PC用の2DDドライブをFM-7等で使うためのアダプタの基板化

PC用の2DDドライブをFM-7等で使うためのアダプタを基板化してみました 

2019年10月26日の「FM-7でPC用のフロッピードライブを使う」で紹介しました、PC用の2DDドライブをFM-7等で使うための、FDDに直接装着するタイプのアダプタをプリント基板化しました。

簡単なものですのであえて基板化する必要もないのですが、他の基板を発注する際に、ついでにということで製作してみたものです。

製作したアダプタは下画像のようです。

アダプタのFDD側

アダプタのFDC側

回路は簡単すぎて、回路図を示すほどのものではありませんが、FDCからのドライブセレクト信号（0あるいは1）をピン12に入れる切り替えスイッチと、ダイオード1個によるReady信号生成回路からなっています。このダイオード1個によるReady信号生成回路は前回同様に、てきとーに。さんの「FM77AV20/40以降のFDD修理というか交換」中のダイオード1個による簡便な変換回路を使わせていただいています。感謝いたします。

FDD ADAPTER

FDDに直接装着して使用します。

FDDに装着した様子

そしてFDCからのケーブルと電源ケーブルを接続します。画像では、FM-7上の自作FDCカードと接続しています。この時、FDC右端のStep信号2倍化回路のスイッチをDouble側にセットしておきます。使用したFDDはTEACのFD-235HGです。

【注意】対応しているFDDには制限があります。構造上、34Pコネクタの上部に電源コネクタがあるMITSUMIのドライブにはそもそも装着できないので使用できません。これは、以前私がチェックした限りでは、このダイオード1個によるReady信号生成回路ではMITSUMIのD353やD359の中には動作しないものがあったために、対象外と考えたためです。確実に動作するのはTEACのFD-235HGやHFで、他にSONYのMPF920も動作確認をしています。これらについては、2019年12月31日の「FM-7でPC用のフロッピードライブを使う（その後の訂正・補足）」をご覧ください。

なお、FM-7ではStep信号２倍化回路が必要ですが、FM77AV20/40/40SX等のFDDが2DD仕様のものでは接続するだけでそのまま使用できます。私は手配線のものをFM77AV40SXで2019年以来使用していますが、特に不都合は生じていません。

ドライブ番号として0と1が選択できますので、2台までのFDDが制御できます。

FDDを2台制御できます

以上、手配線で使用していたものをプリント基板化してみたというだけの報告でした。

なお、画像のような基板が数多くできてしまいましたので、もしご希望の方がおられましたらお申し出くだされば、郵送料(84円)のみでお送りできます。

製作した基板

実際に製作するためには、34Pのピンヘッダ（オス）、34Pのピンソケット（メス）、通常の信号用ダイオード、3Pスライドスイッチが必要です。

また、本文中に書きましたように、対応していないドライブがあることをご承知おきください。

2DDドライブ用ステップ2倍化回路のその後

Ready信号生成のためのPICを不要とすることができました

[2020年8月2日画像追加あり]

[2020年8月6日訂正あり]

6月8日の「2DDドライブ用ステップ2倍化回路のプリント基板化」で、FDCカードからFDDへのケーブルの間に挿入する形のステップ2倍化回路基板を紹介しましたが、それは、ステップ2倍化のためのATtiny85とReady信号生成のためのPIC12F675の両方を必要とするものでしたが、3つのICを必要とするのはいかにも大袈裟です。

このPIC12F675を使用せずにReady信号を生成する方法として次の２つを考えました。

（１）FDDを改造して34ピンにReady信号を取り出す。

（２）ATtiny85にReady信号生成のプログラムを追加する。

PIC12F675によるReady信号生成回路はK-ichi's memoさんによるMSXでPC用FDDを使うで紹介されているものをそのまま使用させていただいていましたが、プログラム作成では結構苦労されているようでしたので、まずは（１）による方法を試してみました。

