EMU6802

[v0.6]

(日本語 | EN)

電脳伝説様作の EMUZ80 を利用した PIC16F47Q84 + MC6802 コンピュータです。

TL;DR

• 回路図
• Gerber
• emu6802.X.production.hex（PIC16F47Q84 用）

機能と特徴

• MC6802 用変換基板
• RAM 12KB
• Mikbug モニタ
• Basic（フリーエリア 5.5KB）
• PIC TU16A タイマモジュール（IRQ 割り込み可）

構成方法

以下の部品が必要です。

• EMUZ80 キット（Z80 を除く）
• PIC16F47Q84
• EMU6802 変換基板（Gerber）
• MC6802 または互換チップ
• DIP 40P ソケット
• 20x1 ピンソケット x2
• 20x1 ピンヘッダ x2（細ピンタイプ、秋月電子などで入手可）
• （オプション）C1/C2 パスコン（0.1uF, 10uF）、J3/J4/J5 パッチベイ用ピンヘッダ（5x2, 1x1, 3x1）

上の画像では MC6802 互換の MB8870H を使用しています。

配線

変換基板の配線を下の回路図に示します（PDF 版）。標準でデータバス、アドレスバス、制御信号、IRQ が配線されています。

PIC プログラム

HEX ファイル emu6802.X.production.hex を PIC へ書き込みます（PIC18F47Q84 用です）。ソースコードは emu6802.X 以下を参照してください。プロジェクトは MPLAB X IDE で開きます。

BASIC 実行までの手順

1. EMUZ80 を組み立てます。PIC18F47Q84 を使用します。Z80 は取り付けません。
2. Z80 ソケットの外側のパターンに 20x1 ピンソケット 2 本をはんだ付けします。
3. PIC に HEX ファイル emu6802.X.production.hex を書き込みます。なお PIC 書き込みの際は念のため 6802 または変換基板を取り外してください。
4. 変換基板を組み立てて EMUZ80 基板のピンソケットに刺します。
5. 電源投入すると EMUZ80 のシリアルポート（9600bps）から Mikbug を使用できます。
6. 'G' コマンドが参照するジャンプベクタアドレスは $2F48-$2F49です。デフォルトでジャンプベクタ $0000 が設定されているので、電源投入後すぐに 'G' キーを押すと Basic が立ち上がります。起動時の質問には下記の画面のとおり順に「12160」「80」「Y」と答えると一般的な設定が選択されます。

動作

EMUZ80 と同様に PIC が MPU バス信号を読み取って ROM、RAM、UART、タイマをエミュレートします。通常のハードウェアに比べてメモリ応答が遅くなるので、6802 の MR ピンを使ってシステムクロック E をストレッチしています。現状のコードでは、外部クロック入力 EXTAL に 2.3MHz を入力した場合に BASIC プログラムが最も高速に動作するようです。このとき 6802 のシステムクロック E は 387kHz 程度です。

（Ch1: EXTAL, Ch1: E, Ch3: MR）

PIC タイマと IRQ 割り込み

PIC タイマモジュール TU16A の出力が CLC の FF 回路を経由して 6802 の IRQ に接続されます。6802 メモリ空間の $A007 - $A00F で TU16A の設定レジスタにアクセスできます。アドレスとレジスタの対応は下表のとおりです。

6802 アドレス	PIC レジスタ名
0xa007	TU16ACON0
0xa008	TU16ACON1
0xa009	TU16AHLT
0xa00a	TU16APS
0xa00b	TU16ATMRH / TU16ACRH
0xa00c	TU16ATMRL / TU16ACRL
0xa00d	TU16APRH
0xa00e	TU16APRL
0xa00f	TU16ACLK
0xa01f	IRQ フラグリセット

タイマ割り込みを応用した MC6802 時計表示プログラムが clock.a です。

また PIC コードによって動く RTC がプログラムされており、RTC の時刻データを $B000 - $B003 で読み書きできるようにしてあります。$B010 への書き込みアクセスをしたタイミングで時刻がセットされます。この場合 IRQ 割り込みは不要です。これを利用した Basic 時計表示プログラムが clock.bas です。

なお PIC の内部発振は誤差 2% 程度なので、実用的な RTC としては精度が不十分です。

課題

• PIC のメモリエミュレーションを最適化する。✅
• Altair 680 Basic を走らせる。✅
• 割り込みピンを配線する。✅
• EMUZ80 基板に載せられるアダプタボードを作る。✅
• MC6802 内蔵 128 Byte RAM を有効にする。✅（※本リリースのデフォルト設定では無効。リリース v0.33 を参照してください）