艦長日誌・私的記録 DS9

　コロナ禍という言葉が日本の社会に根を下ろして1年。

　この1年で変化したことも変化していないこともありますし，それら1つ1つに対して思う事感じる事も人それぞれだと思いますが，もともと出不精で人が苦手だった引きこもり体質の私にとって，まさか家に引き籠もることを正負が推奨する時が来るとは思っておらず，ある程度の不自由は受け入れるか，と割り切って生活を続けています。

　コロナのせいで直接間接に変化することに対応することが，家にいて変化を感じにくい生活ゆえに難しい事も感じています。いつの間にやら電車が減っていた，いつの間にやらお店が潰れていたなど，それまでの生活で当たり前だった事や物が失われていくのは，理由が理由だけに恐ろしい気がします。

　閑話休題。

　その，ちょうどコロナが騒がれる少し前に手に入れた私にとって初めてとなる中判カメラ，ミノルタオートコードは，私の写真の楽しさに全く別の物を追加してくれた，豊かな写真体験を提供してくれたのでした。

　そのオートコードが，またも壊れてしまいました。

　少し前から1秒が遅くなって1.5秒くらいになっていることは気が付いていました。ただ，動かないわけではないですし，もうあんな地獄を味わうのはゴメンだと逃げていたのです。

　しかし，状況は叙情に悪化，レンズを上に向けるとシャッターが切れなくなるという問題が出始めたと思ったら，とうとうどんな向きでもシャッターが閉じなくなってしまいました。これはもう放置出来ません。

　問題は1/2秒や1秒と言ったスローで発生しているので，状況からスローガバナーの問題です。上手くすればガバナーのメンテだけで済むかも知れません。

　ということで，ちょっと時間を作って分解です。とはいえ，出来るだけ影響範囲を小さくしたいので，無闇に分解することはしません。

　とりあえずシャッターを開腹。ガバナーをとりだして指で動かして見ますが，なるほど動きが渋いです。どうやら，油ぎれのようです。

　そう，ベンジンにつけ込んでガバナーを清掃したのですが，その後の注油がちょっと不足していたようです。ベンジンで薄めた油を注油したのですが，薄めすぎかも知れません。

　特にガンギの部分に，少し濃い油を爪楊枝でちょいちょいと塗りつけてやると，実に軽快に動き出しました。これならいけそうです。

　ここまでの分解なら高速側のシャッター速度に影響はないだろうし，フォーカスの無限遠の確認もファインダーのテストも必要ありません。分解と注油，組み立てにかかった時間はわずか30分です。

　翌日シャッター速度の測定を行ってみました。

1 970ms
1/2 512ms
1/5 194ms
1/10 118ms
1/25 40.4ms
1/50 23.6ms
1/100 13.7ms
1/200 7.0ms
1/400 5.16ms

　低速側は漢文に復調したという感じです。ただし，1/400秒と1/200秒は絶望的で，これはもはや使えないと言っていいでしょう。原因はシャッターの劣化でなければ，おそらく注油不足じゃないかと思います。

　こうなると気になって夜も眠れません。分解し，シャッターを動かす機構に注油を行っていきます。羽根に回り込みそうな場所に注油することは怖いのでしなかったため，おそらく性能回復は限定的な物になるでしょう。

　結果は以下の様な感じです。

1 940ms
1/2 484ms
1/5 194ms
1/10 105ms
1/25 40.4ms
1/50 21.2ms
1/100 13.8ms
1/200 5.08ms
1/400 4.44ms

　おお，良いじゃないですか。1/5秒，1/10秒，1/25秒，1/50秒，1/200秒など，ほぼジャストといっていいでしょう。1/400秒が遅いのは残念ですが，これもまあこの程度の分解で済ませた結果なら，立派なもんです。

　せっかくですのでレンズの中玉を清掃（ゴミだらけでした），これでいけると組み立てて，張り皮まで貼ってから，そう言えばとセルフタイマーをテストしたら，これがNGでした。ヨレヨレになりながらもどうにか戻って行くセルフタイマーですが，最後にシャッターを蹴飛ばしません。