（１）による方法

参考にしたのは、試運転さんによるPC-9821にPC/AT互換機用FDDを接続する（実施編）です。様々なFDDの改造手順が紹介されていますので、手持ちのFDDのうち該当するもの３台について改造してみました。

２種のTEAC FD-235HG

左がFD-235HG A122 (TB6048F)で右がFD-235HG 7304 (TB6022AF)です。

使用している制御ICの種類によってReady信号のピンが異なりますが、34ピンに接続されているDISK CHANGE信号をカットし、ICの該当ピンから34ピンにReady信号線を接続するだけです。

MITSUMI D353T5

D353T5の場合はDCH端子にハンダ付けされているチップ抵抗を、その下のRDY端子に付け替えるだけですので、元に戻すこともできます。（下図の左下の部分）

D353T5の改造部分

2DDドライブ用ステップ2倍化回路の修正は、FDC側のコネクタとFDD側のコネクタの34ピンを直結するだけです。

（下画像では修正線が何本もありますが、あれこれと改造した残骸でして必要なのは最下部の１本のみです。）

2倍化基板の修正（最下部の1本のみ追加）

改造した結果ですが、PIC12F675を外し、ATtiny85のプログラムは変更せずに動作しました。

しかし、FDDを改造するのはいかにも敷居が高いので、次に（２）のATtiny85のプログラムで対応することを試してみました。

（２）による方法

K-ichi's memoさんのブログによれば、MotorOnがアクティブの間、0.5ms毎に2000回（約1s間）Indexをチェックし、その間１度もIndexが出ていなかったらReadyではないと判断するとのことですので、そのアルゴリズムをそのまま使わせていただいてATtiny85のメイン部に追加しました。（K-ichi's memoさんに感謝いたします。）

プログラムリストを下に示します。

int main(void) { int indexct = 0; setup(); while (1) { while ((PINB & 0x20) == 0) { //PB5:MotorOn? if ((PINB & 0x40) == 0) { //PB6:Index? PORTB &= ~_BV(3); //PB3=0:Ready On indexct = 0; for (int ct=0; ct<2000; ct++) { //check Index while 1s _delay_us(500); //delay 0.5ms if ((PINB & 0x60) == 0) { //MotorOn & Index? indexct++; } } if (indexct == 0) { //index off PORTB |= _BV(3); //PB3=1:Ready Off } } } PORTB |= _BV(3); //PB3=1:Ready Off } return 0; }

［2020年8月6日訂正］上記プログラム中の2000を5000に訂正します。（理由を最後尾に記述しました。）

2DDドライブ用ステップ2倍化回路の修正ですが、ATtiny85のピン配置をPB0:MotorON, PB1:Index, PB3:Readyとしましたので、ATtiny85 pin5,6,2をそれぞれPIC12F675のソケット端子のpin6,5,7に接続します。

[2020年8月2日追加」必要な追加配線を示す画像を追加しました。

改造した結果ですが、PIC12F675なしで無事に動作しましたので、FDDの改造が不要なこちらの方法の方が良いようです。

[2020年8月6日追加」上記のプログラムリストは2000回（約1秒間）チェックするというものですが、実は、このプログラムではOS-9Level1やLevel2のFDは正常に起動しません。起動時のメッセージを見ていると、どうも起動中の処理に時間がかかりすぎているようですので、2000回を5000回に変えてみたところ、OS-9も正常に起動するようになりました。

ということで、上記プログラムの2000を5000に訂正します。

2DDドライブ用ステップ2倍化回路のプリント基板化

いくつかプリント基板化した製作物がありますので何回かに分けて紹介していきます。

まずは2DDドライブ用ステップ2倍化回路のプリント基板化です。

2月28日のブログ「2DDドライブと2Dドライブの混在の工夫」で紹介しました、FDCのステップ信号を2倍化して2DDドライブを使用する回路ですが、その目的はタイトル通りで、2DDドライブと2Dドライブを混在させることでした。

