番外編その8:FM-7/8シリーズ用アドオンCPUカード(by はせりん)


FM-7/8シリーズは最初からCPUカードスロット(コネクタ)が用意されていたこともあり、
比較的多くのアドオンCPUカードが市販されたり、製作記事が掲載されていました。

お急ぎの方へ。
FM-8用CPUカード(市販品) ・FM-8用CPUカード(カスタムメイド)
FM-7シリーズ用CPUカード(市販品) ・FM-7シリーズ用CPUカード(カスタムメイド)
FM-11シリーズ用CPUカード
FM-16s/sx用CPUカード
FM16βシリーズ用CPUカード
一覧表


●FM-8用

(1) 市販カード

MB22401(EM)

MB22401
MB22402
MB22404
(2) カスタムメイド・カード

FM8_Z80SSG_06

●FM-7シリーズ用

(1) 市販カード

FM7Z80
FM77Z80
RZ192

# 3種類のFM-7/77用Z80カードについて調査を行いましたのでここにまとめておきます。
# 先に結果だけ表に示します。
FM-7/NEW7 FM-77シリーズ 機能的な差異
FM-CP/M 起動 L10 L20 L10 L20 ローカルタイマ 192KBRAM *REFCK出力
Z80カード初期版 × - - Z80のRFSH
Z80カード後期版 × - Z80のRFSH
RZ192 - - - 独自回路(PLD)

・調査項目1:FM-7/77用CP/M起動調査
 本体2種類、カード3種類とソフト2種類の組み合わせで起動するかどうかの確認です。
 表の白い部分がその結果です。
 - FM-77用CP/M V2.2 L20 は、FM-77専用であり、FM-7/NEW7では使用できません。
  こちらにより詳細記述あります。
 - RZ192は、FM-7/NEW7にはカードサイズの関係で装着できませんので不可です。
 - それ以外の組み合わせは問題なく起動します。
 すなわち、FM-CP/Mを実行する限りにおいては初期版と後期版のハード的な差は見えません。
 FM-7/NEW7, 77のいずれでも問題なく使えます。

 「FM-77は後期版のZ80カード必須」と記載されてるサイトが見受けられますがが、恐らく L20ソフトウェアが
 FM-77専用になっている件を誤認されてるのだと思います。

・調査項目2:*REFCK調査
 後期版搭載のSPG8651Aの用途が気になったため、DRAMのREFCKに使ってるのではないか、
 と予想を立てて調べてみました。
 - 背景としては、FM-7/NEW7/77 ではメインメモリとして富士通のDRAM MB8265A を使用しており、
  そのリフレッシュクロックとして 4.9152MHzの64分周したもの(=76.8KHz,約13μs)を使用しています。
  ただしそれは 6809動作時の話であり、Z80動作時には、Z80のRFSH出力をほぼそのまま使用しています。
  この信号は毎M1サイクルでアクティブになるため、4MHz NOWAIT だと、過剰リフレッシュになります。
  FM-77は元々発熱量多いため、それを抑えるためSPGクロックを使ってたりしないか、と考えました。
 結果としては、はずれです。orz *REFCK は初期版と後期版で差異はありませんでした。
 例として JP 100H という命令を実行させてオシロで観測しましたところ次のようになりました。
 - 初期版 2.7μs(=370KHz)
 - 後期版 2.7μs(=370KHz)
 - RZ192 2.8μs(=357KHz) (PLDで独自に発生させているようです。)
 この結果から言える事として、FM-77でCP/Mを使用する際には、オプションスロットカバーをはずすとか、
 400ラインカードをはずすとか、発熱対策をした方がいいです。

・調査項目3:SPG調査
 それでは気を取り直して、オシロを駆使してSPGの用途を調査してみました。
 このZ80カードは4層基板な上に実装密度高いので、外観からは回路追うのはかなり厳しいです。
 以下、調査結果です。
SPG8651A
設定用のレジスタ(新設の74LS273)が追加されており、次のように推定できました。(この情報は本邦初かと...)
アドレス 内容 リードライト 機種 ビット構成 その他
7 6 5 4 3 2 1 0
FD2C ローカルタイマ W TE - CTL6 CTL5 CTL4 CTL3 CTL2 CTL1
R TE 割り込みクリア
rst "0"
 - TE = Timer Enable (勝手に命名しています)
  この bit だけ読み出し可能で、他は常に "1" が読み出されます。
 - CTL1〜CTL6 がレジスタ経由で SPG8651A の同名の端子に接続されており、分周比を設定します。
  60KHz〜0.0005Hz のクロック割り込みを発生可能です。
  詳細は SPG8651A のデータシート参照してください。
 - 割り込みは、Z80 の INT に接続されています。
  メインボードから供給される *IRQ, *FIRQ と異なり、DIP SW で OFF にはできません。

