【Z80】Z80マイクロコンピューター「YS-6464A」

Z80を使ってコンピューターの仕組みや機械語によるプログラミング、周辺装置の制御を学習するためのZ80マイクロコンピューター「YS-6464A」を紹介します。

Z80マイクロコンピューター「YS-6464A」

Z80マイクロコンピューター「YS-6464A」は、Z80を使ってコンピューターの仕組みや機械語によるプログラミング、周辺装置の制御に必要なノウハウを学習するためのZ80シングルボードマイクロコンピューターです。当時は、組み立てキットとして販売されていました。

基板のサイズは200mm×110mmで、左側にZ80 CPU・ROM・RAM・8255 PPI（Programmable Peripheral Interface）などの各種IC、右側にキースイッチ（0～F、およびファンクション）・アドレスとデーターを表示する7セグメントLEDを実装しています。また、8255 PPIを通して制御可能な圧電サウンダー（圧電スピーカー）と周辺機器を接続可能なコネクターが2ヶ所あります。電源は、5Vの安定化電源（または乾電池でも可）を使用します。なお、写真のYS-6464Aは、圧電サウンダー（圧電スピーカー）とキースイッチのトップを新しいものに換装しています。

1999年に発行された「たのしくできるセンサ回路と制御実験」の中で、このYS-6464Aと8255 I/Oボードを使った制御実験が紹介されています。

以下に、Z80マイクロコンピューター「YS-6464A」の各部を紹介します。

基板の左側に、Z80 CPU・ROM・RAM・8255 PPI（Programmable Peripheral Interface）などの各種ICを実装しています。

Z80 CPU

Z80 CPUとして「SHARP LH0080A Z80A-CPU-D」を採用しています。最大動作クロックは4MHz（Z80A相当）です。Z80については「【Z80】Z80とZ80シングルボードマイコン」で詳しく紹介しています。

ROM

2764という型番のUV-EPROM（紫外線消去型EPROM）を実装しています。容量は64Kbit（8KB）です。あらかじめ、モニタープログラム・ユーティリティープログラム・デモプログラムを格納しています。ROMのアドレス空間は0000H～7FFFHですが、有効な範囲は0000H～1FFFH（8KB）となります。2000H以降はイメージが出現します。メモリーについては「【Z80】YS-6464Aのメモリー空間とアクセス」で詳しく紹介しています。

RAM

5565（6264相当）という型番のRAMを実装しています。容量は64Kbit（8KB）です。RAMのアドレス空間は8000H～FFFFHですが、有効な範囲は8000H～9FFFH（8KB）です。ROMと同様に、A000H以降はイメージが出現します。メモリーについては「【Z80】YS-6464Aのメモリー空間とアクセス」で詳しく紹介しています。

8255 PPI

24本のパラレル入出力ピンを持つ8255 PPI（Programmable Peripheral Interface）を実装しています。キースイッチ・7セグメントLED・圧電サウンダー（圧電スピーカー）が接続されています。

メモリーにデーターを書き込んだり、メモリーからデーターを読み出すとき、わかりやすくするために、アドレスとデーターを表示するための7セグメントLEDを実装しています。

ADDRESS

アクセスしたアドレス（0000H～FFFFH）を表示する4桁の7セグメントLEDです。

DATA

アクセスしたアドレスに格納されているデーター（00～FF）を表示する2桁の7セグメントLEDです。

アドレスやデーターを入力するキースイッチ（0～F）と、動作を指示するファンクションキースイッチ（RESET・ADR/RUN・READ INC・READ DEC・WRITE INC）です。

KEY SWITCH（0～F）

アドレスやデーターを入力するキースイッチです。

KEY SWITCH（RESET）

Z80 CPUの[mathjax]~\rm\overline{\boldsymbol{RESET}}~[/mathjax]、および8255 PPIの[mathjax]~\rm{\boldsymbol{RESET}}~[/mathjax]をアクティブにすることで、両者を初期化します。メモリー（RAM）の内容は初期化されません。

KEY SWITCH（ADR/RUN）

このキースイッチには2つの役割が割り当てられています。アドレス（0000H～FFFFH）を入力して、このキースイッチを押すことで、当該アドレスにアクセスして、格納されているデーターを表示します。続けて、もう一度このキースイッチを押すと、当該アドレスから実行します。

KEY SWITCH（READ INC）

表示しているアドレスから一つ進めて、格納されているデーターを表示します。

KEY SWITCH（READ DEC）

表示しているアドレスから一つ戻って、格納されているデーターを表示します。

KEY SWITCH（WRITE INC）

入力したデーター（00～FF）をメモリーに格納して、アドレスを一つ進めます。

圧電サウンダー（圧電スピーカー）です。

PIEZOELECTRIC SOUNDEER

制御可能な圧電サウンダー（圧電スピーカー）です。8255 PPIのポートAの0ビット目（PA0）に接続されています。

周辺機器を接続するためのコネクターです。基板の上部と下部の2ヶ所にあり、それぞれ役割が異なります。

CONNECTOR（上部）

上部のコネクターは、セントロニクス出力です。LS138(9)が[mathjax]~\rm\overline{\boldsymbol{STRB}}~[/mathjax]、HC04(4)が[mathjax]~\rm{\boldsymbol{STRB}}~[/mathjax]、PA3が[mathjax]~\rm{\boldsymbol{BUSY}}~[/mathjax]となります。デモプログラムのアドレスは02F0Hです。

CONNECTOR（下部）

下部のコネクターは、外部の8255 PPI・8251 USART・8253 PIT/CTCのいずれか一つを接続できます。

電源を接続するためのコネクターです。

POWER

電源として、5Vの安定化電源（または乾電池でも可）を接続します。