その前作である2019年12月31日のブログ「FM-7でPC用のフロッピードライブを使う」ではFDCのSTEP信号をMB8877Aから出た直後に2倍化していましたが、この形では全ドライブが2Dか2DDのどちらかになってしまうということで、それぞれのドライブの直前のケーブルの途中に挿入して別々に選択できるようにしたわけです。

2月28日には手配線したもので動作したという紹介をしましたが、複数枚必要ということで今回それをプリント基板化しました。

2月28日の回路を用いていますが、書き忘れていた7438の11番ピンの1kΩでのプルアップを追加してあります。またソフトについてはFDC基板の中での2倍化はSTEP信号が正信号でしたが、基板の外では負信号ですので、STEP信号の立ち下がりで割り込みが入るように変更しています。

他の基板を発注する際に、ついでにということで慌てて作ったためかKiCadのフットプリントを間違えてしまい、そのため電源用コネクタの一つが5Pになっていたうえにパターンカットが2箇所必要になりました。さらにドライブ番号切り替えスイッチのシルク印刷がDR0とDR1と逆になっていましたが、配線変更等はなかったので良しとします。

製作したプリント基板と組み立てた完成基板です。

FM-7で使用している様子です。MITSUMIのD359M3DとTEACのFD235HGの2台を接続しています。

ハード、ソフトのテストのために先日入手したFM77AV1で使用している様子です。このように使用したいというのが製作の動機でした。（サイズが合わず、ちゃんと固定できていないので多少見苦しいですが...）

これで古い8ビット機のFDDの故障等の心配をすることなく、安心して使用し続けることができます。（と言っても、フロッピーそのものがいつまで使用できるかが問題ですが...）

