レトロマイコン86ボードの構想（その２０）ケース作成２

　「レトロマイコン86ボードの構想（その１９）ケース作成」で書いた下図のケースのパネルについて「光造形式３Dプリンタの購入（その６）Pic24V20のパネル作成」で書いたように光造形式３Ｄプリンタを使って試験的に透明レジンで作成しました。

Pic24V20ケース(レジン製パネル)

　しかし、レジンは氷河のように長時間掛けて変形してしまいます（硬化時間が足りなかった可能性もありますが）。
　ドライヤーで温めて修正することも可能なようですがその分、手間がかかります。

　そこで適材適所ということで久々にCNCで切削しました。
　材料は百均で購入したスチロール製のディスプレイスタンド（実際に使用したのは倍の長さのもの）から平板を切出して使用しています。

　作成手順の概要は以下の通りです。

1. 3DCAD(DesignSparkMechanical)で設計
   　3DCADで設計し、パネルの部分をDXFファイルで吐き出します。
   
   
2. Estlcamで設定＆NCファイル作成
   　EstlcamでDXFファイルを読込み、ネジ穴、文字、アウトライン等の切削条件を設定します。文字自体はDXF化せずにEstlcamの文字描画機能で作成しています。
   　全てのパーツの設定が完了したらNCファイルとしてセーブします。
   
   

   Estlcamでの設定画面例

   
   
3. NCVCでNCファイルの確認
   　生成されたNCファイルをNCVCを使って確認します。再生機能や早送り機能があるので確認が楽です。
   
   

   NCVCの画面例

   
   
4. CNCルーターで切削
   　確認したNCファイルをgrblControlで読込んでディスプレイスタンドから切り出した平板を切削します。
   　切削中はエンドミルに適宜潤滑オイルを供給し、パネルが溶けてエンドミルに絡みつかないようにします。
   
   

   grblControl画面例

   
   

　手順は以上の通りですが、今回はCNC用のACアダプタが故障していたり、スピンドルモーターのサポート部が破損し、３Ｄプリンタでサポート補助パーツを作ったりで色々手間がかかりました。

　ＦＤＭ方式や光造形式の３Ｄプリンタは夜中でも造形できるのですが、このＣＮＣだけは音が大きくて日中しか動かせません。

　今回はケース側面部分もPETG（グレー）で再作成して見ました。
　出来上がったケースが下の写真です。やはりCNCで作成したパネルはいいですね＾＾

Pic24V20の新ケース

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タグ：デルタ式３Dプリンタ Pic24V20 NCVC Estlcam V20 8088 DesignSparkMechanical ケース ケース作成

レトロマイコン86ボードの構想（その１９）ケース作成

　「光造形式３Dプリンタの購入（その４）造形状況」の記事で書いたように自作したV20（i8088互換）のマイコンボード（Pic24V20）のケースを光造形式３Ｄプリンタで作ろうとしましたが造形物の板厚が一定しないという問題が発生し、ケース作成は保留状態になっていました。

　そこでFDM方式の３Ｄプリンタでケースを作成してみることにしました。
　「3チップ構成68Kマイコンの構想（その１５）ケース」の記事で書いたPic24CPM68K基板のケースではトップパネルに百均で購入したスチロール製のディスプレイスタンドから平板を切出して CNC で加工し、側面はＡＢＳフィラメントを使いＦＤＭ方式の３Ｄプリンタで作成しました。
　今回はFDM方式の３Ｄプリンタだけを使いＰＬＡフィラメントでトップパネルも出力してみる試みを行いました（単なる手抜きかもｗ）

　光造形式プリンタ用に設計したものをＦＤＭ方式３Ｄプリンタ用に少しアレンジしてみました。

Pic24V20基板のケース（CAD)

