FM-11に2DドライブとしてPC用のドライブを接続するーその後

 PC用のドライブでStepDoubler回路が動作しました

7月30日のブログ「FM-11に2Dや2HDドライブとしてPC用のドライブを増設した結果」ではFM-7系で使用しているStep信号を2倍化するStepDoublerボードが使用できないと書きました。
そのため、FM-11で読み書きすると2Dディスクの前半しか使用していない、通常の2Dディスクとは互換性のないFM-11専用のディスクになってしまっていました。

しばらくはその状態で使用していたのですが、FM-7系と共用できないディスクでは流石に不便なので解決を試みました。

FM-11の2Dドライブ用FDDカードが出力しているStep信号をオシロスコープで観測してみたところ、下図の中段のようになっていました。

Stepパルスの幅と周期

現在使用しているStepDoublerではパルス幅1.5ms、周期4.5msに設定していましたので、これではFDCカードが出している周期6msの間にパルスを挿入できるわけがありません。しかし、現在の設定値はFM77AV40SXのStep信号を実測して、その値に合わせたものだったのですが、、、

とにかく、現行の値ではダメという事で周期6msの間にパルスを追加するために周期3msとし、パルス幅もFM-11と同じ4usに変更しました。（FDDの規格の一例では、周期は最小値で3ms、方向変更の場合は4msですので、ぎりぎりでしたが、、、）

結果ですが、正常に動作しました。

使用したStepDoublerボードを示します。

現在使用しているものは図のように２台のFDDを接続できて、それぞれのドライブ番号を０～３に設定でき、さらにStep信号を追加するかしないかを選択できます。

StepDoublerボード

使用確認したFDドライブは、MITSUMIのD353M3D、TEACのFD-235HG、YE-DATAのYE-702Dですが、いずれも34ピンがReady信号になるように改造してあります。改造に当たってはサイト「試運転の資料館（https://shiuntenlos.ie-yasu.com/）」を参考にさせていただきました。ありがとうございます。

蛇足ですが、手持ちのD353M3Dには２種類あり、両サイドに止めネジがあるものは「試運転の資料館」に掲載されているのですが、全体を分解しないと基板に到達できないという改造の難易度が高いものです。それに対して止めネジがないものは分解が簡単でした。しかし、「試運転の資料館」には掲載されていませんので、IC MCL039の同じピンが接続されている箇所を見つけて接続しました。

２台のD353M3D

図の左が分解が簡単なD353M3D、右が難易度が高いものです。もちろん、両機とも正常に動作しています。

なお、動作確認したOSはF-Basic5.0、OS-9Level2で、いずれでも初期化、読み書きができることを確認しました。

これで、FM-7系と同様に2Dのディスクを共用できることになり、データの移動が便利になりました。ディスク関係で残る課題は、増設した1MB 2HDドライブがF-Basic5.0では正常に使用できるのにOS-9では初期化ができないというものですが、こちらはまだ未解決です。Step Rateの関係かもと考えて、Step Rateを現行の3msから6msに変更したデバイスディスクリプタを書いてみたりしているのですが、、、

以上、FM-11で2DドライブとしてPC用ドライブがFM-7系と同じように使用できるようになったという報告でした。

FM-11の増設2DドライブにFLEX9を移植

 FM-11にFLEX9を移植する第一段階として増設した2Dドライブに移植してみました

私は今までFLEX9の使いやすさが気に入って使用しておりましたので、FM-11を入手した時からFM-7系で使用してきたFLEX9を移植したいと考えていました。

私が使用しているFLEX9は大昔TSC社から直接購入した８インチ版のV3.01で古いのですが、特に不都合もないのでFM-7, FM77AV2, FM77AV40SXに移植して使用しておりました。

（今はネットの情報を元にしてFLEX9システムを構築することができます。私のブログ「FLEXシステムの作成方法（その２）･･･より具体的に」にその構築手順を公開しています。）https://www.blogger.com/blog/post/edit/1662007451717538019/8762567690989530647

いきなりFM-11の5インチ2HDに移植するのは敷居が高いと思い、まず増設した2Dドライブで動作させようと考えました。

2Dドライブ版であれば、IPLをFM-11用に書き換えるだけで良いのではと考えたのですが、そのIPLに良く分からない部分があり、試行錯誤を繰り返すことになりました。そのため途中から増設2DドライブをGOTEKに置き換えて、そのhfeファイルを書き直しながら動作するIPLを作成しました。

