ＡＫＩ−Ｈ８／３０４８Ｆマイコンボード

さっそくの組み立て

　何を思ったのか、雑誌に載っている秋月電子通商のマイコンボードが気になり、何度か秋葉原にかようたびに、「買おうかな」、「止めようかな」と思案・・・　の結果でもないのですか、「おもしろそー！」の誘惑にまけて買ってきてしまいました。

　それは、秋月の商品名で（ＡＫＩ−Ｈ８／３０４８Ｆマイコンボード）です。このキットには、商品名にもあるように心臓部は日立製のＨ８／３０４８ＦというＣＰＵが使われており、ディジタルＩ／Ｏ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、シリアルインターフェイスなどを内蔵したものです。キットはＣＰＵボード、マザーボード、電源からなり、必要なプリント基板、部品等が含まれているものです。

　また、これらを使うために必要なアセンブラ（マザーボードに添付）、ＢＡＳＩＣ（オプション）、Ｃ（オプション）などによるコーディングのためのツールおよびプログラム書き込みのためのツール（マザーボードに添付）等があります。

　ＣＰＵボードは５＊７ｃｍの大きさで、実にコンパクトにまとまっています。ＣＰＵはボードに装着済みで、抵抗、コンデンサー、電源のレギュレータＩＣ、クロック用水晶振動子および入出力のための多ピンコネクタの半田付けで完成です。

　キットとしては、説明書および部品等について難しい点は無く、分かり易いものです。難点は、部品が小さい、抵抗は１／１６Ｗ、コンデンサーは米粒に足が生えた大きさと思っていただければ間違いありません。これらの部品の上には４本のカラーコードや３桁の容量表示などがあるわけで、目が弱りかけている私には辛いものがあります。

　部品が小さいということで、半田付けについてはそれなりのサイズの半田鏝（１５Ｗ程度）、半田（直径１ｍｍ程度）、工具（ニッパー、ピンセット等）の準備が必要で、事前に半田付けの練習が必要かもしれません。ＣＰＵボードは両面基板で、スルーホール加工（部品取り付け穴によって上下の基板面がつながっている）がなされているので、半田付けは比較的容易です。注意点としてはコネクタの半田付けで、ピンの間隔が狭いので、半田で隣り合うピンがつながってしまうことがあります。これを防ぐには確実に接続できる必要最少量の半田を用いることです。たかが半田付けですが、名人がいる世界の技術であることも確かです。

ＣＰＵ（Ｈ８／３０４８Ｆ）のスペック

　ＣＰＵのフラッシュメモリにプログラムを書き込むためには、ＣＰＵボードのほかにマザーボードが必要になります。マザーボードは主に、ＣＰＵボードとプログラム開発、書き込みのためのパソコンを接続するコネクタやＣＰＵ基板用のＬＣＤ表示器（１６文字＊２行）やテスト用ＳＷおよびＬＥＤからなっています。

　キットにはオプションのＬＣＤ表示器以外はすべて含まれており、簡単に作製することができます。注意する点は極性のある電解コンデンサーとＬＥＤの向き程度です。これらについては添付されている資料に明記されているので、組立を開始する前の部品のチェック段階で確認しておきましょう。

　なお、マザーボードの半田面の強度があまりないようなので、半田付けは短時間で確実に行うようにしてください。

　オプションのＬＣＤ表示器は、ＣＰＵボードの動作確認には必需品ですから別途購入して接続することをおすすめいたします。接続はコネクタを介して行い、いたって簡単です。

　接続後は、マザーボード上にあるＶＲによってコントラスト調整を行わないと表示器に何も表示されず、故障かと間違える場合があるので注意してください。


　さて、ＣＰＵボードとマザーボードができあがったら、マザーボードにＣＰＵボードをのせてみましょう。電源および書き込みＳＷには、状態を間違えないようにシール等を貼っておきましょう。

　マザーボード上には大きな面積をしめるＬＣＤ表示器の他に、左上にある４つの黒いプッシュＳＷ、ＣＰＵボード下の青い８ビットＤＩＰ−ＳＷ、右側のパワーＳＷ、書き込みＳＷや上部の２５ピン＆９ピンのパソコンとの接続用ＲＳ２３２Ｃコネクタがあります。

　マザーボードには、電源ボードから１５Ｖが供給されます。マザーボードは１２Ｖで動作し、そのためのレギュレータＩＣがボード上にあります。また、ＣＰＵボードにはマザーボードから１２Ｖが供給されますが、ＣＰＵボードは５Ｖで動作し、そのためのレギュレータＩＣがボード上にあります。

　これらの機器を動作させるためには、安定な電源が必要です。 付属の電源はスイッチングタイプの電源で１９Ｖ３０Ｗのものです。このため、出力電圧を１５Ｖに変更するための簡単な改造が必要になります。

　改造に必要な部品（抵抗１本）は付属しており、指定の場所の抵抗に並列に接続します。改造後の出力電圧はは１５．２Ｖになりました。


　すべてのボードの組立、確認が済んだ後、全体を接続します。といっても、マザーボードとＣＰＵボードはコネクターで接続されますので、電線としてはマザーボードと電源ボードを結ぶ線のみです。

　なお、写真ではつながっていませんが、電源ボードにあるＡＣ接続コネクターにＡＣコードを差し込み、コンセントにつなぎます。

　このセットでは、パワーＳＷはＡＣ回路側にはなく、マザーボードの１２Ｖ出力のＯＮ／ＯＦＦで行っています。

　パワーＳＷをＯＮにすると、ＳＷの近くのＬＥＤが点灯してマザーボードおよびＣＰＵ基盤に電源が供給されたことが分かります。

　この時点では、ＬＣＤ表示器および動作確認用のＬＥＤは表示されません。ＣＰＵのメモリには何もプログラムが書き込まれていないため、ただの発熱体です。

機能を確認するために、ＣＰＵのメモリにプログラムを書き込む準備

　マザーボードにはアセンブラ言語のコンパイラ、リンカ、コードコンバータ、書き込みソフトが付属しています。組上がったボードの試験を行うためのプログラムも準備されていて、書き込みソフトでＣＰＵのＲＯＭに書き込むことで、動作試験をすることができます。

