのままセクタ順に保存してできたDSKファイルをまず作り、次に別のプログラムを用いてD88ファイルを作成するものでしたが、それを一体化してmkd88img.exeとしました。処理結果としてDSKファイルとD88ファイルの2つが生成されます。

FDイメージファイル作成の手順

（１）FM-7とWindowsPCをRS232Cボードで接続して適切なボーレートに設定します。RTS/CTS制御可能なボードであれば19200Baudが可能です。

（２）WindowsPC側のmkd88img.exeを起動します。オプションを付けずに起動するとCOM4,19200Baud,生成ソフト名FDIMG.DSK, FDIMG.D88となりますので、変更する場合は下記のようにオプションを付けて起動します。

　mkd88img [p=n] [b=nn] fname　（fnameはディレクトリを含んでも良い）

（３）FM-7側のRDIMGを起動します。デフォルトではドライブ0のディスクを読むようになっているので、他のドライブの場合は一旦Loadして（&H6000からに入ります）から&H6002の値0を希望のドライブ番号に変えた後、Exec &H6000で実行します。

（４）指定したディレクトリにDSKファイルとD88ファイルが作成されます。

結果など

速度ですが、2Dディスクを処理するのにおよそ10分(19200Baud)、15分(9600Baud)、20分(4800Baud)、35分(2400Baud)程度となりました。

8251Aを直接コントロールしているのでRTS/CTS制御をしてボーレートを上げることができていますが、2400Baudでは前回の結果と同じ程度なので、処理時間はディスクの読み込み方法とはあまり関係がなく、ほぼ転送速度で決まってしまっているようです。

作成したRDIMGとmkd88img.exeをOneDriveにMakeD88ImageFile2.zipとして上げておきます。FM-7にRDIMGを直接入力する場合はRDIMG.bin（236バイトもありますが...）を打ち込みます。（RDIMGはF-BASICの機械語形式に合わせたもので仮想ドライブにドラッグ＆ドロップする場合に用います。）