FM-7用 60K CP/M-80 の仮想ドライブ版が完成

 FM-7用 CP/M-80 60K版の仮想ドライブ版（FT-245カード使用）です

先日、FM77用のZ80Hカード（韋駄天）を作った際に、それ用の60K版CP/Mを公開されているCP/Mのソースから構築しましたので、その経験を忘れないうちにと、半完成の状態で止まっていたFM-7用のCP/Mを60K版に変更し、さらにWindows上の仮想ドライブもアクセスできる形で仕上げました。

そしてFM-7とWindowsPCとの通信にも、以前使用していたRS-232Cカードではなく「思い付きハードでソフトに七転八倒」さんが製作されたFT-245モジュールを使用した高速通信カードに変更しました。

CP/Mの起動画面です。起動メッセージにあるように、A:とB:が通常のFD、C:とD:がWindows上の仮想ドライブに設定してあります。

起動ドライブA:のディレクトリを表示後、ドライブD:にチェンジし、そこからドライブC:のディレクトリを表示しています。

CP/M起動画面

使用中の様子です。

右端のカードがCP/M-80カード、中央がWindowsとの通信用のFT-245カード、左端がFDCカードで、いずれも以前本ブログで報告した製作品です。

後方に見えているWindows上に仮想ドライブが構築されています。

動作中の様子

FT-245カードのアップです。以前使用していたRS-232Cカードよりも高速になったのが体感できました。

このカードの仕様上、FM-7 -> WindoowsPC は1バイトを１回で転送しますが、WindowsPC -> FM-7 は１バイトを２回に分けて転送しますので、以前紹介しましたCP/M用仮想ドライブ構築ソフト CpmDrvWin.exe にそれに対応するための変更を加えました。

高速FT-245カード

Windows上の仮想ドライブ画面です。

ドライブ２と３上にFDイメージファイル（D88, D77, DSKファイル）をドラッグ＆ドロップすると、それぞれCP/MのC:，D:として読み書きできます。同じドライブ中にいくつでもイメージファイルを置いて、切り替えてアクティブなイメージファイルを選択できます。

アクティブなドライブのディレクトリが表示されているボックスにWindows上のファイルをドラッグ＆ドロップすることでイメージファイルにファイルを書き込むことができますので、Windows上でソースを作成してイメージファイルに放り込んで、CP/M上でアセンブルやビルドをするという形でプログラム開発ができます。

仮想ドライブの画面

また、その他の機能として、ファイルの読み出し、ファイル名の変更、ファイルの削除、全ファイルの一括読み出しなどの機能もあります。

2020年5月16日の「FM-7用 58K CP/M-80が一応出来上がりました」で紹介した際には、ブロッキング・デブロッキングが実装されていなかったので同一セクタを２度ずつ読んでいました。相変わらずブロッキング・デブロッキングは実装できていませんが、上記画面の右端のボックスを見ていただくと分かりますように、直前に読んだセクタと同じセクタの場合にはディスクを再度読まないように処理を変更しましたので、その分高速になっています。

最後に

自分で作ったハードとソフトでTurboPascalなどの大昔のソフトを走らせてみたいという願いから始めたものですが、それなりに使える形が出来上がったように思いますので、これを区切りにして、あとはCP/M-80上でのソフトを走らせて楽しもうと思います。

（プログラム作りの楽しさを知ったのは、N88-BASICでの6千行近いプログラムの変数管理でどうにもならなくなってしまった挙句、MS-DOS上のTurboPascalを使い始めてその使い易さに感動してからで、その後Cに移行しましたが、今でも気持ちとしてはPascalが好みですので楽しめそうです。）

制作したBIOS09, BIOS80, FM-7用CP/MシステムイメージCPM60KwVFD.D77と元のCPM60KwVFD.DSK, Windows側のCpmDrvWin.exeをOneDriveに上げておきます。

なお、FT-245カード使用のものとRS-232Cカード使用のものとの両方入っていますが、ファイル名の末尾にFTがついているものがFT-245カード用で、RSがついているものがRS-232Cカード用です。

また、formatコマンドがありませんので、フォーマット済みの空のイメージファイルも入れてあります。newdiskがついているものがそれです。

このような報告の場合、ソースがなければあまり役には立たないと思いますので、BIOS09, BIOS80についてはソースも入れておきましたが、CpmDrvWin.exeについては見苦しい個所も多くまだまだ改良の余地もありますので、とりあえず今はソースは公開しないことにします。

BIOS09は私なりに試行錯誤しながら制作しましたが、80系の知識が全くないので、CP/M本体とBIOS80については以前紹介しました中日電工さんのブログがなければ仕上げることはできませんでした。改めて中日電工の菱田さんに感謝いたします。

また、標準のRS-232Cカードよりもはるかに高速なFT-245カードを開発された「思い付きハードでソフトに七転八倒」さんにも改めて感謝いたします。

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。

FM-7用Z80カードの第３作を製作

富士通の回路を10x8㎝に収めたCP/Mカードを作ってしまいました

3月13日のブログ「FM-7用Z80カードの第２作などを製作」で紹介したI/O誌の記事を元にしたZ80カードでは富士通のCP/M-80が動作しましたし、特に不満はなかったのですが、実は、「F-BASIC解析マニュアル フェーズ２」に掲載されている富士通純正のCP/Mカードの回路図も、いずれ製作するつもりでKiCadで回路図を作成してありました。