　下の写真がＰＬＡフィラメントで作成したケースの部品です。FDM方式の３Dプリンタは出力するのに手間がかからなくていいですねぇ。
　側面の厚さは3mmなので中空になっていてフィラメントの色がトランスレートグリーンのため、いい具合に透き通って見えます。
　パネルは2mmの厚さでInfill Densityを100%にしているので中空にはなっていません。
　トップパネルの裏側には"Pic24V20"の文字を窪ませて書込んだのですがフィラメントの透明度が低いので見えにくいですね^^;

Pic24V20基板ケースの部品

　側面の部品を取り付けた状態が下の写真です。

側面部品取り付け（トップビュー）

　下の写真は裏側から見たものです。

側面部品取り付け（ボトムビュー）

　パネルを取り付けた全体の外観が下の写真です。
　スケルトン色のフィラメントを使いましたがやはりトップパネルは透明な素材の方が格調高く仕上がりますね。
　トップパネルの透明度不足で裏面に書いた文字が見えにくいので黒のマジックで塗ったところ手作り感が増しましたｗ
　今回のケースは冒頭で書いたPic24CPM68Kのものと比べると圧倒的に手作り感がにじみ出ていますね。

　気が向いたらCNCルータを使って透明なパネルも作ってみます。

Pic24V20ケース外観

★2020/05/28　追記
　LCD方式の光造形式3Dプリンタを使って透明レジンでパネルを作ってみました。
「光造形式３Dプリンタの購入（その６）Pic24V20のパネル作成」


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レトロマイコン86ボードの構想（その１８）asciiartの高速化

　V20（8088互換）を使った自作ボードで動作しているCP/M-86上でMBASICを使ってasciiartを動かしてみると3分18秒2分43秒（V20は8MHzで動作）で、Z-80でのASCIIARTの実行速度と比べてそれほど速いという感じはありませんでした（FPUを付ければ速くなるのだろうけど）

★2019/12/21　asciiart実行時間を修正（3分18秒はCP/M-80エミュでの時間でした^^;）

　コンパイルすることである程度は高速化できるでしょうがどれだけ高速になるかはコンパイラに依存する部分が多々あります。
　近年のコンパイラではコンパイル時の最適化として定数畳み込みやループ展開等の手法により、例えば最適化の結果、１～１０の総和を求めるループ処理自体が単なる定数値になってしまうケースもあります。

　それならば・・・と言うことでハンド最適化してみました（うそ）。
　まず、asciiartの元ソースは下記でマンデルブロ集合での発散までの回数により表示コードを決定しています。

asciiart BASIC ソース

10 FOR Y=-12 TO 12 20 FOR X=-39 TO 39 30 CA=X*.0458 40 CB= Y*.08333 50 A=CA 60 B=CB 70 FOR I=0 TO 15 80 T=A*A-B*B+CA 90 B=2*A*B+CB 100 A=T 110 IF (A*A+B*B)>4 THEN GOTO 200 120 NEXT I 130 PRINT " "; 140 GOTO 210 200 IF I>9 THEN I=I+7 205 PRINT CHR$(48+I); 210 NEXT X 220 PRINT 230 NEXT Y

　定数畳み込みとループ展開を手動で適用した結果、事前に計算できる結果を埋め込むことでV20の8MHz動作でasciiartの実行時間が33秒になりましたww

　Twitterにポストした動画を貼っておきます。

V20（8088互換）を使った自作ボードでCP/M-86でMBASICでasciiartを動かしてみると3分18秒（V20は8MHz）でそれほど速いという感覚はありませでした。
　ハンド最適化によりasciiartの実行時間が33秒になったよｗ（うそ）#ASCIIART #MBASIC #CPM86 #Pic24V20 #i8088https://t.co/FxIPabtDRw pic.twitter.com/yRV1VRSBz9

