FX-890P / Z-1 / GR / GRAのRAMを640Kにする(Part1)

注意!
タイトルでは全機種書いていますが、実際の実験はZ-1GRAでのみ行っています。Z-1GRはROMの中身は同じですので大丈夫と思いますが、FX-890P/Z-1では動くかどうかの検証はしていません。
また、本改造によってポケコン本体になんらかの異常や、故障してしまっても当方では責任はとれません。
もっというと、とりあえずうまくいっていますが、本当にシステムからすべてのエリアが使えるかどうかの実験はしてません(というよりどうやって試したらいいのやら)

前回の改造で、256K+32Kにできましたが、容量の半分しか使っていません。
なんかもったいないですので、容量をどうやって判定しているのか調べてみました。

その結果・・・

LCS/GCS0は、最初128KBとして設定し、その後32KBと判定されれば32KBの設定、そうでない場合はそのまま。
GCS1は最初32KBとして設定、その後8Kと判定されれば8KBの設定、そうでない場合はそのまま。
(ついでにいうと、実際に128KB実装されているかどうか自体の確認はしてません)

となっていました。事実上の決め打ちです。

というわけでここをなんとかすればなんとかなるかも・・・?と思ったのですが、書き換えたい場所はROMです。
さてどうしたものか・・・とここでふと思いつきました。

「ROMをRAMにすればいいんじゃ?バッテリバックアップされてるから消えないし」

というわけで早速やってみました。

使う部品は以下です。

・4MbitSRAM HM628512(524288x8)(相当品) 2個(アクセスタイムは80ns以下だったら大丈夫です。100nsあたりでも大丈夫だとは思います)
・ANDゲート(2ゲート)今回はTC7W08を使いました(74AC08でも大丈夫とは思います。その場合は空き入力端子をGNDかVccにつなぐのを忘れないようにしてください)
・0.1uFチップコンデンサ(サイズは2012) 1個(なくても動きますが、気分的に。これはRAMのパスコンになります)
FX-890Pではコンデンサは最初からついていますので不要です。

超簡単回路図
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本当は切り替えSWでCSを通すのはちょっと不安があるのですが(振動とかで不意にCSが切断されないかとかいろいろ)、実装スペースと消費電力の観点から仕方がないものとしてこれで実装します(C+R+74AC157+74AC14を使うと一番安全なのですが、入れる場所がないです)。
まぁクロックアップとかでクロック信号を直接切り替えSW通しても動くぐらいですから大丈夫でしょう。

***配線にあたっての注意***
配線の引き回しは、穴の位置とかケースの突起に注意しましょう。
RAMの上に配線を通すと、フタが閉まらなくなる可能性があります。
また、ANDゲートを置く位置に気をつけないと、これまたフタが閉まらなくなる可能性があります。
(全部やらかした人。全配線しなおす羽目になりました(´;ω;`))

今回はもともと実装されている32KのRAMを全て外します。
Z-1系は1個、FX-890Pは2個です。
次に、ROMのCSを切り離します。22番ピンです。このピンを折ってしまうと取り返しがつかないことになりますのでここだけは慎重に・・・
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このピンです。

Z-1/GR/GRAのかたはこの時点でC21にパスコンをつけておきましょう(忘れがちなので)

HM628512を少し加工します。
CS(22番ピン)、A17(30番ピン)を上に持ち上げます。あせって折らないように。実装時にこちらのピンだけはんだ付けしないでおいて、あとから浮かしても構いません。
そして、空いたパターンにHM628512(相当品)を実装します。基板側のCSを先に引き出しておいたほうが楽かもしれません。
あとは回路図通りに配線します。
ちなみに今回はGCS2を使いましたが、カードエッジ端子を使うことはないと思いますので、GCS4かGCS5でもかまいません(カードエッジ端子、CPU付近にそれぞれはんだ付けできる箇所があります)。
また、ANDゲートの電源はCPU側からとったほうがいいと思います。
(回路図ないので実際の実装はわからないのですが、RAM側から電源をとると電池交換時にANDゲートの入力がFloat状態になってしまう可能性を考慮してます)
ここで察しのいいかたはわかると思いますが、前回の改造例はRAMから電源とってますのであまりよくないです(^_^;)。

CPU付近の端子位置
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ROM/RAMの端子位置
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全実装後
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こんな感じになります。切り替えSWですが、どうやっても入りませんので、拡張コネクタのところに引っ張りだしてます(スマートにいれようとしたのですが、スイッチが1mmほど厚かった)。

※11/23修正
スイッチをうまく入れることができました。最初おいてた位置がまずかっただけでした。
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こんな感じですっきり!
拡張カードエッジコネクタも使用可能です。

Z-1系はここのフタが簡単に開くので都合がいいのですが、FX-890Pはすこし工夫が必要かと思います。
スイッチを見えるようにするためには、本体ケースを若干加工する必要があります。といっても、ニッパで切ればいいだけですのでそんなに苦労しないと思います。

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こんな感じ

組み立てたら、スイッチをROM側にして電源をいれます。
ALL RESET時に、256KB + 32KBとなっていればとりあえずはOKです。
電源がはいらない場合は根気よくチェックしてください。
疲れてるときとかにやると間違えやすいです。わたしもANDゲートの向きを間違えたり、GCS2のはずがGCS0につないだりして散々なことをやらかしました。精神的と疲労面で問題ないときにやりましょう。

ハード面の改造はここまでです。
次記事で、初回のみ必要なメモリコピーを実施します。

参考文献
STEAR homepage様のFX-890P/Z-1シリーズ カードエッジコネクタ仕様
TS80C186EB/80C188EB DataSheet(Intel)
HM628512 DataSheet(日立)
TC7W08 DataSheet(東芝)

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