しかし、IC数が19個と多いので10x10㎝の格安基板には収まりそうもなく（富士通純正のCP/Mカードのサイズは124x78mmです）、製作費を考えて二の足を踏んでいました。

でも10x10㎝以内のサイズに無理やり押し込んでみたらどうなるかと試してみたところ、何とか10x8cmのサイズに入りましたので、作ってみることにしました。

いつもですと電源ラインだけは太い線で手配線し、残りはFreeRouting.exeに任せるのですが、今回は電源ラインも太くする余裕もありませんし、また、いつも全ICにつけているパスコンもオリジナル回路を忠実に再現するということで少なくなっているので、安定して動作するかという点では不安がありますがとにかく作ってみたものが下の画像です。

製作した基板と完成基板

ICの配置はオリジナルと同じにしてありますし、他の部品もできる限り同じ配置になるようにしてあります。ご覧のように、これ以上は小さくできないというサイズです。

左：純正基板　右：製作した基板

左が純正のZ80カードで、右が製作したコンパクトサイズのZ80カードです。高さは同じ8cmで幅が10㎝と狭くなっています。

動作中の様子１

動作中の様子２

動作中の様子です。私としては珍しくミスがなく、組み立てたらすんなりと富士通のCP/M-80が動作しました。

まだ十分にテストしていませんが、今のところ純正基板と同様に動作しているように思えます。しかし上記しましたように、安定動作するかどうかはまだまだ確認する必要があります。

ということで、2種類のZ80基板を作ってしまいましたが、余った基板は現在発注してある40Pコネクタと共に配布する予定です。

（40Pコネクタが届くのが待ち遠しいです。今回は、以前作った基板から40Pコネクタを外して使用しました。）

FM-7用 58K CP/M-80が一応出来上がりました

RAMモードで動作する58K CP/M-80が一応出来上がりました

Z80カードを製作した勢いでつい手をだしてしまって、もっと簡単にできると思ったのに意外に手間取ってしまい、一ヶ月ほどもかかってしまいましたが、FM-7用のCP/Mが一応できあがりました。

まだまだ直すべき箇所が多々ありますので完成とは言いすぎですが、切りがないので一応の区切りとします。

実行画面

仮想ドライブ画面

装置全景（左がFM-7用のディスプレイ）

メモリマップ

前回のブログで紹介したのはROMモードで$0000～$7FFFの範囲で動作する26K CP/Mでしたが、BIOSを使用せずSubSystemを使用することで、下図のメモリマップのように$0000～$EFFFの範囲で動作する58K CP/Mとなりました。

　　58K CP/M-80

３つのファイルから構成されています。

（１）CP/M本体

　　サイト「The Unofficial CP/M Web site」中のソース cpm22.z80 を使用しました。

　　中日電工さんのサイトに説明されている通りにソースのバグを修正し、ドライブ名の表示を大文字に変更しただけで、あとはオリジナル通りです。58K CP/Mとしてアセンブルしました。

（２）BIOS80

　　BIOSのZ80部分で、BIOSのジャンプテーブル、DISKパラメータの他はほぼパラメータをセットしてコマンド番号を6809に送っているだけです。

（３）BIOS09

　　BIOSの6809部分で、FM-7のBIOSは用いず、FDD関係はFDC (MB8877A) を直接コントロールし、それ以外はSubSystemを使用しています。

CP/Mとしての機能

CP/Mとしての機能はベーシックなもので、エスケープシーケンスなども実装していませんが、仮想ドライブは実装してありますので、フロッピーが2台、仮想ドライブが2台の計4台です。

ドライブA, Bがフロッピー、C, DがWindows上の仮想ドライブです。以前紹介したRS232Cカードを用いて38400baudで通信しています。

構成図

RS232Cのドライバも実装しているのでPUNCHとREADERも使えるのですが、実際にはまず使用することはなく、もっぱらWindows上のエディタでファイルを作成し、ドライブCかDにセットしたCP/Mのイメージファイル（.77または.DSK形式）にドラッグ＆ドロップしてCP/Mでアセンブルしたり、必要があればフロッピーにコピーしたりして使用しています。

機能不足や不具合など

相変わらずブロッキング／デブロッキング機能は実装していませんので、ディスクアクセスは速くはありませんが、そのうちにということで今回はパス。（そもそもブロッキング／デブロッキングについては良く分かっていないので。）

現在分かっている不具合がいくつかあります。

（１）カーソルが表示されない。

　　もちろん、SubSystemのCONSOLE CONTROLでカーソル表示をONにしていますが、6809側では表示されますが、Z80側に切り替わるとカーソルが消えます。

今のところ原因が分からず、直せていないので結構不便です。

（２）スタート時にドライブを指定する必要がある。

　　スタート直後にディレクトリを表示させると、DIRやDIR A:は表示されるのですが、DIR B:などはダメです。最初にドライブチェンジのB:やC:などを一回実行しておけば以降は普通に表示できるのですが、なぜでしょうか。BIOSがおかしいのは間違いないのですが。