— skyriver (@wcinp) December 20, 2019

　種明かしは・・・

asciiart ニセ高速化BASIC ソース

10 DIM D$(20) 20 IDX=-1 30 IDX=IDX+1 40 READ D$(IDX) 50 IF D$(IDX)<>"" THEN 30 60 IDX=IDX-1 70 ST=0:EN=IDX:STP=1:GOSUB 500 80 ST=IDX-1:EN=0:STP=-1:GOSUB 500 90 END 500 FOR I=ST TO EN STEP STP 510 DSP$=D$(I):GOSUB 600 520 NEXT I 530 RETURN 600 L=LEN(DSP$) 610 FOR J=1 TO L 620 FOR T=0 TO ((L/2-ABS(J-L/2))/20)^5:NEXT T 630 PRINT MID$(DSP$,J,1); 640 NEXT J 650 PRINT 660 RETURN 1000 DATA "000000011111111111111111122222233347E7AB322222111100000000000000000000000000000" 1010 DATA "000001111111111111111122222222333557BF75433222211111000000000000000000000000000" 1020 DATA "000111111111111111112222222233445C 643332222111110000000000000000000000000" 1030 DATA "011111111111111111222222233444556C 654433332211111100000000000000000000000" 1040 DATA "11111111111111112222233346 D978 BCF DF9 6556F4221111110000000000000000000000" 1050 DATA "111111111111122223333334469 D 6322111111000000000000000000000" 1060 DATA "1111111111222333333334457DB 85332111111100000000000000000000" 1070 DATA "11111122234B744444455556A 96532211111110000000000000000000" 1080 DATA "122222233347BAA7AB776679 A32211111110000000000000000000" 1090 DATA "2222233334567 9A A532221111111000000000000000000" 1100 DATA "222333346679 9432221111111000000000000000000" 1110 DATA "234445568 F B5432221111111000000000000000000" 1120 DATA " 864332221111111000000000000000000" 1130 DATA ""

★追記　2023/01/24
　「ＧＡＭＥ言語での ASCIIART の高速化」の記事にアセンブラで書いた固定小数点を使い、asciiartを実際に高速化した内容を書きました。


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タグ：V20 PIC24FJ CP/M-86 ASCIIART PIC24FJ64GA004

レトロマイコン86ボードの構想（その１７）vfilerへのパッチ

　自作のV20(C8088互換)とPIC24構成のPic24V20でCP/M-86のアプリを試しています。
　ネット上のCP/M-86のアプリはIBM用のものが多く、画面表示のエスケープシーケンス程度であれば対応は簡単なのですが、独自のキャラクタコードやINT 16H内部処理を使っているものが多くうまく動かないケースが多々あります。

　今回、「CP/M-86 FILE DOWNLOADS」からダウンロードできる86FILUTL.ZIPの中にあるVFILERを動かしてみました。

　VFILERはMS-DOS時代に良く使われていたFDやFMのようなファイラソフトです。

　下記の2カ所を変更することで素のCP/M-86で動作できました。
　アセンブラのソースも付いていましたが、何故かアセンブル＆gencmdではうまく動かなかったのでWindows上のバイナリエディタでパッチを当てましたw

　1点目の変更は選択中のファイルを示すマーカ文字で、標準のキャラクタコードに変更しました（下記リストでは'#'になっていますが、20Hより小さいIBM独自キャラでした）。

; position cursor at CURAT SETCUR: 236C 8B1E1127 MOV BX,Word Ptr CURAT IF ENH@VID ADD BX,4 ;advance 4 spaces CALL GOTOXY ENDIF IF NOT ENH@VID 2370 E8BADD 012D CALL GOTOXY 2373 E880FA 1DF6 CALL ILPRT ; DB '--# ',0 2376 2D2D3E2000 DB '--> ',0 ; 2019/11/08 by skyriver ENDIF 237B 8B1E6727 MOV BX,Word Ptr RINGPOS ;pt to current file name 237F 43 INC BX ;pt to first char 2380 E8E9FB 1F6C CALL AC@PRFN 2383 C3 RET

　2つ目の変更は最大ディスク数で下記のように３固定（A-Cドライブを許容）になっていたので今回動かしているCP/M-86に合わせてPドライブまで許容するように10hに変更しました。
　ソース変更で動かせるならもっと汎用的な方法に変更したいところですが・・

