超小型Z80マイコン（その１１）動作モニタ用LEDの実装

　前回の記事で書いた汎用基板を使いウレタン線で結線した開発用基板は順調に動くようになりました（末尾に状況を書いた Twitter のメッセージを貼っておきます）。

　手軽に CP/M も起動できるので色々遊んで見ると SD カード（以降 TF カードと記す）のアクセス中等の状態を示す LED が無いとコンパイル中等に動いているのか不安になります。
　今回の３チップ構成の Z80PicCompact の開発では小型化のために 20 ピンの PIC を使用しており、I/O 数が圧倒的に足りないため一つの I/O で複数の制御を行っています（具体的なピンアサインはこの連載の最初のページを参照してください）。
　TF カード イネーブル信号を割り振った I/O ビットには Z80 への WAIT/ 出力及び IORQ/ 読込みの機能の合計で三つの機能を割り振っていて、キー入力時にもアクティブになるので状態表示用の LED 制御には使えません。

　色々考えた結果、TF カードとのインターフェースである SPI のクロック信号が low の時に LED を点灯することにしました。クロック信号に割り振った I/O ビットは Z80 の A0 信号の読込みと兼用していますがソフトで何とかするようにします。

　結果としてハードウェア的には下図のトランジスタ回路を追加することにしました。low でオンなので珍しく PNP 型トランジスタを使用しています。

モニタ LED 用に追加した回路

　汎用基板で作った開発用基板はブレッドボードより安定していていいのですが部品交換が面倒です。リード部品をメインに使っていましたが、今回はＳＭＤ部品を使いました（部品交換等はＳＭＤの方がやり易いですね）。

開発用基板への部品追加例

　これで TF カードアクセス時には点灯し、キー入力待ちの時（待機状態）では消灯する動作確認用 LED を追加することが出来ました。コンソール出力時等でも薄っすら点灯しますが動作モニタと言う観点では問題無い（寧ろ好都合）と思います。動作確認用 LED 実装後の開発用基板が下図になります。

モニタ用 LED 実装後の開発用基板

　下図が今回の追加を反映したグランドベタ化前のパターン図になります。緑色の部分はグランドです。段々込み合ってきてこれ以上の部品の追加が難しくなってきました。

モニタ用 LED 実装後のパターン（グランドベタ化前）

　グランドベタ化後のトップ面のパターンが下図になります。左下に追加した LED と従来からある電源表示用の LED が並んでいます。

モニタ用 LED 実装後のトップ面

　下図はボトム面のパターンで左端に追加したトランジスタ等を配置しました。ロゴマークを入れる場所もかろうじて確保できました。

モニタ用 LED 実装後のボトム面

　パターンの更新ができたので製造依頼しました。回路 CAD（DesignSpakPCB）での３Ｄ表示画面のキャプチャも貼っておきます。トップ面にはほぼ同サイズの Z80 のチップが実装されます。

３Ｄ表示（トップ面）

３Ｄ表示（ボトム面）

　［ Twitter にポストした開発状況に関するメッセージ］

固定小数点による3DHat高速描画等寄り道をしていましたがウレタン配線基板でCP/Mが安定して動くようになりました
古いブレッドボードと違って動作が安定しているので問題の調査作業も捗ります#Z80PicCompact #CPM pic.twitter.com/DpVLjOAAc3

— skyriver (@wcinp) January 14, 2023

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