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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FCC $00,$03,36,$0D,$0A,"FM-7 CP/M-80 Ver2.2 58K System",$0D,$0A,$0D,$0A ...39chars 0527 * 0528 *================================================ 0529 *read windows virtual drive 0530 EB7C RDWDRV EQU * 0531 *read 256bytes 0532 EB7C 8D 03 BSR READSUB2 0533 EB7E 16 FEDF LBRA RE0 0534 0535 *read 256bytes 0536 EB81 READSUB2 EQU * 0537 EB81 7F E666 RDS0 CLR CSUM 0538 EB84 86 52 LDA #'R 0539 EB86 17 00F8 LBSR SNDCH read cmd 0540 EB89 8D 73 BSR ADDCS 0541 EB8B B6 E656 LDA DRVNO 0542 EB8E 17 00F0 LBSR SNDCH drv 0543 EB91 8D 6B BSR ADDCS 0544 EB93 B6 E650 LDA TRKADRS 0545 EB96 17 00E8 LBSR SNDCH trk 0546 EB99 8D 63 BSR ADDCS 0547 EB9B B6 E652 LDA SCTADRS 0548 EB9E 8D 4D BSR SETSCT2 0549 EBA0 17 00DE LBSR SNDCH sct 0550 EBA3 8D 59 BSR ADDCS 0551 EBA5 B6 E666 LDA CSUM 0552 EBA8 17 00D6 LBSR SNDCH csum 0553 *wait receive ACKorNAKorESC 0554 * if NAK then re-send 'R',Drv,Trk,Sct,csum 0555 * if ESC then error return 0556 * if ACK then next 0557 EBAB 17 00BA RDS1 LBSR RCVCH 0558 EBAE 81 15 CMPA #NAK 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58 BSR SNDCH sct 0635 EC29 8D D3 BSR ADDCS 0636 EC2B B6 E666 LDA CSUM 0637 EC2E 8D 51 BSR SNDCH csum 0638 *wait receive ACKorNAK 0639 * if NAK then re-send 'W',Drv,Trk,Sct,csum 0640 * if ESC then error return 0641 * if ACK then next 0642 EC30 8D 36 WRW3 BSR RCVCH 0643 EC32 81 15 CMPA #NAK 0644 EC34 27 D5 BEQ WRW2 0645 EC36 81 1B CMPA #ESC 0646 EC38 26 04 BNE WRW4 0647 EC3A 86 FF LDA #$FF *error 0648 EC3C 20 24 BRA WRW7 *error end 0649 * 0650 EC3E 81 06 WRW4 CMPA #ACK 0651 EC40 26 EE BNE WRW3 0652 *send data(256bytes),csum 0653 *data is in Buffer(X) 0654 EC42 8E E700 WRW5 LDX #RCBBUF 0655 EC45 5F CLRB counter(256) 0656 EC46 7F E666 CLR CSUM 0657 EC49 A6 80 WRWLOP2 LDA ,X+ 0658 EC4B 8D 34 BSR SNDCH data 0659 EC4D 8D AF BSR ADDCS 0660 EC4F 5A DECB 0661 EC50 26 F7 BNE WRWLOP2 0662 EC52 B6 E666 LDA CSUM 0663 EC55 8D 2A BSR SNDCH csum 0664 *wait receive ACKorNAK 0665 * if NAK then re-send data(256bytes),csum 0666 * if ACK then next 0667 EC57 8D 0F WRW6 BSR RCVCH 0668 EC59 81 15 CMPA #NAK 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 EC91 B7 FD06 STA SDATA ;send data 0710 EC94 34 02 PSHS A 0711 EC96 B6 FD07 SND2 LDA SSTS 0712 EC99 85 04 BITA #TxEMPTY 0713 EC9B 27 F9 BEQ SND2 0714 EC9D 86 15 LDA #CLRTSU ;RTS=H 0715 EC9F B7 FD07 STA SCMD 0716 ECA2 35 82 PULS A,PC 0717 * 0718 *================================================ 0719 *WBOOT : reload CCP,BDOS 0720 ECA4 RELOAD EQU * 0721 *restore 0722 ECA4 4F RELOP CLRA drv=0 0723 ECA5 17 FCF0 LBSR RESTR 0724 * TSTB 0725 * BNE RELOP 0726 *dread 0727 ECA8 4F CLRA 0728 ECA9 B7 FD1C STA FDC+4 side 0 0729 ECAC B7 FD19 STA FDC+1 start trk=0 0730 ECAF 8A 80 ORA #$80 motor on 0731 ECB1 B7 FD1D STA FDC+5 drv 0732 ECB4 86 03 LDA #3 0733 ECB6 B7 FD1A STA FDC+2 start sct=3 0734 0735 ECB9 86 16 LDA #SCTCNT 0736 ECBB B7 E669 STA SCTCT 0737 ECBE 108E CC00 LDY #CPMTOP 0738 ECC2 8E E700 DRDLOP LDX #RCBBUF 0739 ECC5 8D 3A BSR RD1SCT read 1 sct 0740 * TSTB error? 0741 * BNE DRDERR 0742 ECC7 7A E669 DR0 DEC SCTCT 0743 ECCA 27 16 BEQ DRDEND 0744 ECCC B6 E668 LDA SCT 0745 ECCF 4C INCA 0746 ECD0 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。

2DDドライブと2Dドライブの混在の工夫

Step Doubler回路を用いて2DDドライブと2Dドライブを混在させる

中国の業者に発注したFDCカードとZ-80カードの基板が十日もあれば届くと思っていたのに、一か月を過ぎても届かないので、予定していたことが全く進みません。。。
ということで、今回はほんのちょっとした工夫の報告です。

10月26日のブログ（12月31日に追記あり）で、FM-7でPC用の2DDドライブを使用するという報告をしましたが、それは自作のFDCカードの中でMB8877AからのSTEP出力を2倍化するというものでした。
従って、適用できるのは2DDドライブのみということになるわけですが、実際の運用としては、5インチとのメディア変換などで2Dドライブも接続したい場合があります。

そこで、FDCカード中でStep信号を２倍化するのではなく、2DDドライブの直前のフラットケーブルの途中に挿入することにしました。さらに、ドライブのコネクタ部で行っていたドライブセレクト信号の切り替えとReady信号生成も同じ基板に載せました。