・新たな疑惑:ローカルタイマは何のため?
 今回疑惑を3つ解明できましたが、新たな疑惑が生まれてしまいました。orz
 この SPG は、恐らく特定アプリのために敢えて追加されたような感じに見受けられます。
 富士通からは、CP/M-80用ソフトとして
  SM07317P111 RJE端末エミュレータ BSCサポートカード付 \148,000
  SM07317P121 TSS端末エミュレータ BSCサポートカード付 \148,000
 というのが発売されてたのですが、この「BSCサポートカード」の実体が、上の後期版Z80カード
 ではなかろうか、という気がしてきました。2万円安で BSCサポートカード無し版もありますし。
 何か情報をお持ちの方、教えていただければ幸いです。
 ⇒正解でした。後期版は BSCサポートカードそのものようです。
  参考文献(FM-7/NEW7 CP/M-80 操作手引書)に記載がありました。

(2) カスタムメイド・カード

FM7_8088-1
FM7_8088-2


HD63C09
CompatiZ80Card

IDATEN-1
IDATEN-2

IDATEN-3


●FM-11シリーズ用

FM11Z80
FM11Z80_01

Applicard80
ALPHA11
OS9-68K11

●FM-16s/sx用

FM16sZ80

●FM16βシリーズ用

FM16-301
OS9-68K16B

●お約束の一覧表です。

市販品
機種 型格 名称 発売元 価格 同梱OS 備考
FM-8 MB22401 Z80カード 富士通 11,700 -
FM-8 MB22471 Z80 CARD Fujitsu - 英文マニュアル付
FM-8 MB22402 BSCサポートカード 富士通 - - 「RJE/TSS端末エミュレータ BSCサポートカード付」の一部
FM-8 MB22404 8088カード 富士通 50,000 CP/M-86 MB28011〜MB28014の一部
FM-7/NEW7 - Z80カード 富士通 35,000 CP/M-80 MB28021の一部、初期版と後期版あり
FM-77 - Z80カード 富士通 35,000 CP/M-80 MB28021Jの一部
FM-11 - Z80カード 富士通 45,000 CP/M-80 MB28031/MB28032の一部
FM-11 - 8088カード 富士通 80,000 CP/M-86 MB28041/MB28042の一部,
FM-11EX, BS, BS/AD2は標準実装
FM-16s/sx FM16S302OI Z80 CARD Fujitsu - FM-16sは標準実装
FM16β FM16-301 80286CPUカード 富士通 90,000 - FM16βFDU, HDUは標準実装
FM-7/NEW7/77 ALPHA-7 68008CPUカード 日本コムネット 49,800 ALPHA-UX 64KB DRAM付
FM-7/NEW7/77 ALPHA-7-256 68008CPUカード 日本コムネット 49,800 ALPHA-UX 256KB DRAM付
FM-11 ALPHA-11 68008CPUカード 日本コムネット 49,800 ALPHA-UX
FM-77 RZ-192 Z80+192KB拡張RAMカード 日本コムネット 39,800 -
FM-11 APPLICARD80-1 マンハッタンシステム サピエンス 78,000 CP/M-80 for
Manhattan System
μPD780C-2(6MHz)搭載、64KB DRAM内蔵、
OS-9 Level 2必須
FM-11 OS9-68K11 68000CPUカード Forks 228,000 OS-9/68000 1MB DRAM付
FM16β OS9-68K16B 68000CPUカード Forks 198,000 OS-9/68000
雑誌・書籍掲載記事
機種 名称 掲載誌 出版元 掲載頁 作者 備考
FM-8 自作Z80カード FM-8活用研究(1982年7月) 工学社 222 安城マイコン同好人 目次にない
FM-8 FM-8を高速化する―68B09/
4MHz Z80カード 製作ノート
インターフェース 1983年7月号 CQ出版 274 村上敬司氏
FM-7/NEW7/77 簡易Z80カード
コンパチZ80カード
I/O 1985年9月号 工学社 199 北斗星氏 簡易版:Z80+TTL 8ヶ
コンパチ版:Z80+TTL 13ヶ
FM-7/NEW7/77 i8088カード
(V20カード)
I/O 1985年11月号
(I/O 1985年12月号)
(I/O 1986年1月号)
(I/O 1986年9月号)
工学社 202
(216,260)
(351)
(153)
大島賢治氏 4MHz動作、64KB DRAM内蔵
(翌月号で訂正記事とCP/M-86移植記事、
翌年1月号にV20換装+CP/M-80エミュレーションの記事、
同6月号にMS-DOS移植記事)
FM-7/NEW7/77 HD64180カード プロセッサ 1988年1月号 技術評論社 81 川村雅則氏 6MHz, 64KB DRAM内蔵
FM-7/NEW7/77 Z280カード プロセッサ 1988年2月号 技術評論社 29 川村雅則氏 10MHz
FM-7/NEW7/77 V20 CPUカード プロセッサ 1988年4月号 技術評論社 81 川村雅則氏 256KB DRAM 内蔵
FM-7/NEW7/77 Z180(HD64180Z)カード プロセッサ 1988年8月号 技術評論社 79 川村雅則氏 8MHz(10MHz対応), 64KB SRAM内蔵
FM-7/NEW7/77 HD63C09カード Oh!FM 1988年11月号
(Oh!FM 1989年12月号)
ソフトバンク 112
(61)
ikkei氏 96KB SRAM内蔵、3〜6MHz動作
(1989年12月号にフォローアップ記事)
FM77AV〜 FM77AV用Z80カード Oh!FM 1987年12月号
(Oh!FM 1988年4月号)
ソフトバンク 70
(128)
VIC-714氏 64KB SRAM内蔵(拡張RAMカードとしても利用可),
32P I/Oスロットにも装着可, 6809と並行動作
(1988年4月号にフォローアップ記事)
FM77AV/20/20EX Z80Hカード韋駄天 I/O 1987年10月号
I/O 1987年11月号
工学社 126
270
竹下克典氏 Z80H 8MHz, 6809と並行動作,
64KB SRAM内蔵(拡張RAMカードとしても利用可)
SW:簡易版CP/M-80
6809活用研究(1989年1月) 工学社 130 竹下克典氏 上記のSW改良版。
SW:本格版64K CP/M-80、DISKキャッシュ、RAM DISK

