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甦ったPC-E500

  • 2008/10/27 17:06
  • カテゴリー:make:

 もう1回だけPC-E500のネタにお付き合い下さい。

 今回のメモリ増設をもって,PC-E500の改造は本当に終了しました。あとは日本語環境やファイラー,ゲームなどをインストールして終わりという感じなのですが,1年前に書きましたように,このPC-E500は私にとって2台目なのです。

 1台目は10年ほど前に入手したのですが,昨年久々の動作確認時に壊れていることがわかり,2台目を同じようにオークションで手に入れることにしました。

 その時,PC-E200,PC-2001,X-07,PX-1246やPC-1401など,何かに取り憑かれたように,目に付いたポケコンを片っ端から落札しては,宅急便のおじさんがポケコンを我が家に運び込む度に我に返るという生活を,年明けくらいまで繰り返していたわけです。

 PC-E500の故障というのは,そういう破滅的な生活のきっかけになった事件だったのですが,その故障したPC-E500は,何度か修理を試みつつも失敗に終わり,部品取りとしてジャンク箱に投げ入れられていました。

 修理の過程で部品も一部なくなっていますが,基本的に程度は良い方です。

 それは突然のことで,なぜかそのPC-E500が修理出来ると,根拠もなく確信したのです。

 当然,X-07という大物を修理した後にも修理を試みていますので,この1年で経験値が上がっているわけでも,なにか閃いたわけでもありません。ただ,なんとなく今回は修理出来ると思ったのです。

 果たして,土曜日にジャンク箱から取り出した,壊れたPC-E500を目の前にしていました。

 まずは不足している部品を戻すことから始めます。コンデンサもいくつかなくなっているので,これは回路図を調べて,同じものを取り付けます。SRAMもとりあえず256kbitのものを取り付けて元通りにしておきましょう。

 この段階で電源を入れても,やはりなんの表示も行われません。表示が行われないだけではなく,LCDに電源が入っていないような感じです。つまり,全く動作していません。

 どんなときでも,マイコン関係のトラブル対策は,電源,クロック,リセットの3つの神の手を調べることです。

 電源は・・・CPUにもメモリにも5Vがかかっていますね。これは問題なし。LCDの電源も一応供給されているようです。LCD電源用のDC-DCコンバータが動いていない可能性もあると思いましたが,なんとく動いているようなので,とりあえずそれは後回しです。

 リセットは・・・PC-E500の場合,パワーオンリセットは「ない」のです。恐ろしいといえば恐ろしい設計ですが,CPUのリセットはリセットボタンのみに繋がっており,電源ONキーが割り込みに繋がっています。

 ですから,PC-E500は電池を入れたら必ずリセットボタンを押さないといけません。電源ONキーと同時にリセットボタンを押すとメモリのオールクリアになり,初期状態になります。

 PC-E500は完全スタティックか回路ですので,電源OFFはスタンバイに入れることになりますし,電源ONも割り込みでスタンバイからの復帰をすれば良いだけです。電池交換でも,動作用電池とは別のリチウム電池が,メモリやCPUをバックアップしているので,動作用電池の交換後でも,元のようにレジュームがききます。

 そう考えると,確かにパワーオンリセットなんて必要がない,ということになるかも知れません。

 ということで,リセットは手動のみ,きちんと解除されているので,CPUは動いているはずです。

 クロックは・・・PC-E500はCR発振のスロークロック(約200kHz)が常時発振し,電源ONで2.3MHzのセラロックが発振をします。見てみるとどちらも問題なく発振しているようです。

 ということで,この3つがきちんと揃っているのに,動かないというのはちょっと厄介です。つまり,部品の不良かハンダ付けなど配線の不良のいずれかということになります。

 配線の不良ならまだ良いのですが,部品の不良ならお手上げになる可能性が高くなります。CPUも汎用品ではありませんし,ましてROMなど壊れていたら,もう本当に入手は無理です。(もちろん,ROMを自分で焼けばよいのですが)

 しばらく考えて,次のチェックです。3つの神の手が正常であるなら,CPUは少なくとも動こうとしているはずです。アドレスバスやデータバスを確認すると,なにやら必死になって波形を出しています。ちゃんと5Vと0Vを行き来しており,中途半端な電位は見あたりませんので,バスのショートはとりあえずなさそうです。

 次にチップセレクトを見てみます。リセットをかけてからチップセレクトの動きを見てみると,ROMへの信号は動いても,RAMへの信号は全く動きません。ということは,CPUはROMのアクセスをしようとして,失敗しているということでしょう。

 こうなると,CPUとROMの間の配線を見ていくのが良さそうです。データバスのD0からD7,続いてアドレスバスのA0から順に見ていきます。すると,A4で導通がありません。A3もA5も大丈夫なのに,A4だけ導通がないというのは,やっぱりおかしいです。

 そこで,とりあえずCPUとROMのA4をジャンパ線で直結してみました。

 電源を入れてみると,メモリ初期化のメッセージが画面に出ています。おお,修理が出来ました。とりあえず,どの部品も壊れていないようです。

 配線については,全部のICのハンダ付けをやり直しているので大丈夫と思っていたのですが,基板が壊れて,配線が切れていたようです。

 さて,こうして修理出来たことはうれしいのですが,あくまでこいつは予備機です。どこまで改造するべきか悩みましたが,もう1台のPC-E500がRAMをフル実装してあり,メモリカードまで潰していますので,こちらはメモリカードを使える機種として温存しておきましょう。

 ということで,RAMはS1:エリアをフル実装の256kByteとし,S2:やそれ以外のエリアには一切手を付けません。RAMは秋月で買った1MbitのSRAMを2つ使って改造します。

 SRAMを2段重ねにし,256kbitのSRAMを外して,交換します。A16まではそのままCPUから引っ張ってきて,CPUのA17を下の段のRAMのCS2に,上の段のRAMのCS2にはインバータで反転したA17を入れます。こうするとA17によってどちらかのRAMが選択されるという仕組みです。全メモリエリアをきっちり半分ずつ2つのチップで分け合う場合に,もっとも簡単な方法です。

 作業が終わって電源を入れると,ちゃんと256kByte認識しています。問題なしです。

 むしろ困ったのは,バックアップ電池のフタを固定するためにある,金属製のナットをなくした事でしょう。仕方がないので,0.5mm程の真鍮の板を重ねて,これをナットに加工して作ることにしました。

 ということで,PC-E500が2台になりました。それぞれのROMバージョンを調べると,2と3ということがわかりましたが,私にはどちらのバージョンの方が良いのか,わかりません。

 今度こそ,PC-E500のネタは終わりのはず・・・

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