制作した2つのソフト

下にBIOS80とBIOS09を置いておきます。80系の知識がほとんどない私が作ったものなのでおかしな点が多々あるかと思いますが、おかしな箇所や不具合の原因などをご指摘いただけるとありがたいです。

◎BIOS80です。中日電工さんのブログで紹介されているZASM1.64でアセンブルしています。

Z80 ASSEMBLER - ZASM VER 1.6 ; ; BIOS80 for FM-7 CP/M-80 60K SYSTEM ; ;*************** BIOS DATA AREA ****************************** ; E500 DIRBF EQU 0E500H ;128bytes ; E580 CSV00 EQU 0E580H ;32bytes E5A0 ALV00 EQU 0E5A0H ;19bytes E5B3 CSV01 EQU 0E5B3H ;32bytes E5D3 ALV01 EQU 0E5D3H ;19bytes E5E6 CSV02 EQU 0E5E6H ;32bytes E606 ALV02 EQU 0E606H ;19bytes E619 CSV03 EQU 0E619H ;32bytes E639 ALV03 EQU 0E639H ;19bytes (-0E64Ch) ; E650 TRKADRS EQU 0E650H E652 SCTADRS EQU 0E652H E654 DMAADRS EQU 0E654H E656 DRVNO EQU 0E656H E658 CMDNO EQU 0E658H ;command no E659 PTO09 EQU 0E659H ;parameter to 6809 from Z80 E65B PTOZ80 EQU 0E65BH ;parameter to Z80 from 6809 E65D RSIN EQU 0E65DH E65F RSOUT EQU 0E65FH E661 KCSAVE EQU 0E661H ;for keycode save E662 CONSTDT EQU 0E662H ; 0000 REENT: EQU 0 0003 IOBYTE: EQU 3 0004 TDRIVE: EQU 4 D406 FBASE: EQU 0D406H CC00 CBASE: EQU 0CC00H CC06 INBUFF: EQU 0CC06H D70E CHARBUF:EQU 0D70EH ; E200 ORG 0E200H ; ;************************************************************** ;* ;* B I O S J U M P T A B L E ;* ;************************************************************** ; E200 C3AFE2 BOOT: JP BOOTJ E203 C3B7E2 WBOOT: JP WBOOTJ E206 C3DFE2 CONST: JP CONSTJ E209 C3EBE2 CONIN: JP CONINJ E20C C3F7E2 CONOUT: JP CONOUTJ E20F C30CE3 LIST: JP LISTJ E212 C30DE3 PUNCH: JP PUNCHJ E215 C31AE3 READER: JP READERJ E218 C326E3 HOME: JP HOMEJ E21B C335E3 SELDSK: JP SELDSKJ E21E C351E3 SETTRK: JP SETTRKJ E221 C35EE3 SETSEC: JP SETSECJ E224 C36BE3 SETDMA: JP SETDMAJ E227 C372E3 READ: JP READJ E22A C37EE3 WRITE: JP WRITEJ E22D C38AE3 PRSTAT: JP PRSTATJ E230 C38BE3 SECTRN: JP SECTRNJ ; ; DISK PARAMETER BASE ; E233 DPBASE: ; ;drive No.0 (a drive) E233 0000 DEFW 0 ;XLATE E235 0000 DEFW 0 ;scratch1 E237 0000 DEFW 0 ;scratch2 E239 0000 DEFW 0 ;scratch3 E23B 00E5 DEFW DIRBF ;address of dirbf. E23D 73E2 DEFW DPTOP ;address of disk parameter block. E23F 80E5 DEFW CSV00 ;address of check vector. E241 A0E5 DEFW ALV00 ;address of allocation vector (bit map). ; ;drive No.1 (b drive) E243 0000 DEFW 0 ;XLATE E245 0000 DEFW 0 ;scratch1 E247 0000 DEFW 0 ;scratch2 E249 0000 DEFW 0 ;scratch3 E24B 00E5 DEFW DIRBF ;address of dirbf. E24D 73E2 DEFW DPTOP ;address of disk parameter block. E24F B3E5 DEFW CSV01 ;address of check vector. E251 D3E5 DEFW ALV01 ;address of allocation vector (bit map). ; ;drive No.2 (c drive) E253 0000 DEFW 0 ;XLATE E255 0000 DEFW 0 ;scratch1 E257 0000 DEFW 0 ;scratch2 E259 0000 DEFW 0 ;scratch3 E25B 00E5 DEFW DIRBF ;address of dirbf. E25D 73E2 DEFW DPTOP ;address of disk parameter block. E25F E6E5 DEFW CSV02 ;address of check vector. E261 06E6 DEFW ALV02 ;address of allocation vector (bit map). ; ;drive No.3 (d drive) E263 0000 DEFW 0 ;XLATE E265 0000 DEFW 0 ;scratch1 E267 0000 DEFW 0 ;scratch2 E269 0000 DEFW 0 ;scratch3 E26B 00E5 DEFW DIRBF ;address of dirbf. E26D 73E2 DEFW DPTOP ;address of disk parameter block. E26F 19E6 DEFW CSV03 ;address of check vector. E271 39E6 DEFW ALV03 ;address of allocation vector (bit map). ; E273 4000 DPTOP: DEFW 40H ;sectors per track from bios. E275 04 DEFB 04H ;block shift.sector in a block 128*2^n E276 0F DEFB 0FH ;block mask.sector no. in a block - 1 E277 01 DEFB 01H ;extent mask. E278 9700 DEFW 97H ;disk size (number of blocks-1). E27A 7F00 DEFW 7FH ;directory size.(max file name no.