　私は久々にくずおれました。

　しかし，このまま放置できません。再度分解，セルフタイマーを確認しますが，どうもグラグラになっているので固定したネジの緩みと判断。

　はて，そのネジとやらはどこにあったんかいの，と探してみますが見当たりません。これはきっとシャッターユニットの裏側だろうと，意を決してシャッターを本体かrあ取り外します。

　この時点で，無限遠出しは必要になり，自動的にファインダーのテストも必須となりました。

　シャッターユニットの裏側を見ても，それらしいネジはありません。きっと更に分解しないといけないんだと，あやふやな記憶をたどって裏側のネジを4つ外しました。

　すると，バラバラとシャッターが分解し，目の前にはバラバラになったシャッター羽根が出てきました。

　ああ，やってしまいました。そういえば，このネジを外すとシャッターの羽根を組み直さないといけないんでした。忘れていましたよ・・・

　この段階で，かつて徹夜をした地獄のシャッター組み立て作業が必要となり，しかも高速側のシャッター速度出しも必要になりました。

　1/400秒は調整出来るものではなく，出たとこ勝負なので，永遠に出ないかも知れません。なんと言うことをしたんでしょうね。

　激しく後悔しながらも，ほっとくわけにいかんので，作業開始です。

　まずはセルフタイマーです。これ，思い出したのですが，ネジで留まっているのではなく，シャフトに差し込んで固定するタイプでした。ネジが見あたらなのも道理です。

　で，せっかくですのでとりだして確認すると，どうも油ぎれでガンギの部分が渋いです。結局スローガバナーと同じことが起きているのでした。

　一応ベンジンで清掃して，濃いめの油を注油し，スムーズに動くようになりました。

　次に最大の難関，シャッターの組み立てです。2度失敗しましたが，これは案外簡単に作業が終わりました。ただ，シャッターを閉めるバネが外れて閉まっていることに気が付かず，後になってパニックになりました。

　続けてスローガバナーの組み付けです。ここがなかなか上手くいかず困りました。取り付けたのはいいが，シャッターが閉まりません。原因は前述のバネの外れでした。バネを引っかけるのにガバナーを再度外して，それからまた取り付けます。

　上手くいったかに思えたのですが，また1/10秒が上手く動作しないという頻発しました。スローガバナーが正常な位置に取り付けられないと，1/10秒でガンギ車が空回りして，/100秒くらいでシャッターがしまってしまうのです。

　この段階で翌日に持ち越したのですが，翌日は作業がスムーズに進み，1/10秒も万全になりました。ここでシャッター速度をチェックしますが，概ね許せる範囲です。

　後はシャッターユニットを本体に組み付けて，フォーカスと平行度を確認，その後ファインダーのテストを行って作業終了。正直もうダメかと思いましたが，なんとかなりました。

　最終的なシャッター速度は，こんな感じです。

1 890ms
1/2 452ms
1/5 174ms
1/10 89.0ms
1/25 35.6ms
1/50 19.6ms
1/100 12.1ms
1/200 4.64ms
1/400 3.84ms

　1/400秒がダメなこと，そしてスローが速いことは気になりますが，常用域では良く揃っていると思います。一番調子が良かった頃の速度が，

1 920ms
1/2 484ms
1/5 194ms
1/10 98.0ms
1/25 36.9ms
1/50 19.2ms
1/100 12.2ms
1/200 4.00ms
1/400 2.92ms

　でしたので，これに比べると今ひとつなわけですが，速い速度は経年変化で遅くなるでしょうし，まあいいことにします。

　それより，1/10秒が結構大きめにばらつくことがわかりました。速いときでは78ms，遅いときでは110msくらいになります。特に-20%というのは厳しいなあという感じなのですが，ここにこだわってしまうと本当に壊してしまうので，あきらめました。

　そして，作業中に油が付いたボディの内面を手直しです。当初つや消し黒を塗ったのですが，どうもうまく艶が消えず，ベンジンで拭き取って1mm厚のモルトを貼りました。どんなもんんかは，試写の結果を見てみないといけません。

