2015/01/03

PC-9801F (2HD/2DDデュアルモード改造機)

掃除していたら出てきたので試しに電源入れてみたら起動したので、外付け機器をいろいろ繋いで動かしてみることにした。


1984年8月製造。30年以上前の骨董品だが動いてしまうのがすごい。
拡張スロットは上から
EMSボード(メルコEMJ-4000)
SCSI(ICM IF-2761)
マウス(和知電子MK-1500)
2HD化改造キットのインターフェース(キャラベルデータPC98M11MKII)
が挿してある。



動作確認するのにディスプレイが必要だが、これに接続していたPC-KD551はとっくの昔に壊れて捨ててしまったので、試しに液晶ディスプレイをつないでみる。
この機種はデジタル8色なので丸いDINコネクタを採用している。 これをアナログRGB用のD-SUB15(2列)に変換するケーブルは大昔に入手していたので、この先にさらに2列15pin→3列15pinに変換するケーブルを接続し、液晶ディスプレイに接続した。


今回使った液晶は三菱のRDT1711LM。公式には24KHzは対応していないがこっそり対応ロットだった。
起動するのは確認したが、電源投入時に「ピー ピー ピッ」という警告音が鳴る。メモリスイッチの内容が飛んでいるときにこの音が鳴るのだが、どうやらメインボード上のバックアップ電池が死んでいるようだ。30年ものだから当然だがw


完全分解してメインボードを露出させる。
大振りなICが大量に並んで壮観である。
 

問題のバックアップ電池は電源コネクタの隣にあった。
液漏れが始まっていて腐食している。危ない。

撤去する。

PC-9821Xe10の時とおなじ要領でCR2032+ダイオードのアダプタを製作、



配線してCPU隣の空きソケット上に両面テープで固定した。


CR2032をセットし、背面のディップスイッチでメモリスイッチの初期化を設定し電源ON→DOSのDATE,TIMEコマンドで時刻設定後電源OFF→ディップスイッチの設定をメモリスイッチ保持に変更→電源ONしてSWITCHコマンドでメモリスイッチを設定→電源OFF、の作業の後一晩放置。
翌日電源入れてみたところ

ピー ピー ピッ!

だめだったorz
元のバックアップ電池は3.6V。電圧が足りないようだ。



気を取り直して今度は乾電池3本+ダイオードのアダプタを製作。



乾電池アダプタはボタン電池とは比べものにならないほどでかく、これを取り付けるとCPUの下にマイナスドライバーを突っ込むスペースが無くなるので先にCPUを8086→D70116(V30)に交換した。


乾電池アダプタは空きソケットの隣のD23128CというICの上に両面テープで固定した。
リード線はCR2032の時のをそのまま使ったので線が突っ張ってしまって格好が悪くなってしまった。


メモリスイッチを再設定する。
まずは本体背面のディップスイッチのSW2-5を上に上げる。これでメモリスイッチが初期化される。


この状態で起動すると、拡張スロットに挿してある増設メモリを認識せず、メインメモリを128KBしか認識しない。全く使い物にならない。
いったん電源をOFFする。 

今度はSW2-5を下に下げる。


DOSのSWITCHコマンドで設定した方が簡単なんだけど、ROM-BASICからマシン語モードに入って直接書き換える方法もあるのでそっちを試してみる。
電源を入れてROM-BASICが起動したら「mon」と打つとマシン語モードに入る。
h]のプロンプトが出てるので「ssw」と打つと現在のメモリスイッチの状態が16進表記で出てくる。
次に「ssw3」と打つ。ここに搭載メモリ量の設定をする場所があるので、「00-」と表示されたら「04」と打ってリターン。 最後にCTRLを押しながらBキーを押すと設定完了。



リセットするとちゃんと640KB認識されている。
今回も電源切って一晩放置したが、ピーピーピッは鳴らずメモリスイッチの保持に成功した。



【2HD化改造キット】


PC-9801FのFDDは2DD専用のもので、後のVMなどで採用された2HDのディスクを読めなかったため、拡張スロットに2HD用のインターフェースを追加して内蔵FDDのコントロールボードと接続し2HD/2DD両方のディスクを読めるようにする改造キットがこれ。ボード上には「PC-9801VMB」と書いてあり、ボード上にフラットケーブル接続用のコネクタが2つ付いている。改造キットはこのボードの他に内蔵FDDのコントロールボードを改造するROMチップ2個とクリスタルがセットになったものだったようだ。


ボード背面には外付けFDDを接続するコネクタと、内蔵FDDのディスク種別を変更するスイッチが付いている。



私の親父がかなり昔にこのキットで改造したのを譲り受けたものなので、改造の内容は親父から聞いたのと残っている説明書から類推したが、拡張スロットに挿したボードとFDDコントロールボード(拡張スロットの背面に張り付いてる)をフラットケーブルで繋ぎ、



FDDコントロールボードのROMチップをキット付属のものに交換、


FDDコントロールボードのクリスタルをキット付属のものに交換、


FDDは拡張スロットに挿したボードの背面寄りのコネクタから出したケーブルに接続する。
説明書では交換するFDDはFD1155C(NEC)とFD-55GF(TEAC)が指定されている。元のFDDは2DD専用なので使えない。


昔使っていた頃は5インチFDのみで運用していたので気にならなかったんだが、今回はじめて外付けFDDを接続したところ、外付けも内蔵もアクセスランプがつきっぱなしになって動作しなくなった。
説明書ではボード上のジャンパスイッチSW6の3番と4番を抜くと書いてあるんだが、その通りにやっても動かなかった。
接続した外付けFDDはサードパーティー製の安いもので、たぶんAT互換機用のFDDに変換基板付けてコストダウンしているものだと思うのでドライブ番号が1,2番固定になっているはず。古いNEC純正の外付けドライブだと裏にドライブ番号を1,2 or 3,4に切り替えるスイッチがついているんだけど、あれじゃないと外付けを3,4番にできないようだ。オクに出てるけど高いorz



仕方が無いので内蔵FDDを3,4番に設定する。
ボード上のSW6は1,2をオープン、3,4をショートする。



内蔵FDDのほうも設定を変更する。上のドライブは「2」に、下のドライブは「3」の位置にジャンパピンを刺す。
これで外付けFDDも読めるようになった。



改造機なので、後の機種のように同じドライブ番号で2DDも2HDも読めるわけではなくて、差し込んだディスクの種類ごとにドライブ番号が決められている。説明書の通りなのだけど、当時はHDDなんてとんでもなく高級な品だったのでHDDから起動した場合にどうなるかは記されていない。



なので、HDDから起動して試してみた。FORMATコマンドでつながってるドライブの一覧が出るので見てみたら、2DDドライブが優先されるんだね。

割り付けは
A: HDD
B: C: 内蔵FDDを2DDとして使う
D: E: 外付けFDD
F: G: 内蔵FDDを2HDとして使う
だった。めちゃくちゃだw

ちなみに、外付けFDDからDOSを起動すると
A: B: 外付けFDD
C: D: 内蔵FDDを2HDとして使う
E: F: 内蔵FDDを2DDとして使う
G: HDD
だった。



最後に、CPU換装したのでIOのINSPECTでベンチマークとってみた。


ちゃんとV30として認識されている。


【換装前の8086】


【V30に換装後】
ちょっとだけ速くなったような感じなんだけど、メモリアクセスが倍になってるのね。