-1) E27C C000 DEFW 0C0H ;storage for first bytes of bit map (dir space used). E27E 2000 DEFW 20H ;check sum vector size E280 0200 DEFW 02H ;offset. first usable track number. ; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; ;BIOS ROUTINE ; E282 210000 SETENTRY:LD HL,0000H E285 3EC3 LD A,0C3H E287 77 LD (HL),A E288 23 INC HL E289 118FE2 LD DE,SETEN2 ;reset entry point E28C 73 LD (HL),E E28D 23 INC HL E28E 72 LD (HL),D E28F 210300 SETEN2: LD HL,IOBYTE E292 AF XOR A E293 77 LD (HL),A ;IOBYTE=0 E294 23 INC HL E295 77 LD (HL),A ;TDRIVE=0 E296 23 INC HL E297 3EC3 LD A,0C3H E299 77 LD (HL),A E29A 23 INC HL E29B 1106D4 LD DE,FBASE ;BDOS ENTRY E29E 73 LD (HL),E E29F 23 INC HL E2A0 72 LD (HL),D E2A1 AF XOR A E2A2 3207CC LD (INBUFF+1),A ;START MESSAGE DISABLE E2A5 320ED7 LD (CHARBUF),A E2A8 3262E6 LD (CONSTDT),A E2AB 4F LD C,A E2AC C300CC JP CBASE ; E2AF AF BOOTJ: XOR A E2B0 4F LD C,A E2B1 320300 LD (IOBYTE),A E2B4 320400 LD (TDRIVE),A ; E2B7 WBOOTJ: ;reload bdos,ccp E2B7 3E01 LD A,1 E2B9 3258E6 LD (CMDNO),A E2BC CD04E3 CALL TO09 ; E2BF 210000 LD HL,0000H ;ADR:0-2 E2C2 3EC3 LD A,0C3H E2C4 77 LD (HL),A E2C5 23 INC HL E2C6 1103E2 LD DE,WBOOT ;wboot entry E2C9 73 LD (HL),E E2CA 23 INC HL E2CB 72 LD (HL),D E2CC 23 INC HL E2CD 23 INC HL E2CE 3EC3 LD A,0C3H ;ADR:5-7 E2D0 77 LD (HL),A E2D1 23 INC HL E2D2 1106D4 LD DE,FBASE ;bdos entry E2D5 73 LD (HL),E E2D6 23 INC HL E2D7 72 LD (HL),D E2D8 3A0400 LD A,(TDRIVE) E2DB 4F LD C,A E2DC C300CC JP CBASE ; ;========================================================== E2DF 3E02 CONSTJ: LD A,2 E2E1 3258E6 LD (CMDNO),A E2E4 CD04E3 CALL TO09 E2E7 3A5BE6 LD A,(PTOZ80) ;FF:ready, 00:not ready E2EA C9 RET ; E2EB 3E03 CONINJ: LD A,3 E2ED 3258E6 LD (CMDNO),A E2F0 CD04E3 CALL TO09 E2F3 3A5BE6 LD A,(PTOZ80) ;input chr E2F6 C9 RET ; E2F7 2159E6 CONOUTJ:LD HL,PTO09 E2FA 71 LD (HL),C ;output chr E2FB 3E04 LD A,4 E2FD 3258E6 LD (CMDNO),A E300 CD04E3 CALL TO09 E303 C9 RET ; ;====================================== ;goto 6809 E304 F3 TO09: DI E305 AF XOR A E306 3205FD LD (0FD05H),A E309 00 NOP E30A FB EI E30B C9 RET ;====================================== ; ;PRINTER OUT ; E30C C9 LISTJ: RET ; ;PUNCHER OUT(RS232C OUT) ; E30D 215FE6 PUNCHJ: LD HL,RSOUT E310 71 LD (HL),C ;output chr E311 3E06 LD A,6 E313 3258E6 LD (CMDNO),A E316 CD04E3 CALL TO09 E319 C9 RET ; ;READER IN ; E31A 3E07 READERJ:LD A,7 E31C 3258E6 LD (CMDNO),A E31F CD04E3 CALL TO09 E322 3A5DE6 LD A,(RSIN) ;A:input chr E325 C9 RET ; ;SEEK HOME POSITION ; E326 3A0400 HOMEJ: LD A,(TDRIVE) ;login disk E329 3259E6 LD (PTO09),A E32C 3E08 LD A,8 E32E 3258E6 LD (CMDNO),A E331 CD04E3 CALL TO09 E334 C9 RET ; ;SELECT DRIVE PARAMETER SET ; E335 210000 SELDSKJ:LD HL,0 E338 79 LD A,C ;C:select drv no E339 FE04 CP 04 ;A,B:FD, C,D:WinDRV E33B D0 RET NC E33C 3256E6 LD (DRVNO),A E33F 6F LD L,A E340 29 ADD HL,HL ;*2 E341 29 ADD HL,HL ;*4 E342 29 ADD HL,HL ;*8 E343 29 ADD HL,HL ;*16 E344 1133E2 LD DE,DPBASE E347 19 ADD HL,DE E348 3E09 LD A,9 E34A 3258E6 LD (CMDNO),A E34D CD04E3 CALL TO09 E350 C9 RET ; ;SET TRKADRS ; E351 ED4350E6 SETTRKJ:LD (TRKADRS),BC ;BC:trk no E355 3E0A LD A,10 E357 3258E6 LD (CMDNO),A E35A CD04E3 CALL TO09 E35D C9 RET ; ;SET SCTADRS ; E35E ED4352E6 SETSECJ:LD (SCTADRS),BC ;BC:sct no E362 3E0B LD A,11 E364 3258E6 LD (CMDNO),A E367 CD04E3 CALL TO09 E36A C9 RET ; ;SET DMAADRS ; E36B 60 SETDMAJ:LD H,B ;BC:top adr of dma buffer E36C 69 LD L,C E36D 2254E6 LD (DMAADRS),HL E370 AF XOR A ;? E371 C9 RET ; ;READ SECTOR ; E372 3E0D READJ: LD A,13 E374 3258E6 LD (CMDNO),A E377 CD04E3 CALL TO09 E37A 3A5BE6 LD A,(PTOZ80) ;0:normal, 1:error E37D C9 RET ; ;WRITE SECTOR ; E37E 3E0E WRITEJ: LD A,14 E380 3258E6 LD (CMDNO),A E383 CD04E3 CALL TO09 E386 3A5BE6 LD A,(PTOZ80) ;0:normal, 1:error E389 C9 RET ; ;PRINTER STATUS ; E38A C9 PRSTATJ: RET ; ;sector translator ; E38B 69 SECTRNJ:LD L,C E38C 60 LD H,B E38D C9 RET; ; E38E 3EFF ZREENTJ:LD A,0FFH E390 3258E6 LD (CMDNO),A E393 CD04E3 CALL TO09 E396 C30010 JP 1000H ;* E399 END  