　とまあ，こんなわけで，シャッターの音は確実に良くなりました。レンズも綺麗にしましたし，フォーカスもばちっと出ていることを確認し，ファインダーも掃除してテストしています。

　結果オーライ，気持ちよく安心して使えるミノルタオートコードになりました。
ちょうどフジのPRO400Hをまとめ買いした所なのですが，その前にお気に入りのイルフォードのFP5を通して見たいと思います。

　不思議と新しい二眼レフを買おうと言う気が起きないのは，やっぱりこのミノルタオートコードが気に入っているからだと思います。あとどれくらい使えるか分かりませんが，治して動く間はなんとか使っていこうと思います。

 

　入手の段階で，すでにかなり使い込まれていて使い潰すことに決めたポケコンのPC-1401ですが，入手時の2007年12月の段階で，RAMを標準の4kBから10kBへ拡張してあります。

　しかし，フリーエリアは増えず，4kBのままでした。

　PC-1401は&3800から$3FFFまでの2kBと，&4000から&47FFまでの2kBの合計4kBです。それぞれ別チップ（6116）で，このアドレスでデコードされたCEがCPUから出てきます。&3800から&3FFFまでがF05，&4000から&47FFまでがF04のようです。

　このうち1つの6116を64kbitのSRAMに置き換えるのですが，腐るほどある256kBitを64kbitの代わり使うことにし，トータル10kBを狙った改造を当時行っています。

　しかしあいにくBASICのフリーエリアは4kBのまま増える事はなく，その後も問題の解決には至っていませんでした。

　当時の資料が見当たらなかったので実機を見て確認したのですが，6116はF04に，MB84256はF05に繋がっていました。そしてMB84256にはA11とA12がちゃんと配線されており，8kBをアクセス可能なようになっています。結果としてPC-1402と同じ回路になっているということです。

　メモリマップから考えるに，F04は1401と1402に共通の2kBである&4000から&47FFまで，F05は&2000から&3FFFまでの8kBがデコードされているようです。

　これだと，6116がF05に実装された場合，本来のメモリ&3800のイメージが&2800にも見えるはずで，当時の文献（I/Oです）を調べてみると，やはり&2000と&2800と&3000にイメージが出ていると言うことが書かれていました。なるほど。

　同様に，&5000から&57FFが&4000から$47FFまでのイメージになっているということで，それならF04の領域もフルデコードしてやれば夢の16kB実装になるんじゃないかとワクワクしたんですが，PC-1401はワークエリアが&46A0から&47FFまで置かれており，BASICのエリアは&45CFまでと決められていたのでした。

　あとでわかったことですが，どうやらF04は&4800から&4FFFまでと&5800から&5FFFまではデコードしておらず，Lowになりません。なんでそうしたのかわかりませんが，&4800移行にはメモリは存在しないことになっており，不用意に外部メモリへのアクセスが発生しないように，しっかり作ってあるという事かも知れません。

　それでも，&4800から&4FFFと&5800から&5FFFまでを除いた，&5000から&57FFまでの2kBがマシン語エリアとしても利用出来るなら，それはそれでかなり便利になると思います。（モニタを置いたり後述のBASICエリア拡張プログラムを置いたりすればBASICのフリーエリアを圧迫しません）

　とりあえず，現在の10kBのになっている状態をもう少しきちんと確かめていきます。まず&2000に実メモリがある事を確認します。&3000とは別の値が書き込めているのでこれは間違いなさそうです。

　したがって，私のPC-1401は&2000から&3FFFまでの8kBと，&4000から&47FFまでの2kBのトータル10kBというのが，結論です。

　しかし，MEMで返ってくる値が3534と，メモリ拡張改造前と変化しないのはどうしてかといえば，それはBASIC格納エリアを示すアドレスを示したワークエリアを見ればわかるはずです。

　PC-1401のBASICのスタートアドレスは&46E1から2バイト，エンドアドレスは&46E3から2バイトで格納されています。リセット直後の状態ではスタートアドレスは&3800，エンドアドレスは&3801となっています。