この形ですと、市販の2DドライブのFDDシステムをお持ちの方でも、別途2DDドライブを用意して、この回路を通してドライブに接続することで、2DDドライブを使用できることになります。

作成した基板です

Ready信号生成回路を後付けしたので見苦しいですが、基板中央の８ピンICがStepDoubler回路のATtiny85で、その出力を7438を通してFDDに送っています。外付けの8ピンICがReady信号用のPIC12F675です。ドライブ0と1の切り替えジャンパとStepDoubler回路のバイパス用のジャンパがあります。

基板

回路図を示します。

手持ちの7438を用いていますが、3.5インチの2DDドライブは負荷としてはそう大きくはないので、7406でも大丈夫だと思います。

回路図

Ready信号の生成部ですが、以前のブログで紹介した2つの回路のうちのPIC12F675を用いてIndex信号とMotorOn信号からReady信号を生成する回路を用いております。
最初はダイオードによる簡便な回路で製作しましたが、残念ながら正常に動作しませんでした。ドライブがセレクトされたときには常にReady信号が出るのがまずいのでしょうか。PICを用いた回路では、正常に動作しています。

動作風景です。

画像で分かりますようにフラットケーブルの途中に基板を入れ、基板を通さずに2Dドライブを、基板を通して2DDドライブを接続しています。
FM-7に刺さっているカードが自作のFDCカードで、これに載っているStepDoubler回路はスキップしています。

動作風景

ディスプレイは小さいので左の棚の上に置いています。

画面表示

私は、通常は2DDドライブ2台で運用しているのですが、2Dドライブが必要な場合はこの回路を用いてFM77AV1から外した2Dドライブ（YD-625)と2DDドライブ（FD-235HG)とで運用しています。メディア変換が必要な場合にはYD-625の代わりに5インチドライブを使用しています。

改良すべき点として、ATtiny85とPIC12F675を一つのICに置き換えることがあるとは思いますが、当面はこのままで使用するつもりです。

FM-7用のFDCカードのプリント基板化完了

FM-7用のFDCカードをプリント基板化しました。

2019年8月26日のブログ「FM77用の拡張I/Oボード、ROM/RAMディスクボードのプリント基板化が完了」の末尾で紹介しました、手配線のFM-7用FDCカードですが、プリント基板化し、ようやく動作確認ができました。

いつものようにいくつかのドジをしてしまい、しなくても良い回り道をしましたが、現在は無事に動作しております。

まず回路図を示します。
2019年10月26日のブログ「FM-7でPC用のフロッピードライブを使う」で示した回路には一個所間違いがありましたので訂正してあります。（Q,E,RW信号からWE信号を作るところです。）
また、Step信号の2倍化回路を追加してあります。

回路図（StepDoubler回路付き）

製作した基板を以下に示します。
およそ12cmx8cmのサイズに計21個のICを何とか収めることができました。
中央の40ピンICがFDCのMB8877A、その右上の8ピンICがデータセパレータの9216B、基板右上隅の8ピンICがStepDoubler用のATtiny85で、その右のスイッチはそのStepDoubler回路のバイパススイッチです。
（ミスのある基板ですので、試作ということで34ピンコネクタの代わりにボックスコネクタを使用したり、FDD用の電源として0.1uのパスコン用の穴にピンを立てて取り出したり、修正をICの足を切断して表面で配線したりしていますので見苦しいですが...）

FM-7用FDCカード

回路のミスのみでなく、FDD用の34ピンコネクタを裏側ではなく表側に配置してしまったり、FDD用の電源コネクタを忘れたりしています。（こんな基板を10枚も作ってしまいました...）
全くダメな基板というわけでもなく、多少の修正で動作するのでまあ良しとします。