 ◎BIOS09です。自作のクロスアセンブラでアセンブルしています。

0001 * 0002 * MY BIOS09 for FM-7 CP/M-80 58K SYSTEM 0003 * 0004 *;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 0005 E282 SETENTRY EQU $E282 0006 D406 FBASE EQU $D406 ;BDOS ENTRY POINT 0007 E233 DPBASE EQU $E233 ;DISK PARAMETER HEADER BASE 0008 0004 TDRIVE EQU $04 0009 0080 TBUFF EQU $80 ;i/o buffer and command line storage. 0010 E650 TRKADRS EQU $E650 0011 E652 SCTADRS EQU $E652 0012 E654 DMAADRS EQU $E654 0013 E656 DRVNO EQU $E656 0014 E658 CMDNO EQU $E658 ;command no 0015 E659 PTO09 EQU $E659 ;parameter to 6809 from Z80 0016 E65B PTOZ80 EQU $E65B ;parameter to Z80 from 6809 0017 E65D RSIN EQU $E65D 0018 E65F RSOUT EQU $E65F 0019 E661 KCSAVE EQU $E661 ;for keycode save 0020 E662 CONSTDT EQU $E662 0021 E664 XSAV EQU $E664 ;X save 0022 E666 CSUM EQU $E666 ;check sum 0023 E667 TRK EQU $E667 0024 E668 SCT EQU $E668 0025 E669 SCTCT EQU $E669 ;sct no counter 0026 E66A RTRYCT EQU $E66A ;retry counter 0027 E700 RCBBUF EQU $E700 ;BIOS buffer 0028 *;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 0029 0030 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0669 EC5B 27 E5 BEQ WRW5 0670 EC5D 81 06 CMPA #ACK 0671 EC5F 26 F6 BNE WRW6 0672 EC61 4F CLRA *no error 0673 EC62 B7 E65B WRW7 STA PTOZ80 0674 EC65 16 FC10 LBRA TOZ80 0675 * 0676 *====================================== 0677 * receive from serial port 0678 * (use USART 8251A) 0679 * A <- port 0680 * 0681 EC68 RCVCH EQU * 0682 EC68 86 34 LDA #SERTSUR ;RTS=L 0683 EC6A B7 FD07 STA SCMD 0684 EC6D 12 NOP 0685 EC6E B6 FD07 RCV1 LDA SSTS 0686 EC71 47 ASRA 0687 EC72 47 ASRA 0688 EC73 24 F9 BCC RCV1 0689 EC75 B6 FD06 LDA SDATA ;get data 0690 EC78 34 02 PSHS A 0691 EC7A 86 15 LDA #CLRTSU ;RTS=H 0692 EC7C B7 FD07 STA SCMD 0693 EC7F 35 82 PULS A,PC 0694 * 0695 *-------------------------------------- 0696 * send to serial port 0697 * (use USART 8251A) 0698 * port <- A 0699 * 0700 EC81 SNDCH EQU * 0701 EC81 34 02 PSHS A 0702 EC83 86 31 LDA #SERTSUS ;RTS=L 0703 EC85 B7 FD07 STA SCMD 0704 EC88 12 NOP 0705 EC89 B6 FD07 SND1 LDA SSTS 0706 EC8C 47 ASRA 0707 EC8D 24 FA BCC SND1 0708 EC8F 35 02 PULS A 0709 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81 20 CMPA #32 maxsct? 