　これはメモリの拡張を行っても同じです。だからBASICのエリアが増えないんですね。スタートアドレスを&2000としてNEWとすれば，MEMは9678と返ってきて，見事にBASICのエリアが増えるのです。

　しかし，PC-1401は電源を切ると&3800に戻ってしまう仕様のため，&2000から置いたBASICのリストが電源を切ると見えなくなってしまうと言う事態に見舞われます。&2000に戻してやれば復活しますが，いちいち手動でやるのは面倒ですし，エンドアドレスも電源を切る前にメモしておかないといけないので大変です。うっかり忘れるとプログラムが戻せなくなってしまいますしね。

　そこで，久々のマシン語でBASICエリアを拡張するプログラムを作ってみました。プログラムを&2000から置いてCALL&2000とすれば，&201AをBASICのスタートアドレスとし，BASICのプログラムの終わりである&FFをサーチして，そのアドレスをエンドアドレスに設定してくれます。

2000 03 20 02 1A 01 01 13 02
2080 84 0A 82 10 46 E1 1B 24
2010 67 FF 29 04 10 46 E3 84
2018 1B 37

以下はアセンブルリストですが，ハンドアセンブルですのでアセンブラにはかからないと思います。

ORG $2000;
LIB $20 03 20 ;Start Address H
LIA $20 02 1A ;Start Address L
LIJ $01 01 01
LIQ $02 13 02
LP $04 84
MVB 0A ;XL<-A, XH<-B

LP $02 82
LIDP $46E1 10 46 E1
EXBD 1B ;$46E1<->A,B

loop:
IXL 24
CPIA $FF 67 FF
JRNZM loop 29 04
LIDP $46E3 10 46 E3
LP $04 84
EXBD 1B ;&46E3<->X
RTN 37

　使い方ですが，まず&2000から&45CFまでのRAMが存在するよう，改造が済んでいることが先です。もちろん，プログラム中のStart Addressを書き換えればどんなエリアもBASICの格納エリアに出来ますが，せっかくですので10kBのメモリ拡張を行っておいて下さい。

　リセット直後だけのおまじないで，POKE&201A,255,255として，空っぽのBASICエリアを&201Aから作っておいて下さい。

　その後CALL&2000とすれば，BASICのスタートエリアは&201Aに設定され，MEMの結果も9652になってくれます。以後は電源を入れる度にCALL&2000とすれば，書き込んだBASICもちゃんと復活してくれます。

　このプログラム，久々にマシン語を書いたと言うことで，とても楽しいものでした。白状するとPC-1200系のCPUできちんとマシン語のプログラムを書いた経験はなく，今回はレジスタの確認から始めて，ニーモニックの詳細までを見る事になりました。

　なんと言いますが，直交性が低いというのはこういうことを言うんだなあと痛感しました。特に，レジスタの値をRAMに書くと言うことが，なかなか出来ないのです。RAMの値をレジスタに書くことは出来るのですが，その逆の命令はなく，交換ならあるという感じです。交換だとレジスタが壊れてしまうので，他のレジスタに保存する必要があったりするのですが，そういうことをやっているとどんどんコードが増えていきます。

　Z80という直交性がそれ程良くないというCPUに慣れている私が思うくらいですから，68000のようなCPUに慣れた人だと，もう無理だと投げ出してしまうんじゃないでしょうか。

　直交性の悪さというのは，やりたいことが出来ないというストレスを生みます。それは，命令がないのか，どういうことが出来ないのかを記憶しておかなくてはさっとプログラムが書けないという事なので，習熟に時間がかかるという事も意味しています。

　つまり，ポケコンのCPUは「難しい」CPUだと言うことです。

　ただ，この制限があることで，マシン語のプログラミングはまるでパズルを解くかのような楽しさがあります。動くようにするまでに1度，そしてそれを最適化するのにもう一度，楽しさを味わえるんですね。