参考文献
Z80カード MB22401説明書 (富士通)
82SM-000031-2 FM-7/NEW7 CP/M-80 操作手引書 1984年7月(富士通)
TR85-0402 FM16β回路図 (富士通)
HW85-1020-1 FM16β 80286 CPUカード FM16-301 取扱説明書 1985年12月(富士通)
ALPHA7 Card Operating Manual 1985年1月(日本コムネット)
ALPHA11 Card Operating Manual 1985年1月(日本コムネット)
RZ-192 ユーザーズ・マニュアル 第1版 1986年4月(日本コムネット)
マンハッタン・システム・ユーザーズ・マニュアル 1985年2月(サピエンス)
マンハッタン・システム Ver. 2.0 補足説明書 1985年9月(サピエンス)
F-BASIC解析マニュアルフェーズII 探究編 1983年12月(秀和システムトレーディング) ISBN4-87966-015-9 C0000 \2800E
プログラマブル水晶発振器 SPGシリーズ データシート 2003年(EPSON)
実践パソコンQ&A集4 FM-110番 1985年4月 (ラジオ技術社) ISBN4-8443-0509-3 C2055 \1700E
HITACHI 8/16-BIT MICROPROCESSOR DATA BOOK 1991年9月(Hitachi America)
Oh! FM 1987年12月号、1988年4月号、11月号、1989年12月号 (ソフトバンク)
プロセッサ 1988年1月号、2月号、4月号、8月号 (技術評論社)
インターフェース 1983年7月号 (CQ出版)
I/O 1985年9月号、11月号、1986年1月号、6月号、1987年10月号、11月号 (工学社)
I/O別冊 FM-8活用研究 1982年7月 (工学社)
I/O別冊 FM-7/11活用研究 1984年4月 (工学社)
I/O別冊 6809活用研究 1989年1月 (工学社)

謝辞:本ページの各表の作成にはThinkさんのCSV→Table変換サイトのお世話になりました。 ありがとうございました。
謝辞:AIGOU Yoshiakiさま、FM-8の BSCサポートカードのお写真及び情報提供ありがとうございました。
謝辞:大島 賢治さま、FM-7/NEW7/77用i8088カードのお写真提供ありがとうございました。
謝辞:Old68funさま、FM-7/NEW7/77用コンパチZ80カードのお写真提供ありがとうございました。
謝辞:竹下 克典さま、FM77AVシリーズ用Z80Hカード韋駄天のお写真提供ありがとうございました。
謝辞:かべきんさま、FM-11用Z80カード初期版のお写真提供ありがとうございました。

お願い:上記の表に出ていないアドオンCPUカード情報をお持ちの方はぜひお知らせください。
F-BASIC起動画面集 F-BASIC詳細編 F-BASIC詳細編(その2:デモ画面集)
FM77AVシリーズ システムディスク編
FM77AVシリーズ デモ・入門ディスク編
CP/M-80編 CP/M-80 アプリケーション編
OS-9編
FLEX編 FLEX アプリケーション編
F-BASIC ファイルシステム(およびその上位互換)上に構築されたOS、開発システム
FM-7/8シリーズ用プログラミング言語とその処理系
番外編(その2:勝手に誤記修正編)
番外編(その3:6809用MMU考察)
番外編(その5:FM-7,8シリーズのROM一覧)
番外編(その6:FM-77用拡張メモリ他について)
番外編(その7:FM-8/7/77/77AVシリーズの微妙な非互換性)
番外編(その8:FM-7/8シリーズ用アドオンCPUカード)
番外編(その11:FM-11,16シリーズのROM一覧)
緊急特集:MB22603の秘密
FM-8改造 備忘録
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テクノポリス誌ナウシカベンチマークとミンキーモモベンチマーク
ASCIIART(マンデルブロ集合)ベンチマーク
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