2Dドライブ0をGOTEKに置き換えた様子です。

中央が置き換えたGOTEKドライブ

IPL作成の手順

FM-11のBootLoaderやIPLについての知識は全くなかったので、次のような手順でIPLを作成しました。

１．既にあるIPLを読む。
・純正のF-Basic5.0のIPL
・はせりん様のブログ「FM-11用F-BASICのページ」（http://haserin09.la.coocan.jp/fbasic11.html）中の2D版F-Basic5.0のIPL
・「F-BASIC V3.0をFM-11で走らせる」（Oh!FM誌1985年2月号、1986年8月号）のIPL

上記のIPLの作成者の方に感謝いたします。

２．上のIPLを逆アセンブルしてFM-11固有の設定を抜き出す。

・最初はIPLがどのアドレスに読み込まれるのかも分からず$100、$300、$400などを仮定しましたが、その結果、どうも$400らしいと分かりました。
・いずれもF-Basic用のIPLでしたので、FLEX9用のIPLに不要と思われる部分を削除しました。

３．FM-7系で使用中のIPLに２．で抜き出した設定を追加する。
・2Dドライブで動作させるのでIPLのみを書き換えれば、FLEX9システムは変更せずにそのまま動作するはずと考えました。

手順としては簡単ですが、何しろFM-11のハード、ソフトが良く分かっていないので理解できない個所も多く、何度も書き直しては試すことになりました。

結局、IPLのアセンブルリストを作成ー＞アセンブルしてバイナリを生成ー＞エディタ上でFM-7用のDSK形式のシステムディスクのトラック0,セクタ1,2に書き込みー＞D77形式に変換ー＞GOTEK用のHxCFloppyEmulator.exeでhfeファイルに変換ー＞USBに書き込んでFM-11のGOTEKにセットして起動テスト、という手順をひたすら繰り返すことになりましたが、GOTEKのお陰で、ほとんどの作業がWindows上で行なえましたので大変助かりました。

最初にFLEX9が起動したときの画面はこのようでした。

初めて起動したときの画面

FLEX9の起動メッセージやSTARTUPに書き込んであるファイルのメッセージが表示されていることから、ディスク関係は正常に動作していると判断できましたが、CRやLFが機能していない上に文字化けも生じています。

最初はIPLでのFM-11の初期設定がおかしいのかと思い、あちこちを変更してみましたが変化はありません。次に、表示関係ということでFLEX9システム中のCONSOLEを見直しましたが、もちろんFM-7系で正常に動作している実績のあるルーチンですのでおかしいところがあるはずはありません。。。

不具合の原因はCONSOLE CONTROLだった

困りはてて諦めかけましたが、ついに原因を突き止めました。

何と、Display Sub SystemのCONSOLE CONTROLコマンドが拡張されて書式が変更されていたのです。

FM-7系：$00,$00,$0C（コマンド）,$23（制御フラグ１バイト，デフォルト値）
FM-11 ：$00,$00,$0C（コマンド）,$06,$D3（制御フラグ２バイト、デフォルト値）

これに合わせて4バイトのCONSOLE CONTROLを5バイトに変更することで正常に表示されるようになりました。DISK DRIVERルーチンはDMAを用いていない通常のものでしたが変更の必要はありませんでした。

正常に表示された起動画面

6809 以下が起動メッセージ、次行が日付要求画面で続く３行はSTARTUPに書き込んである自作の常駐モニター、ROM/RAM/Windows仮想ドライバ、ラインエディタの起動メッセージです。

