世はまさにFPGA時代。かつて試作にしか用途がなかったFPGAが、今ではどんどん量産製品に使用されています。おかげで高集積化・大容量化が進み、システムがまるごとひとつのチップに入ってしまうまでになりました。そしてMSXPC-8001X1が相次いで実装に成功する中、「やっぱMZもFPGA化しないと!!」ということで、私もMZを題材に挑戦してみました。1chip MSXもアナウンスされて、アマチュアの世界にもFPGAがより身近になってきていると思います。そんな皆さんの参考になれば幸いです。


 まずは構造が簡単でかつ人気のあったMZ-700を実装しました。

★スクリーンショット

MZ-700エミュレータの全画面モードと大差ないのですが、それに比べれば上下が詰まっているのがどうにかわかる違いでしょうか。

 


Spartan-3 Starter Kit版
 少し暗くてごちゃごちゃしていますが、動作中の様子です。画面はS-BASICのAPPLICATIONSに含まれるOPENING MZ-700です。その下、緑っぽいものが見えているところが実装に使用したSpartan-3 STARTER KITです。


ある開発風景。

実装したMZ-700の仕様は次のとおりです。

技術的にもう少し詳しく説明すると、次のような要領で設計しています。

基板表面 基板裏面 回路図

基板はできるだけ薄くなるよう、平板スピーカーと薄型ボリュームを使用しています。どちらもジャンク屋で見つけてきたので、量産はきびしいですねぇ。回路はMZ-700の回路図から抜き出してきました。Q2が当時のとは違いますが、古くて入手できないがゆえの代替品です。まぁ単純に音を出すだけのしょうもない回路ですので、特性云々はこだわらなくていいでしょう。これを、連結ヘッダ(というのかな?いまいち正式名称がわからない)で8ピンICソケットに挿せるようにしています。ちなみに、基板の上が欠けているのはダウンロードケーブルを挿せるようにするためです。

Spartan-3 Starter Kit スピーカーを取り付けたところ

8ピンICソケットは4桁ある7セグメントLEDのすぐ左にあります。スイッチにも被るので、それなりに位置を調節して取り付けました。でも電源LEDと再コンフィグレーションボタンは隠れてしまうのですが…。

★制限事項

 回路で動きますのでほとんど本物と変らないのですが、それでもいくらかの制限はあります。

★ダウンロード

MZ-700 on FPGA
(C)2005 Nibbles lab.
for Spartan-3 Starter Kit
(XC3S200)

mz700fpga.lzh
(ISE6.3.03で作成・267940bytes)

mz700fpga_X200_051120.lzh
(ISE7.1.04で作成・275631bytes)
for Spartan-3 Starter Kit
(XC3S1000)
mz700fpga_X1000_051122.lzh
(ISE7.1.04で作成・354886bytes)

★関連情報

 「Win32サブルーチンズ」シリーズの著者である常岡さんが、モニタを1Z-009Aなどに入れ替えるためのユーティリティを作成してくださいました。再合成は必要ですが、もし正式なユーザーの方で1Z-009Aのイメージが手元にある方は挑戦してみると良いと思います。思った以上にROMを機種判別の手がかりにしているソフトが多く、MZ-NEW MONITORでは不都合が出てしまいますので…。

★履歴

V1.2a (2005/11/22)

V1.2 (2005/11/20)

V1.1 (2005/10/25)

V1.0 (2005/10/23)

 


1chipMSX版
こちらも動作中の様子。画面はキャリーソフトのレーダースネーキーです。

実装したMZ-700の仕様は次のとおりです。現在まだ作業中のため、予定の内容も含みます。

技術的にもう少し詳しく説明すると、次のような要領で設計しています。右のブロック図は作業中の現時点でのものです。

★制限事項

 回路で動きますのでほとんど本物と変らないのですが、それでもいくらかの制限はあります。

★ダウンロード

MZ-700 on FPGA
(C)2007 Nibbles lab.
for 1chipMSX
(EP1C12)
準備中です。

★履歴

V1.0 (2007/夏を予定)


さて、次は何を作りましょうか。


謝辞

 本プロジェクトにあたり、次の方々による情報や成果物を使用または参照させていただいております。この場をもってお礼を申し上げます。


 題字は富士通のコンピュータ製造をわかりやすく紹介した小冊子「コンピュータをつくる」からいただきました。この小冊子の作者は緒方健二氏で、絵と文を担当されています。当時はパソコンなどない時代で、後に氏はシャープに請われてMZ-80Kのマニュアルを制作し、名著と讃えられることになります。まぁ流行の「〜のつくりかた」でも良かったんですが、ここはやはり「コンピュータを作る」というところで件の小冊子と重なるところがあり、こちらを採用することにしました。