; 　 ; DISK/USER LIMITS 　 ; 0117 　 MDISK RS 0 0117 03 　 DB 3 ; MAXIMUM NUMBER OF DISKS 0118 　 MDRIVE RS 0 0118 0D 　 DB 13 ; MEM DRIVE, = 0FFH IF NONE 0119 　 MUSER RS 0 0119 0F 　 DB 15 ; MAXIMUM USER NUMBER

　上記の変更により、CP/M-86のファイラが動くようになりました。
　先に書いたMS-DOS用のFDやFMよりは機能は低いですが、これらのご先祖様的な存在であり、自作のCP/M-86ボード上で現在、こうして動いているというのは感慨深いですね。

CP/M-86のファイラ（vfiler）画面

★2019/11/09　追記
　初期化処理部でIBM用に割り込みベクタを設定している部分があったのでスキップするようにddt86でパッチを入れました。

A>sid SID86 1.01 1/4/83 #rvfiler.cmd START END 78ED:0000 78ED:27FF #l180 78ED:0180 JMP 01D2 78ED:0183 ADD CDE1[BP+SI],CL 78ED:0187 LOOPNE 0119 78ED:0189 NOP 78ED:018A NOP 78ED:018B RET 78ED:018C ADD AX,[BX+SI] 78ED:018E ADD BP,[BP+SI] 78ED:0190 ADD [BX+SI],AL 78ED:0192 ADD [BX+SI],AL 78ED:0194 ADD [BX+SI],AL 78ED:0196 ADD [BX+SI],DL #l1d2 78ED:01D2 MOV CL,09 78ED:01D4 MOV DX,26E8 78ED:01D7 INT E0 78ED:01D9 MOV CL,09 78ED:01DB MOV DX,26EE 78ED:01DE INT E0 78ED:01E0 MOV CL,09 78ED:01E2 MOV DX,26F4 78ED:01E5 INT E0 78ED:01E7 MOV CL,09 78ED:01E9 MOV DX,26FA 78ED:01EC INT E0 #l 78ED:01EE MOV CL,09 78ED:01F0 MOV DX,2700 78ED:01F3 INT E0 78ED:01F5 MOV CL,09 78ED:01F7 MOV DX,2706 78ED:01FA INT E0 78ED:01FC MOV AX,DS 78ED:01FE MOV SS,AX 78ED:0200 MOV SP,24D8 78ED:0203 MOV [279A],AX 78ED:0206 CS: TEST BYTE [0103],FF 78ED:020C JZ 0213 #a180 78ED:0180 jmp 1fc 78ED:0183 . #wvf.cmd #^C A>

★2019/11/09　追記
　ソースを見ていたらアセンブル結果のhexファイルをコマンドに変換するGENCMDコマンドのパラメータが書いてありました^^;
　ソース変更してコマンド生成できるようになったので変更後のソースと実行ファイルをアップしておきます。（予測需要数はゼロですがｗ）

　変更内容は下記項目です。
; DATE 2019/11/08 modyfied by skyriver
; 1.add IBMPC switch which is setted when use IBM.
; 2.auto check max disk in startup.
; 3.When quit, change to alocate cursor at screen end from clear screen.

VFILER_20191108.zip


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タグ：vfiler ソース プログラム 8088 Pic24V20 CP/M-86 V20 PIC24FJ PIC24FJ64GA004

レトロマイコン86ボードの構想（その１６）プリント基板完成

　「レトロマイコン86ボードの構想（その１０）回路図整理とパターン設計」の記事で書いたV20（8088互換）とPIC24で構成されるPic24V20基板のプリント基板はSEEDさんからとっくに届いていたのですが、74HC573の5.2mm幅のSOPパッケージを手配するのが遅れたため、到着待ちの状態でした。
　漸く、HC573が届いたのでプリント基板に部品を実装しました。

　まずは出来上がったプリント基板のトップ面です。

Pic24V20プリント基板（トップ面）

　ボトム面は割合空いているので74HC573のチップを載せました。

Pic24V20プリント基板（ボトム面）

　しかし、その後ブレッドボード上で動かしていると不安定なので573のアドレスラッチのストローブ部分を少し変更しました。
　上記の回路図の記事に載せた回路図も変更済みです。