以上で、とりあえず2D版のFLEX9がFM-11に移植できました。
しばらく使用してみましたが、特に不具合はないようです。

次に作成したIPLルーチンを示します。
意味が分からないまま入れてある部分もありますので、ご指摘頂けると有難いです。

0001 FD18 FDC EQU $FD18 0002 C080 STKP EQU $C080 0003 C100 DATBUF EQU $C100 0004 0005 0400 ORG $400 0006 0007 0400 20 0B START BRA MAIN 0008 0009 0402 00 FCB $00 0010 0403 00 FCB $00 0011 0404 00 FCB $00 0012 0405 01 TRKSCT FCB $01 0013 0406 01 FCB $01 0014 0407 00 FCB $00 0015 0408 03 EADRH FCB $03 0016 0409 00 EADRL FCB $00 0017 040A 00 LADRH FCB $00 0018 040B 00 LADRL FCB $00 0019 040C 00 DCNT FCB $00 0020 0021 040D 1A 50 MAIN ORCC #$50 irq,firq disable 0022 040F 328D BC6D LEAS STKP,PCR 0023 0413 86 00 LDA #$00 0024 0415 1F 8B TFR A,DP dp=0 0025 0417 7F FD95 CLR $FD95 DMA bunk reg.(CH1) 0026 041A B6 FFEA LDA $FFEA (bootstrap device) 0027 041D 84 03 ANDA #$03 drv no 0028 041F 8A 80 ORA #$80 motor on 0029 0421 B7 FD1D STA $FD1D motor on,drv no 0030 0424 86 02 LDA #$02 0031 0426 B7 FD93 STA $FD93 mmr disable,boot rom enable 0032 0429 7F FD92 CLR $FD92 window offset reg. 0033 042C 86 01 LDA #$01 0034 042E B7 FD91 STA $FD91 window bunk reg. 0035 0036 *set MMR seg. 0037 0431 5F CLRB 0038 0432 F7 FD90 MLOP1 STB $FD90 MMR segment reg. 0039 0435 4F CLRA 0040 0436 8E FD80 LDX #$FD80 memory management reg. 0041 0439 A7 86 MLOP2 STA A,X 0042 043B 4C INCA 0043 043C 81 10 CMPA #$10 0044 043E 25 F9 BLO MLOP2 0045 0440 8E 0518 LDX #SEGDAT 0046 0443 A6 85 LDA B,X 0047 0445 B7 FD88 STA $FD88 memory management reg. 0048 0448 5C INCB 0049 0449 C1 08 CMPB #$08 0050 044B 25 E5 BLO MLOP1 0051 0052 * CLR $FD95 DMA bunk reg.(CH1) 0053 * CLR $FD94 0054 * CLR $FF9A 0055 * 0056 * LDA #$02 0057 * STA $FFEF (value of mode register) 0058 * CLR $FFF0 (value of segment register) 0059 * LDX $FBFC 0060 * STX $FFE8 (entry adr. of break reset) 0061 * LDA #$03 0062 * STA $FD93 mmr disable 0063 0064 *==================================================================== 0065 *read data,exec packet 0066 044D 86 01 LDA #$01 0067 044F B7 FD03 STA $FD03 speaker on 0068 0452 EC 8C B0 LDD TRKSCT,PCR start trk,sct 0069 0455 ED8D BCA7 STD DATBUF,PCR 0070 0071 *packet($02,adr-H,adr-L,dcnt) 0072 0459 8D 35 RDPKT BSR RD1CH 0073 045B 81 02 CMPA #$02 data packet header? 0074 045D 27 10 BEQ RDDAT 0075 045F 81 16 CMPA #$16 end packet header? 0076 0461 26 F6 BNE RDPKT 0077 0463 8D 2B BSR RD1CH read exe addr-h 0078 0465 A7 8C A0 STA EADRH,PCR tadr_H 0079 0468 8D 26 BSR RD1CH read exe addr-l 0080 046A A7 8C 9C STA EADRL,PCR tadr_L 0081 046D 20 EA BRA RDPKT 0082 0083 046F 8D 1F RDDAT BSR RD1CH read adr-H 0084 0471 A7 8C 96 STA LADRH,PCR 0085 0474 8D 1A BSR RD1CH read adr-L 0086 0476 A7 8C 92 STA LADRL,PCR 0087 0479 8D 15 BSR RD1CH read dcnt 0088 047B 1F 89 TFR A,B B=dcnt 0089 047D 4D TSTA 0090 047E 27 D9 BEQ RDPKT dcnt=0? 