　おかげで，久々に徹夜をしました。楽しくてね・・・

　だからこのプログラム，結構短く書けていると思います。白状すると後半は「ポケコンマシン語入門」の記事からもらってきたのですが，それ以外は結構真面目に書いています。まあ，コアの部分をパクっているわけで，これをオリジナルというのは両親が許しません・・・

　ということで，改造から13年の時を経て，ようやくBASICのフリーエリアを拡大しました。

　次のテーマは，&4800から&5FFFまでの6kBを使えるようにすることです。前述のように，この部分にBASICのプログラムを置くことは出来ないので，MEMの返値を大きくすることは出来ないでしょう。

　しかし，現在メモリ拡張プログラムを&2000から置いているせいで，26バイトBASICのエリアが狭くなっています。これが気に入りません。&4800からこのプログラムを置けば（こんなこともあろうかとリロケータブルです），&2000からのエリアを潰しません。

　のみならず，マシン語モニタを置けばさらに便利になります。考えようによっては，BASICインタプリタから完全に保護されたマシン語領域を別途作る事が出来るという事です。他の機種のユーザーは，マシン語エリアをわざわざCLEAR文で確保していますが，そうなるとBASICのフリーエリアも小さくなってしまうわけで，むしろすっきりメモリを分けられることになるので，好ましいとも言えます。

　新たに&4800から&5FFFまでのメモリを配置する方法ですが，一番楽なのはF04エリアにある6116を84256に置き換えてしまうことです。

　でも，それでは今ひとつ芸がありません。そこで，先日PC-1245を18kBにした改造と同じように，256kBitのSRAMを有効活用し，ワンチップで16kBにしてみましょう。

　改造そのものは簡単で，6116を1つ取り外し，A13まできちんと繋ぎます。そしてF04とF05のORをとってCEを作り，F04かF05のどちらかをA14に突っ込みます。これで前半16kBをF04に，後半16kBをF05に割り当てることが出来ました。

　改造が済んだら正常に動作することを確認して，POKEで&4800と&5000，&5800などがちゃんと読み書きできるかどうかを確かめます。

　ところがここで問題発生。&5000から&57FFまでは問題なく読み書き出来ているのですが，&4800から&4FFFと&5800から&5FFFまでが書き込めないのです。きっとF04がこのアドレスのアクセスでデコードされておらず，出力が出ないせいだろうと考えて，それならデコーダを外部回路で作るまでだと意気込んでみましたが，あいにくA15がCPUから出てきていないことが判明しました。

　A15が出ていないなんてそんな馬鹿な，と思ったのですが，PC-1401の回路図ではA15は出ておらず，代わりに&8000から&FFFFまでに配置された外部ROMのCSが出ています。

　なんだ，&8000から&FFFFまでのCSってことは，つまりA15の反転だよなと，ここを使うことを考えました。デコーダはHC139を使って，A13が0，A14が1，A15が0の時にLowになるような回路を作りました。

　A14とA15の反転（ROMのCS）をHC139のAとBに，A13をGに入れます。そして出力のY3を84256のCEに繋ぐわけです。これで&4000から&5FFFまでがデコード出来るはずです。

　あれ，このCEって正論理だったのかもなあと，Y3ではなくY2につなぎ替えます。しかし結果は同じです。

　いろいろ理由を考えてみました。動かない理由を考えるというのは後ろ向きで嫌なもんですし，所詮は推測なので，他の理由で動かないのかも知れません。

　まず，PC-1250シリーズやPC-1400シリーズのSRAMは，OEがGNDに固定されています。ということは，積極的な出力の制御を行っていないのですから，CEを動かす前にリードなのかライトなのかを決めて，リードならアドレスを，ライトならアドレスとデータをCPUがバスに乗せておく必要があるわけです。

　つまり，アドレスを乗せただけではデータバスに出力が出てこないようにしないと，ライトの時にデータバスが衝突することになります。そう，F04というCPUからのCE信号には，OEも含まれているという事です。

