MC6800 ROMモニタ自作 その24 ～MC6800 SD/RTC/USB KEY-B基板が来て動きました～
前回はROMモニタのVDG表示、SDFS/68、USBキーボードまわりを並行して触っていた話でした。ソフト側はだいぶ形になってきたので、今度はハード側であります。実は少し前にJLCPCBへ「MC6800 SD/RTC/USB KEY-B REV1」という基板を発注していて、これが2026/7/2に届きました。ついでに「PC-8001 PIC-SD/RTC REV1」も同梱です。
これまでは、K6802-SBCの上にSDカードモジュールやRTCモジュール、そしてKKBD-USB(Raspberry Pi PicoでUSBキーボードを読む基板)を空中配線でつないでいました。動くには動くのですが、机の上がケーブルだらけになります。今回はそれをまとめて1枚の基板にする、というやつです。
届いたばかりの基板2枚(左がMC6800、右がPC-8001)
基板が届いた
JLCPCBの青い箱が2つ届きました。中身は緑の基板が5枚ずつ入っています。個人で組む分にはそんなに要らないのですが、JLCPCBは5枚まで同じ値段なのでいつも5枚頼んでしまいます。やすいので。
シルクを見ると、ちゃんと「KUNI-NET 2026 MC6800 SD/RTC/USB KEY-B REV1」と入っています。Raspberry Pi picoの位置、SD-MODULEとRTC-MODULEの位置、そしてPORT-A/PORT-B拡張のピンヘッダ位置まで一通り印刷されていて、ここまでは想定通りです。
モジュール仮置きでいきなり「あれ?」
早速、SDカードモジュールとRTCモジュールを仮置きしてみます。今回は基板をなるべく低くしたかったので、L型6Pピンソケットで横向きに挿す構成にしていました。置いてみたら、ちょっとズレます。というかはみ出しますw
原因は、SDカードモジュールとRTCモジュールに元からついているL型ピンヘッダの向きと、こちらの基板のパターンとの相性でした。もともとついているピンヘッダを一度外して、こちらから新しくストレートピンヘッダを立て直せば済むのですが、それはそれで面倒であります。「めんどいーーー」と、そのときのX(Twitter)にも書きました。基板の設計時に、モジュール側の実物を横に置いて位置合わせすればよかったのですが、パターンだけ見て「たぶん大丈夫だろう」で通してしまったのが敗因です。
部品を組み付ける
とはいえ、基板は届いてしまっています。SDカードモジュールのL型ピンヘッダは付いたまま、少しはみ出す前提で部品を組み付けていきます。RTCモジュールも同じ扱いです。Raspberry Pi picoは通常のピンソケットで挿しました。ここは想定通りに載っています。
部品を組み付けた状態(左がMC6800側、右がPC-8001側)
組み付けてから気づいたのですが、電源の100uFコンデンサがSDカードスロットのすぐ横に立っています。SDカードを抜き差ししようとすると、指がコンデンサに当たります。これも「基板発注前に一度実物大で紙に印刷して指を置いてみればよかった」パターンでした。とりあえずSDカードは付けたままにして、抜き差しはピンセットで、という運用でしのぎます。次のREV2があるなら、コンデンサはもう少し離して立てたいところです。
とりあえずSDFS/68が起動して、キーボードもつながった
そんな感じで、部品配置に反省点はありつつも、通電してみます。K6802-SBCへ接続して、電源を入れて、シリアル端末から MAP コマンドを叩いてみます。
K6802-SBCのMAPが画面に出ています
RAM 0000-7FFF、USER 0000-7FFF、SD A000、WDG 8110、KEY 8094-8095 と、これまで空中配線で作っていたメモリマップがそのまま出てきました。SDカードもRTCも、KKBD-USBもちゃんとアドレスに割り付いています。ここまで来たら、BOOT を叩いてSDFS/68を起動してみます。
`] BOOT
SDFS/68 V1.3 #157
SDFS> DIR
SDFS.BIN A 00000E1E
BIM D 00000000
SRC D 00000000
SDFS> BIM/HELLO.COM
HELLO COM
SDFS>`一発で起動しました。DIR も通って、BIM/HELLO.COM も動きました。SDカード読み書きも、SDFS/68のディレクトリ構造の解釈も、これまでの空中配線と同じ挙動です。ここは一安心であります。
USBキーボード側も、KKBD-USBからUARTで2nd ACIA($8094-$8095)へつながっています。前回のROMモニタ側の改修で「USBキーボード優先、シリアルfallback」の統合入力になっているので、USBキーボードで DIR と打っても普通に通ります。ここもだいぶ気持ちよく動きました。
SDFS/68のDIRとBIM/HELLO.COM実行の画面
5段組にしてみたら、配線がまた遠くなったw
もう一つ、この基板を作った目的が「スタック化」でした。K6802-SBCはもともとバスコネクタでスタックできる作りにしてあります。今回のMC6800 SD/RTC/USB KEY-B REV1もそのスタックに載せられる形にしました。前回まで4段だったスタックを、今回で5段に増やす計画です。
スタックにしたときの側面。SBCと今回のREV1基板がきれいに重なっています
積んでみたら、確かにスタックはします。ちゃんと嵌まります。ただし、シリアルポート用のピンヘッダを、こちらの基板では反対側の端に出してしまっていました。K6802-SBCのシリアルコネクタの側と反対側です。結果、シリアルケーブルを挿すのに配線がぐるっと回ります。届くのは届きますが、絵面が悪いですw
このへんも「実物大の紙で並べる」を怠った結果であります。SDカードの位置、コンデンサの位置、シリアル端子の位置、L型ピンソケットの向き、すべて「たぶん大丈夫だろう」で通したツケが、届いてから一気に出てきました。それでも動いてはいるので、REV1としてはこれで良しとします。
気になっているところ
REV1はREV1として使いつつ、次のREV2に向けてメモっておきたいことがいくつかあります。
まず、SDカードスロット横の100uFコンデンサは離すこと。抜き差しの動線を邪魔しない位置に立てる必要があります。あと、SD/RTCモジュール接続用のL型6Pピンソケットは、モジュール側の実物を測って向きを決めること。あるいは、いっそL型はやめて基板上の実装(2×3ピンヘッダを実装済み)にする案もありです。
シリアル端子の位置は、K6802-SBCと合わせて、スタック時に短い配線で届く側に出すこと。ここまで来たら「REV2の要件メモ」なので、別Issueに切り分けておこうと思います。
だいぶ「1枚の基板」になった
そんなわけで、今回はMC6800 SD/RTC/USB KEY-B REV1基板を組んで動かした話でした。SDカード、RTC、USBキーボード用のPicoソケットが1枚にまとまって、K6802-SBCのスタック上に載せられるようになりました。空中配線が減って、机の上が少し落ち着いたのが個人的にはうれしいところです。
配置は反省点だらけでしたが、動作は想定通りです。SDFS/68も起動して、USBキーボードもつながって、ここから先はソフト側でSDFS/68のVDG+keyboard対応を詰めていけばよさそうです。
REV2つくることがあったら整理して、また部品を実測しつつ設計しなおしたいと思います。基板発注は焦らずに、実物大の紙を印刷して机で並べる、これを次はやります。多分。