0747 ECD2 23 05 BLS DR1 0748 ECD4 7C E667 INC TRK next trk 0749 ECD7 86 01 LDA #1 sct 0750 ECD9 B7 E668 DR1 STA SCT 0751 ECDC 31A9 0100 LEAY 256,Y 0752 ECE0 20 E0 BRA DRDLOP 0753 * 0754 ECE2 DRDEND 0755 ECE2 16 FB93 LBRA TOZ80 0756 0757 ECE5 DRDERR EQU * 0758 ECE5 C1 0A CMPB #10 drive not ready error? 0759 ECE7 27 16 BEQ EREND 0760 ECE9 C1 0B DRE1 CMPB #11 disk write protected error? 0761 ECEB 27 12 BEQ EREND 0762 ECED DRE2 EQU * retry 0763 ECED C6 0A LDB #10 0764 ECEF F7 E66A STB RTRYCT 0765 ECF2 B6 E656 DRELOP LDA DRVNO 0766 ECF5 17 FCA0 LBSR RESTR 0767 * TSTB 0768 * BNE DRELOP 0769 ECF8 8D 07 BSR RD1SCT 0770 * TSTB 0771 * BEQ DR0 0772 ECFA 7A E66A DEC RTRYCT 0773 ECFD 26 F3 BNE DRELOP 0774 ECFF EREND EQU * 0775 ECFF 20 E1 BRA DRDEND 0776 * 0777 *read 1 sct from disk 0778 ED01 RD1SCT EQU * 0779 ED01 17 FE39 LBSR WAIT not busy? 0780 ED04 17 FCDE LBSR TRKSET 0781 ED07 17 FD2F LBSR SETSCT 0782 ED0A B7 FD1A STA FDC+2 sct 0783 ED0D F7 FD1C STB FDC+4 side 0784 ED10 B6 E656 LDA DRVNO 0785 ED13 8A 80 ORA #$80 0786 ED15 B7 FD1D STA FDC+5 drv 0787 ED18 86 8C LDA #$8C READ CMD 0788 ED1A 1A 50 ORCC #$50 0789 ED1C B7 FD18 STA FDC 0790 ED1F F6 FD1F RD12 LDB FDC+7 DRQ,IRQ CHECK 0791 ED22 C4 C0 ANDB #$C0 0792 ED24 27 F9 BEQ RD12 0793 ED26 2A 07 BPL RD13 IF IRQ 0794 ED28 B6 FD1B LDA FDC+3 IF DRQ 0795 ED2B A7 80 STA ,X+ 0796 ED2D 20 F0 BRA RD12 0797 ED2F 17 FE0B RD13 LBSR WAIT 0798 * BITB #$1C RECORD NOT FOUND,CRC ERROR,LOST DATA 0799 ED32 1C AF ANDCC #$AF 0800 ED34 39 RTS 0801 0802 *=================================================  

上記のソフトはまだ制作途中ということで、エラー処理などは不十分ですのでディスクアクセスに失敗などするとハングアップしたりします。

ということで、不具合はありますが何とか使える状態なので、今は、最近入手した「応用CP/M　村瀬康治著」中のシステムコールの実習を一つずつ走らせて確認しているところです。

なお、仮想ドライブ構築ソフトCpmDrvWin.exeですが、もうしばらく使用して不具合が出ないかを確認してから公開する予定です。

FM-7用Z80カードの第２作などを製作

FM-7用のZ80カード（第２作）がようやく製作できました

ようやく基板が届いたのでZ80カードを製作することができました。
第２作はI/O誌1985年9月号に掲載された記事「Z80カードの製作」（著者は北斗星さん）の回路です。
第１作のインターフェース誌のFM-8用の回路の流用では動作が不安定だったり、対応していないFM-7があったりしたのですが、その原因を究明できていないのに（恐らくDRAMのリフレッシュ周りだろうとは思っているのですが、）別の回路に移るというのは、安易な姿勢だとは思いますが、Z80の知識がないので仕方がないと自分を納得させています。

この回路はFM-7/New7/77用として設計されており、第１作にはなかった6809とZ80を切り替えるためにアドレス$FD05をアクセスする際の対応やリフレッシュ回路もあり、動作が期待できましたが、実際にあっけなく動作しました。
（ということで第３作として予定していた「F-BASIC解析マニュアル」中の回路はKiCadで書き上げて準備してありましたが、製作の必要はなさそうです。）