　下の写真が部品実装後のトップ面です。PIC24FJ64GA004が実装しているリアルタイムクロック用のクリスタル実装パターン（PICの上の部分）も付けていますがまだ未実装です。

V20ワンボード基板（トップ面）

　下の写真がボトム面です。上記のように基板製造会社に手配後に変更が発生したので抵抗を１本追加しています。
★2019/10/28　追記 {
　他の変更点として、R16をショットキーに変更、D4の極性反転の2点です。
}
　左側の大きな白い線はリアルタイムクロックのためのバックアップ用CR2032電池のホルダで未実装です。

V20ワンボード基板（ボトム面）

★2019/10/27　追記
　今までブレッドボード上ではたまにCP/M-86が起動しなくなったりして、その都度対処していましたが、プリント基板化することでCP/M-86が安定して動作するようになりました^^
　リセット後のCP/M-86の起動メッセージを貼っておきます。
　「loading ...」はブートストラップが表示、「Last Offset」までがCP/Mのコールドスタートローダー（バージョン行はコールドスタートローダー内のBIOSが表示）、「System Genelated」行をCPM.SYS内のBIOSが表示しています。

picle compiler CP/M-86 Ver0.01 2019/07/03 by skyriver loading ... ok Pic24V20 ver0.02 CP/M-86 Version 1.1 Segment Address = 0040 Last Offset = 31FF System Generated by skyriver 2019/10/07 A>■

★2019/11/14　変更　ブート時のメッセージを若干変更

★2019/10/20　追記
　今回の基板作成で気が付いた事などメモしておきます。

• 74HC573のSOPパッケージの入手性
  　5.2mm幅のSOPパッケージの入手性はあまりよくない。eBayでポチったがshipされるまで3日間くらい掛かったのでAliExpressでもポチっておいたら、AliExpressの方が早く着いた（業者にもよるだろうけど）。
  　そもそも幅の狭いSOPパッケージは373はよく見かけるけど573はあまり見かけない（幅広のものは結構見かけるし所有している）。
  
  
• 表面実装方法
  　PIC24FJの44ピンのTQFPを今回、初めてYouTubeで見かけるような半田ごてを使った半田付けにトライした。
  　当然ステンシルは作っていないのでクリーム半田をピン毎に塗る手間を考えたら、半田ごての方が作業効率が良さそう。
  
  
• 半田付け用フラックスの除去
  　ティッシュにエチルアルコールを含ませて除去したらティッシュの繊維があちこちに残った^^;;
  　古い歯ブラシで可能な限り除去したけど、ルーペで見るとイマイチきれいではない。
  　その点、クリーム半田はフラックス入りで周りを汚さないし、表面張力で部品の位置もいい感じで収まる。
  
  
• 部品の固定治具
  　「表面実装部品固定冶具」の記事で書いた固定治具を今回初めて使ってみた。
  　基板に傷が付きそうだったのでカプトンテープで巻いて使ったが、半田ごてでの半田付けや追い半田する際に中々便利だった。
  
  
• ショットキーバリアダイオード
  　何種類か準備してあったが丁度いい大きさのものが無かった（eBayでも見つからず）。結局かなり小さいものを使用したがマイナス側のマークはルーペで確認しながら半田付けした。私の使っているルーペは上下左右逆に見えるので注意が必要ｗ
  
  
• 512Kｘ8Bit SRAM
  　SAMSUNG製のK6T4008C1B-DB70が以前より値上がりしてきた（5百円弱程度）ように感じる。AliExpressでピンコンパチの日立製HM628512が5個で千円弱（久々にAliExpressに行ったら100円クーポンが入手できたので更に100円引き）で売っていたのでポチっておいた。
  　但し、写真はDIPだけど説明の部分にはDIP型番に併記してフラットパッケージの型番も書いてあったので少し不安ですが・・
  
  

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