　これを私のやったように，単にアドレスをデコードしただけだと，アドレスが出てきただけでデータバスに出力が乗ってしまいます。アドレスとデータとR/Wが一斉に動くなら話は別ですが，そういうタイミングは許されていないのでアドレスを先に乗せているなら，ライトをしようとデータをCPUが乗せてしまうとRAMもデータを吐き出しているという事になり，衝突が起こります。

　こうなると正常な書き込みなど出来るはずもなく，起動しないという事ではないかと思います。推測と勝手な前提による考察に過ぎず，波形を見て確かめてはいないのですが，可能性は高いでしょう。

　ということで，SRAMのCEにはOEもデコードしないといけないと考えたわけですが，OEがCPUから出てきていないため，ここで終了。結局&4000から&47FFと$5000から&57FFまでの4KBを選択するF04をそのまま使うことで手を打ちました。

　&4000から&47FFまではすでに実装済みでしたので，増えたのは&5000から&57FFまでのたった2KBに過ぎません。

　されど2KB。ここにBASICのスタートアドレスを書き換えるプログラムを置いてやれば&2000から&47FFまでがスカッとBASICのフリーエリアになり，9678バイトというPC-1402と同じ容量になりますし，さらにモニタを置いてやればフリーエリアを邪魔せず読み書きできるようになります。それでもまだおつりが来るほどの自由空間です。

　ということで，まずは先程のプログラムを改造です。BASICのスタートアドレスを&2000に修正し，&5000から書き込みます。POKE&2000,255,255としてCALL&5000としてNEWすれば，MEMの結果はちゃんと9678バイトと返ってきます。もちろんBASICの読み書きもバッチリです。

　以下は改造後に，クロスアセンブラを使って実際にアセンブルしたlstファイルです。

00001:5000 ORG $5000
00002:5000 START $5000
00003:5000
00004:5000 0320 LIB $20 ;Start Address H
00005:5002 0200 LIA $00 ;Start Address L
00006:5004 0101 LIJ $01
00007:5006 1302 LIQ $02
00008:5008 84 LP $04
00009:5009 0A MVB ;XL<-A, XH<-B
00010:500A
00011:500A 82 LP $02
00012:500B 1046E1 LIDP $46E1
00013:500E 1B EXBD ;$46E1<->A,B
00014:500F
00015:500F loop:
00016:500F 24 IXL
00017:5010 67FF CPIA $FF
00018:5012 2904 JRNZM loop
00019:5014 1046E3 LIDP $46E3
00020:5017 84 LP $04
00021:5018 1B EXBD ;&46E3<->X
00022:5019 37 RTN

　ダンプリストはこんな感じです。&5000から置いてください。

5000 : 03 20 02 00 01 01 13 02 : 3C
5008 : 84 0A 82 10 46 E1 1B 24 : 86
5010 : 67 FF 29 04 10 46 E3 84 : 50
5018 : 1B 37 : 52


　続けて，ポケコンの本からPC-1401用のリロケータブルなモニタを探してきます。アドレスが固定されていたり，BASICのプログラムが必要なモニタは却下です。

　ちょっと長いプログラムしか見つからなかったのですが，それは問題なし。&5100からさっさと入力してCALL&5100とすれば，モニタが起動します。

　これで，&5000から&57FFまで，BASICやワークエリアとは完全に切り離されたフリーエリアを持つPC-1401が完成し，ここにモニタやマシン語のプログラムを置くことが出来るようになりました。使い勝手は上々です。

　もうちょっと頭をひねれば，もしかしたら&4800から&5FFFまでの6KBが自由に使えたかも知れませんが，マシン語のフリーエリアが2KBから6KBになったところで，今の私に出来る事は限られていますから，もうこれでいいことにしましょう。

　しかし，今レトロPCブームが来ているとはいえ，ポケコンこんな風に使って遊んでいる人はいないでしょう。PC-1245，PC-1251，PC-1211のLCDが復活したことがきっかけになっていますが，改めて手帳サイズですぐ起動，マシン語で遊べてそこそこメモリもあるというコンピュータがいつも手元にあるというのは，頼もしいというか楽しいというか，いいもんだなと思いました。