回路ですが、ほぼI/O誌の回路図のとおりで、私が変更したのはLS244をLS541に置き換えたのと、Z80がアクセスされたときに点灯するLEDを追加した部分だけですので、回路図を載せるのは控えておきます。

製作したZ80カードです。10㎝x8㎝に収まっています。

Z80カード表面

Z80カード裏面

動作している様子です。（余計なものが写っていますが...）

左の基板は同時に製作した修正版FDCカードです。

Step信号2倍化回路を通して2DDのFDD（TEAC FD-235HG）を使用しています。

動作全景

両カードのアップ

FM-CP/Mも正常に動作しています。

FM-CP/Mの起動画面

FDCカードも手直しをしました。

前作のミスを修正したFDCカードです。

FDCカード

今度はちゃんと裏面からFDDへのケーブルのコネクタを出しています。
しかし、今回もミスがあり、パターンカットは不要でしたが、GNDへのジャンパの追加が2本必要でした...（ちゃんと見直しをしたつもりでしたが、ダメですね。）
でも簡単な修正ですので、基板はこれで完成とします。

FDCカード裏面

ということで、手持ちの純正CP/M基板は温存して、以前から所有していながらほとんど使用していなかったCP/Mを安心して使えるようになりましたので、多少Z80への興味が出てきたこともあり、CP/MのBIOSを自分で書いてみようなどと（無謀ですね！）考えています。

どうやらZ80側では必要なパラメータを6809に渡して、実際の処理は6809にさせれば良いようですので、これならできるかななどと甘いことを考えています。

参考資料としては、中日電工さんのZ80ワンボードマイコン（ND80Z3.5　上の動作全景写真の左上に映っています！）と互換CP/Mシステムを所有しておりますので、2012年の互換CP/M開発当時のブログを読みながら、ND80Z3.5上にCP/Mシステムを構築するという試みをなぞっているところです。

BIOSが作れれば、CP/M本体のソースは公開されていますので（上記ブログによれば何ヶ所かバグがあるようですが）、自分用のCP/Mができあがることになります。

いつになるかは全く分かりませんが、できましたらブログで紹介させていただきます。

FM-7用のZ80カードを製作してみましたが．．．

いじって遊べるFM-７用のZ80カードが欲しい

手元に今でも動作するFM-7用のZ80カードとCP/M-80システムがあるのですが、そのカードの6809とZ80の切り替えの仕組みに興味がありました。
でも純正のZ80カードも古いですし、あれこれいじっていて故障させてしまうのは怖いので、いじり倒して遊べるZ80カードが欲しいと思っていました。

まず最初にFM-8用の倍速化した回路で製作してみました

インターフェース誌1983年7月号の村上啓司さんによる「FM-8を高速化する」という記事中に倍速化したFM-8用Z80カードの回路図が載っており、そのコネクタ信号がFM-7と同じようでしたので、もしかしたらFM-7でも動くのではないかと考えました。

FM-8用の倍速化回路を利用したZ80カード

手持ちの富士通製の純正Z80カードは19個ものICを使用していますが、この回路は11個と少ないのでサイズも小さくできて作りやすいので、ものは試しと製作してみることにしました。

左：富士通製　右：製作したカード

製作したカードの回路図を示します。

村上さんのFM-8の高速化の回路と倍速化Z80カードの回路のうちのZ80カードの部分のみにFM-7用の32Pコネクタをつけただけです。

FM-8用倍速化Z80カードの回路を利用しました

プリント基板を作り、試作してみました。
最初は、例によって全く動作しなかったのですが、自作したテストプログラムが悪いのかそれとも回路がダメなのかが分からずお手上げ状態でした。
そんな時に、WebでI/O誌の1985年9月号に掲載されたFM-7用Z80カードの製作記事を見つけ、その中のテストプログラムを利用することができ、ハードの調査に専念することができました。
あれこれと思いつく箇所を変更してみたりしていたのですが、結局、使用した手持ちの古いセラミックコンデンサ(1000pF)がショートしていたため74LS00の出力段を破損していることを見つけて、ICとCを交換して無事にテストプログラムが動作するようになりました。

動作中の様子を示します。
（画像中のディスプレイはWindows用で、FM-7用のディスプレイは左側に配置してあるので写っていません。）

動作中の様子（右基板がZ80カード、左はFDCカード）

次に、動くことは期待していなかったのですが、試しに富士通のFM-7用のCP/M-80を走らせてみました。

CP/M-80の起動画面

最初は画像のようなオープニングメッセージが表示されたところでハングアップするか、あるいは入力を受け付けたところでハングアップしてしまいました。
画面表示ができることや、入力を受け付けるときもあること、そして、2台のFM-7で微妙に動作が異なることから、メモリアクセスのタイミングに問題があるのだろうと考えて、とりあえず1000pFにCを並列に加えて容量を変えてみました。値を増やすと徐々に正常な動作に近づくのですが、それでも時々エラーでハングアップしてしまいます。
結局は、これも1000pFのコンデンサの不良（容量抜け？）が原因で、コンデンサを交換することで無事に動作しました。（1000pF～2000pFの範囲で正常動作しました。）

