2022年9月27日火曜日

FM-7用の32Pスロット拡張基板の製作(第5作)

 32Pスロット拡張基板の第5作目です(ついに最終版?)


2022年3月1日の「FM-7用の32Pスロット拡張基板の製作(第4作!)」で紹介した拡張基板ですが、これで終わりにしようと考えていました。

しかし、使用していると、本体の50P拡張コネクタからのケーブルをあまり長くできないので不便を感じることがありました。ということで、拡張ベース基板上にスペースが十分ありますので、データ線と制御線にバッファを追加することで50Pケーブルを長くしても動作するようにしたいと考えました。さらに、FM-7本体の32Pスロットには+12V,-12V電源も来ているので、私的には特に必要はなかったのですが、ついでに12V電源も追加して本体の32Pスロットとの完全互換を実現することにしました。

製作した基板を示します。


拡張コネクタベース基板



32Pコネクタ拡張基板


製作したベース基板の回路図です。

ExConnBase51


正負12V電源用のDC-DCコンバータとしてMAU109(秋月電子で購入)を使用することにしました。これについては、カベキンブログの「富士通 FM-7用32Pスロット拡張基板に±12Vの電源を追加」(2022年4月6日)を参考にさせていただきました。カベキンさまに感謝いたします。


相変わらずミスがあって、、、

実は製作したプリント基板にはミスがあり、なかなか動作しませんでした。上記の回路図はそのミスを修正したものです。
単純なミスのU2(74LS541)のEXTDETとIRQの入出力の向きが逆であることはすぐに分かったのですが、最後の一つはなかなか分かりませんでした。
FM-7に接続すると、殆どの場合起動しないのですが、ごくまれに正常に起動するのです。しかも、起動した場合でもU5(74LS245)だけが異常に熱くなるのです。
プリント基板上の配線を何度見直しても異常はありません、試作品という事でICソケットを使用していましたので、74LS245を交換してみましたが変わりません。ついには追加した12V電源の存在を疑って、MAU108を取り外したりしてみましたが変化はありません。

あれこれと2日間も悩んだ挙句ようやく原因に気づきました。
何と、U5(74LS245)のCE端子をGNDに落としていました。これによってU5が常にアクティブになっていて、FM-7本体のデータバスと衝突したために発熱していたという事なのでした。(相変わらずいつもどこかでドジをしています。。。)

修正してようやく動作した

U5のCE端子をIOS0に接続することによって、ようやく正常に動作するようになりました。期待した通り、50Pフラットケーブルを長くしても正常に動作しましたので、配置などの取り回しが楽になりました。

32Pコネクタ拡張基板の方は、コネクタの数を第4作の3個から4個に増やしてみました。これは、バッファを追加したことでドライブ能力が大きくなった(?)と期待してのことです。さらにコネクタを増設できるような端子が2箇所ありますが、これは富士通のFCNコネクタ(現在は入手が極めて困難です)を使用せずに、通常のコネクタとピンヘッダでも使用できるようにと考えてのことです。

最終と考えているこの基板ですが、最終基板に修正用のジャンパ線が走っているのは嬉しくないので、修正した回路でもう一度基板を発注しました。(今度こそ最終版にしたい...)

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