もう一度、これらを修正し、FDD用の電源コネクタを追加した基板を作成中です。
このカードのみで普通の2Dのドライブ（あるいはDOS用の2HD/2DDドライブ）を4台まで接続できます。（もちろん、各ドライブにはReady信号を生成する回路が必要ですが。）

一度はもうFM-7ではFDDを使うのはやめようと決めましたし、FDを使わない工夫をされている方々がおられますので（「思い付きハードでソフトに七転八倒」さん、「ysflight.com」さん、「日本橋電気街徘徊日誌」さんなど）、その方々のお知恵を拝借すれば、あえてクラシックなFDDを使う必要もないのですが、大昔、手配線で苦労して製作したFDCカードですので、プリント基板化し、資料として残すことができて満足です。

FM-7でPC用のフロッピードライブを使う（その後の訂正・補足）

前回の報告の一部訂正と動作したFDDが増えたという報告です

前回（10月26日）のブログでは動作するFDDはTEAC FD-235HGのみですと書きましたが、その後、報告の内容に間違いがあることに気づきました。

それは、使用したFDCがMB8877AなのでSTEP信号は正論理であるのに、FM77AV40SXのSTEP信号を観測した際に負論理だったので、STEP信号が負論理であると思い込んでしまったことです。
観測したSTEP信号はFDCの出力端子ではなくFDDへの入力端子でしたのに、完全な勘違いでした。

正しいSTEP信号

STEP信号の2倍化回路はFDCの出力直後に入れていますので、正論理のSTEP信号を処理することになります。

ATtiny85のプログラムを信号の立ち上がりで起動するように訂正し、さらに、パルス幅tとパルス間隔をFM77AV40SXのSTEP信号のパルス幅(1.5ms)とパルス間隔(4.5ms)に合わせました。

（割り込みルーチン内でタイマーによるdelay関数を使用しているのは気になるところですが、STEP信号による割り込み以外は生じないということで大丈夫だろうと判断しています。）

また、端子変換やREADY信号生成回路として、前回はK-ichi's memoさんの「MSXでPC用FDDを使う」中のPIC12F675を用いた回路を使用しましたが、FM77AV40SXで常用しているてきとーに。さんの「FM77AV20/40以降のFDD修理というか交換」中のダイオード1個による簡便な変換回路も製作し、両変換回路による違いも確認しました。

実験風景

その結果、手持ちの13台のFDDで確認した結果は以下のようになりました。

(1)両変換回路で動作

　TEAC FD-235HG (7304,7487,8386) 

　SONY MPF920                             

　YE-DATA YD-702D (6637D) 

　MITSUMI D353M3D (3110 2台)

(2)ダイオード1個の変換回路のみで動作

　MITSUMI D353M3 (2552,2553)

(3)PIC12F675の変換回路のみで動作

　MITSUMI D353M3D (4340,6250 2台)

　MITSUMI D359M3D (4372)

何故かMITSUMIのFDDは末尾にDが付いているものは3110のみが動作しましたが、他はどちらかでしか動作しませんでした。設定が異なるのかもしれませんが、MITSUMIのマニュアルが入手できていませんので原因は不明です。

この結果を見る限り、この用途で使う場合にはMITSUMIのFDDは避けた方が良いようです。

運用上の問題ですが、2DDドライブでディスクを初期化しても2Dドライブのヘッド幅の半分しか初期化できないので、2DDドライブで作成したディスクは2Dドライブでは読み書きできない2DDドライブ専用のディスクになるという問題があります。

（全てが2DDドライブのシステムで完結していれば良いのですが、2Dのシステムとの兼用を考えるとこれがネックとなります。）

この問題を解決するために、FM77AV1を入手し、ドライブ2として手持ちの5インチのYD-274（古い！）を接続し、5インチのF-BASICシステムディスクからAV1の3.5インチの2Dドライブで初期化した2Dディスクにシステムをコピーし、元ディスクとしました。

また、上記の実験で使用した2DDドライブで使用するフロッピーもまずAV1の2Dドライブで初期化したものを使用しました。