CP/M-80が動作している画面を示します。

このZ80カードは正常に動作すると思ったのですが．．．

ところが、何とこのZ80カードはもう一台のFM-7では正常に動作しないのです。
CP/M-80では起動画面でハングアップしますし、上記のテストプログラム（6809とZ80間のチェンジを8回繰り返す）では途中でエラーで終了してしまい、リストを取ってみるとプログラムが書き変わっています。
どうもNew7ではない同じFM-7でもメモリアクセス周りに微妙な違いがあるようです。

ということで、村上さんのFM-8用の倍速化Z80カードの回路は、そのままでは全てのFM-7で動作するというわけではないということになりそうです。

ならば、I/O誌に掲載されたFM-7用のZ80カードでということになるわけですが、実は、もう既にKiCadで回路図を起こして、修正したFM-FDC基板と共にFusionPCBに発注してあります。（春節とコロナウイルスのために未だ製造にも入っていませんが...）
ということで、I/O誌の回路によるZ80カードが完成し、正常に動作したら報告したいと思います。

Pic24CPM-80とPic24CPM-68kマイコンボードの製作記

skyriverさんが公開されている2種のマイコンボードを製作しました

最近は、本業（？）である68系から離れて、CP/Mの走るボードを作ったり、CP/Mソフトの使い方を練習したりしていますが、CP/M-68Kをいじってみたいという動機からです。
ということで、またまたCP/Mマイコンを製作しました。

製作したのは、CPUとMemoryの他にはPic24FJ64GA004だけという３チップマイコンです。skyriverさんはCPUにZ80と68008を用いたボードの設計・製作の経過をブログにアップされており、さらに製作手順のまとめを詳細な説明付きで公開されていますので、両方とも製作してみました。

上：Pic24CPM-68K，下：Pic24CPM-80

左：Pic24CPM-68K，右：Pic24CPM-80

CP/M-80の走るZ80ボードについては、中日電工さんのND80Z3.5を所有している上に、興味本位でJust4FunさんのZ80-MBC,MBC2を製作しましたので、これ以上は必要がないといえるのですが、skyriverさんの説明がとても丁寧でしたので、CP/Mの知識がほとんどない自分にとっての練習のためという動機もありました。

製作してみた結果ですが、SDカードのアクセスのSPI通信に結構工夫されているせいか
立ち上がりもSDのアクセスも速く、とても軽快で、使いやすいという感想を持っています。
また、独自のpicleというpic24FJ用コンパイラ（インタプリタも）を自作され、それを用いてシステムを構成されているのも興味深いですし、Z80,68Kの両方で同じ操作性のスクリーンエディタsked (Z80用、68K用) も作られているので、ソフトの開発がしやすいと思います。

［１］Pic24CPM-80製作記
目標は68Kの製作でしたが、CP/Mの知識がほとんどないので、練習のつもりで、まずPic24CPM-80を製作することにしました。

skyriverさんのブログのここに「３チップ構成Pic24CPMマイコン（CP/M起動までの作業まとめ）[Z80]」という手順説明がありますので、その通りに進めていけば動作させることができます。

基板についてですが、skyriverさんがガーバーデータを公開されておりますので、それを元に基板を製作しましたが、表面実装部品を使用するものでした。残念ながら表面実装部品の手持ちがなかったのでKiCadで回路図を書き直し、そのガーバーデータで作り直しました。
（skyriverさんの方はシンプルで見栄えも良いですが、私の方はそれに比べてゴチャゴチャしていますね。。。残念！）

Pic24CPM-80　表面

Picの書き込み端子のVCCとSDコネクタのケースグランドを忘れていた

起動直後の画面

SDアダプタのケースがグランドに落ちていなかったり、表面のシルクのレイヤーを入れ忘れたりなどのミスはありましたが、無事に動作しました。

［２］Pic24CPM-68K製作記

続いて、Pic24CPM-68Kの製作に進みました。Pic24CPM-80と同様、KiCadで回路図を書き直し、そのガーバーデータで基板を作りました。

Pic24CPM-68K 表面

回路図では交差しているだけなのに接続されていたというミスあり

起動直後の画面

これにも若干のミスがありましたが、無事にメモリ書き込みテストまで確認できました。
私が作り始めた時には製作手順は公開されていなかったこともあり、第２段階のHello表示でつまずき、どうにもならず、skyriverさんに助けを求めてしまいました。
その結果、Pic24用のプログラムだけでなく、製作手順をここに、「３チップ構成Pic24CPM68Kマイコン（CP/M-68K起動までの作業まとめ）[68K]」として公開していただけました。（なお、ガーバーファイルも公開されています。）
そのおかげで、すんなりと動作させることができました。

これで念願だった68000を使うツールとしてのCP/M-68Kを手中にすることができました。また、上にも書きましたが、Z80にも68Kにも共通のスクリーンエディタも使いやすいものを用意してくださっていますので、CP/Mのソフト開発に力を入れることができそうです。skyriverさんに感謝いたします。