0091 0480 AE 8C 87 LDX LADRH,PCR 0092 0483 34 14 RDLOP PSHS B,X 0093 0485 8D 09 BSR RD1CH read cnt-L 0094 0487 35 14 PULS B,X 0095 0489 A7 80 STA ,X+ 0096 048B 5A DECB 0097 048C 26 F5 BNE RDLOP 0098 048E 20 C9 BRA RDPKT 0099 0100 0490 A68D FF78 RD1CH LDA DCNT,PCR 0101 0494 26 18 BNE RD12 0102 0496 308D BC66 LEAX DATBUF,PCR 0103 049A EC 84 LDD ,X 0104 049C 27 17 BEQ EXEC 0105 049E 8D 23 BSR DREAD 0106 04A0 1026 FF5C LBNE START 0107 04A4 318D BC5C LEAY DATBUF+4,PCR 0108 04A8 86 04 LDA #$04 0109 04AA A78D FF5E STA DCNT,PCR 0110 04AE A6 A0 RD12 LDA ,Y+ 0111 04B0 6C8D FF58 INC DCNT,PCR 0112 04B4 39 RTS 0113 0114 04B5 7F FD94 EXEC CLR $FD94 DMA bunk reg.(CH1) 0115 * CLR $FF9A ? 0116 04B8 86 C3 LDA #$C3 0117 04BA B7 FD93 STA $FD93 MMR enable,Window enable,Boot rom 0118 04BD AE8D FF47 LDX EADRH,PCR exec adr 0119 04C1 6E 84 JMP ,X 0120 0121 *dread (A:trk,B:sct,X:buf) 0122 04C3 8D 22 DREAD BSR SETTS 0123 04C5 86 8C LDA #$8C dread cmd 0124 04C7 1A 50 ORCC #$50 firq,irq disable 0125 04C9 B7 FD18 STA FDC 0126 04CC 8D 3B BSR WAIT 0127 04CE C6 C0 LDB #$C0 drq(b7),irq(b6) on? 0128 04D0 F5 FD1F DRD2 BITB FDC+7 0129 04D3 27 FB BEQ DRD2 if irq on then end 0130 04D5 B6 FD1B LDA FDC+3 get data 0131 04D8 A7 80 STA ,X+ 0132 04DA F5 FD1F BITB FDC+7 0133 04DD 27 F1 BEQ DRD2 drq? 0134 04DF 1C AF ANDCC #$AF firq,irq disable 0135 04E1 F6 FD18 LDB FDC 0136 04E4 C5 1C BITB #$1C error bit(seek,crc,trk00) 0137 04E6 39 RTS 0138 0139 *set trk,sct <- A,B 0140 04E7 F7 FD1A SETTS STB FDC+2 B=sct 0141 04EA 7F FD1C CLR FDC+4 side=0 0142 04ED C1 10 CMPB #$10 sct=16? 0143 04EF 23 05 BLS SET1 0144 04F1 C6 01 LDB #1 0145 04F3 F7 FD1C STB FDC+4 side=1 0146 04F6 B1 FD19 SET1 CMPA FDC+1 A=trk? 0147 04F9 27 0E BEQ WAIT 0148 04FB B7 FD1B STA FDC+3 set trk no 0149 04FE 8D 09 BSR WAIT 0150 0500 86 1B LDA #$1B seek cmd 0151 0502 B7 FD18 STA FDC 0152 0505 8D 02 BSR WAIT 0153 0507 8D 07 BSR CHKBSY --- !! WARNING !! ( Inside_ShortBranchArea ) at line 0154 --- 0154 0509 17 0000 WAIT LBSR WA1 --- !! WARNING !! ( Inside_ShortBranchArea ) at line 0155 --- 0155 050C 17 0000 WA1 LBSR WA2 0156 050F 39 WA2 RTS 0157 0158 0510 F6 FD18 CHKBSY LDB FDC wait not busy 0159 0513 C5 01 BITB #$01 busy? 0160 0515 26 F9 BNE CHKBSY 0161 0517 39 RTS 0162 0163 0518 08 13 14 15 SEGDAT FCB $08,$13,$14,$15,$16,$17,$12,$11 16 17 12 11 0164 0165 END START 0 error(s), 2 warning(s) is detected. Label address CHKBSY 0510 DATBUF C100 DCNT 040C DRD2 04D0 DREAD 04C3 EADRH 0408 EADRL 0409 EXEC 04B5 FDC FD18 LADRH 040A LADRL 040B MAIN 040D MLOP1 0432 MLOP2 0439 RD12 04AE RD1CH 0490 RDDAT 046F RDLOP 0483 RDPKT 0459 SEGDAT 0518 SET1 04F6 SETTS 04E7 START 0400 STKP C080 TRKSCT 0405 WA1 050C WA2 050F WAIT 0509  

今後は

あとは、これを2HDに移植すれば良いのですが、DISK DRIVERは当然書き直す必要がありますし、さらにF-Basicと同様にトラック0、サイド0を128バイトで処理することやDISKの読み書きにDMAを使うことなどを考慮すると、結構手間取りそうです。。。