　付属のソフトウェアは、１．２ＭＢでフォーマットされたＦＤに圧縮ファイルで格納されています。圧縮ファイルはＥＸＥ形式で格納されているので、パソコン上のＷｉｎｄｏｗｓ９Ｘから実行するだけで解凍することができます。

　また、言語としては馴染みの少ないアセンブラ言語だけでなく、ＢＡＳＩＣ言語のコンパイラもオプションですが用意されているので、使い慣れた言語でコーディングすることができます。

　ただし、Ｎ８８−ＢＡＳＩＣ言語のようなとの、うたい文句ではありますが、行番号がない、関数演算が使えないなどの制約があります。

　一方、インラインアセンブラと呼ばれる機能によってＢＡＳＩＣ言語とアセンブラ言語の混在使用が可能で、ＢＡＳＩＣだけでは実現できない機能をアセンブラ言語で記述して補うことができます。

　このほかに、Ｃ言語のコンパイラも用意されていて、同様にＣＤ−ＲＯＭで提供されています。

　ＦＤおよびＣＤに格納された言語やユーティリティーを解凍するとそれぞれの機能を実現するためのいくつかのプログラムがインストールされます。

　ここで、Ａ３８ｈ．ｅｘｅはアセンブラ言語のコンパイラ、Ｌ３８ｈ．ｅｘｅはリンカ、Ｃ３８ｈ．ｅｘｅはＲＯＭに書き込むためのコードコンバータ、Ｆｌａｓｈ．ｅｘｅはＣＰＵのＲＯＭに書き込むためのプログラムです。

　Ｍｂｔｅｓｔ．ｍｏｔはあらかじめ添付されているマザーボードのテストのためのプログラムで、このままＦｌａｓｈ．ｅｘｅを使ってＣＰＵのＲＯＭに書き込むことができます。

　プログラムを作成するためには、基本的にはアセンブラ言語を使ってコーディングすることになります。コーディング用のエディタとしては特別なものは必要なく、テキスト形式で編集できるワープロやメモ帳を利用することになります。

　アセンブルは、アセンブラ言語でコーディングしたテキストファイルをＡ３８ｈ．ｅｘｅにドラッグ＆ドロップするだけでＯＫです。この実行結果として、コンパイル結果およびエラーメッセージ等を含む＊．ｌｉｓと＊．ｏｂｊという名のオブジェクトファイルが出力されます。

　つぎに必要な作業は、リンクです。リンクとはコーディングしたプログラムに対応する＊．ｏｂｊにその他の必要なライブラリーを結合して、実際に実行するための＊．ａｂｓファイルを作成する作業です。操作はいたって簡単で、＊．ｏｂｊファイルをＬ３８ｈ．ｅｘｅにドラッグ＆ドロップするのみです。その実行結果として＊．ａｂｓファイルが得られます。

　しかし、この実行ファイルをＣＰＵのＲＯＭに書き込むためのソフトウエア（Ｆｌａｓｈ．ｅｘｅ）は直接認識することができないため、文字列で表現されるファイルに変換する必要があります。そのためのプログラムがＣ３８ｈ．ｅｘｅで、＊．ａｂｓファイルをドラッグ＆ドロップすることで、＊．ｍｏｔのファイルが得られます。

　いくつかの処理の後、＊．ｍｏｔのファイルを得ることができました。後は、Ｆｌａｓｈ．ｅｘｅを使ってＣＰＵのＲＯＭに書き込むだけです。

　プロクラムの書き込みは、パソコンのＲＳ２３２Ｃとマザーボードの２５ピンシリアルインターフェースをストレートケーブルで接続して行います。ＲＳ２３２Ｃポートは、９６００ｂｐｓ、８ｂｉｔ、パリティ無し、無手順、ハンドシェーク無しの設定です。

　ＲＳ２３２Ｃケーブルの接続ができたら、キットに付属の説明書に従って＊．ｍｏｔを書き込みます。

　最初はあらかじめ準備されているマザーボードの動作試験のためのＭｂｔｅｓｔ．ｍｏｔを書き込みます。

　書き込みは、マザーボードの書き込みＳＷを書き込み状態にして行います。書き込みは一瞬のうちに終わります。その後、パワーＳＷをＯＦＦにして、書き込みスイッチをＯＦＦにした後、パワーＳＷをＯＮにすれば書き込んだプログラムが実行されます。

　ＬＣＤの表示器には何か表示されましたか？　この瞬間が一番「ドキドキ」します。もし、何も表示されない場合には、先にも書いたとおり、マザーボード上のＬＣＤ表示器のコントラスト調整用ＶＲを調整してみてください。

　表示器の１行目にキット名、２行目に”１１１１　１１１１１１１１”が表示されればＯＫです。また、確認のために４つのプッシュＳＷを押してＬＣＤ表示器２行目の左側の”１１１１”がＳＷのＯＮ／ＯＦＦに対応して”１”から”０”に変化すれば正常です。また、対応するＬＥＤが点灯します。さらに青色の８ビットＤＩＰ−ＳＷを操作して、２行目右側の”１１１１１１１１”の表示が”１”または”０”に変化すれば正常です。

　このプログラムでは、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ等のチェックは行っていませんが、これまでの動作が正常であればＣＰＵボードの基本的な動作が確認できたことになります。

無事に動作を確認することができて、　ホッ！