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PICKIT2を作った ので、PIC24のSPIを使用してSDカードからデータを読み出して速度を測ってみました。 SPI CLOCK 250KHz mount time : 80 ms 10240 byte read 1 byte block : 493 ms 20 kbyte/s 512 byte block : 384 ms 26 kbyte/s 1024 byte block : 384 ms 26 kbyte/s 2048 byte block : 380 ms 26 kbyte/s close : 0 ms SPI CLOCK 500KHz mount time : 41 ms 10240 byte read 1 byte block : 304 ms 33 kbyte/s 512 byte block : 194 ms 52 kbyte/s 1024 byte block : 194 ms 52 kbyte/s 2048 byte block : 191 ms 53 kbyte/s close : 0 ms SPI CLOCK 1MHz mount time : 22 ms 10240 byte read 1 byte block : 214 ms 47 kbyte/s 512 byte block : 105 ms 97 kbyte/s 1024 byte block : 104 ms 98 kbyte/s 2048 byte block : 102 ms 100 kbyte/s close : 0 ms SPI CLOCK 2MHz mount time : 12 ms 10240 byte read 1 byte block : 169 ms 60 kbyte/s 512 byte block : 60 ms 170 kbyte/s 1024 byte block : 59 ms 173 kbyte/s 2048 byte block : 57 ms 179 kbyte/s close : 0 ms SPI CLOCK 4MHz mount time : 7 ms 10240 byte read 1 byte...

FDDエミュレーターのCRCエラーが直った。バッファへ書き込んでから書き込み位置を更新しなきゃならないところを、書き込む前に更新していたという単純な間違いだった。 これでどこのセクタを読んでも正常に読めるようになった。 X1実機でFDDエミュレーターのイメージファイルからBASICを起動しようとすると、「RUN"Start up.Bas"」の表示まで進むようになったけど、ここで止まる。 以前は「IPL is loading ～」までしか進まなかったんだけど、イメージファイルを独自形式にしてシークが少し速くなって本物のFDDに少し近づいたようです。

PICKIT 2 のファームウェアをダウンロードしようと microchip.com で "PICKIT 2" を検索しても「PICkit2は、PICkit™3の古いバージョンで、新しいデバイスをサポートしていません。」と出て、ドキュメントやファームウェアをダウンロードするリンクが出なくて困ったのですが、PICKIT 2 のパーツナンバー "PG164120" で検索 するとドキュメントやファームウェアや書き込みソフトが出てきました。よかった。 FDDエミュレーターで 2D が読めなくなった 件を少し調べた。 X1でセクタの内容を読んで表示するテストプログラムを作って動かしてみたら、トラックの最終セクタだけ CRCエラーが出ていた。データのおしりが欠落しているような感じかな？ あと、2HDでも最終セクタだけ CRCエラーが出ていた。

試作FDDエミュレーター の動作を早くする為に、SDカードのアクセスに H8S 内蔵のシリアルインターフェース (SCI) を使いたくてマニュアルを良く読んだんだけど、H8S 2144 の SCI のクロック同期モードはタイミングの変更ができないのと、内部クロックでは 1バイトごとの受信ができないので、SDカードのSPIモードでのアクセスには使用できないみたい。 I/Oポート (GPIO) をソフトウェアで操作したシリアル通信でSDカードから 10240 バイト読みだした場合の速度はこんな感じ。 mount time : 22 ms 10240 byte read    1 byte block : 352 ms   29 kbyte/s  512 byte block : 107 ms   95 kbyte/s 1024 byte block : 106 ms   96 kbyte/s 2048 byte block : 103 ms   99 kbyte/s close : 0 ms 2HD のフロッピーディスクの転送速度は、クロックピットを入れると 1000kbps = 125kbyte/s なので、H8S でもハードウェアのシリアルI/Fが使えればバッファに蓄えずSDカードからデータを読んで直接 FD の READ DATA 信号を送出しても間に合いそうな感じ。 だいたい動きそうな様子になってきたので、SPIが使えるマイコンで作り直そうと思う。 その前に、使用するイメージファイルを D88 から独自形式に変更してから、なぜだか 2HD は読めるのに 2D が読めなくなってしまったので原因を調べなきゃ。

フロッピーディスクドライブの信号 を見てみて、フロッピーディスクドライブの互換品を自分で作れそうな気がしたので、MMC / SDカードを使ったフロッピーディスクドライブのエミュレーターを作ってみました。 回路図  H8S FDD EMULATOR20141022.pdf ソースコード  2144_FD_EMULATOR20141020.zip マイコンは H8S/2144 で、開発環境はルネサスのHEW無償版です。回路図、ソースコードはどのような用途にでも自由にお使いください。 作成途中ですが、MFMエンコードや CRCの計算は正しく動いていて、X1 turbo の OS LSX-Dodgers 上で 2D と 2HD 形式のファイルの読み取りが正常に動作しました。シークが遅いせいか IPLからの起動はまだできません。書き込みもできません。 フロッピーディスクのCRC計算や、MFMエンコードの資料はなかなか見つからないので、そのサンプル程度には役に立つんじゃないでしょうか。 今のところ、古いパソコンのエミュレータでよく使われている、D88形式のイメージファイルを使っていて、STEP信号が来るたびに D88ファイルからトラックのデータを読んで、CRCを計算して、MFMでエンコードしてバッファに書き込むという動作をしているのでシークに時間がかかっています。 クロックビットの分イメージファイルのサイズが 2倍になってしまいますが、CRCの計算とMFMのエンコードをあらかじめ済ませておいた、独自形式のイメージファイルを使って速くしたらいいんじゃないかなと考え中です。 はじめ、READ DATA 信号の生成は、タイマーで 1ビット期間 (クロックビットを入れると 2HD では 1Mbps) づつ割り込みをかけて、IOポートをソフトウェアで操作して行ってみたのですが、H8Sではまったく間に合わなかったので、SCI のクロック同期モードを使うようにしました。 クロックビットを含めると 1トラック分のバッファに 25Kバイトも必要になるので、外付けRAMのあるジャンクのマイコン基板を使ったのですが、秋月で 1個 360円の PIC32MX が SRAM を 32Kバイト内蔵しているので、これを使えば外付け部品無しで作れるかも。 ま...

ついでに、テーブルを使わないでCRCを計算する関数も作成しました。どうしても使用するプログラムメモリを削減したい場合向け。 テーブルを使って高速に計算する関数はこちら /* CRC-16-CCITT を計算する // wikipediaにある実装例の通り（wikipediaの例は多項式が反転、シフトの向きが右） // http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B7%A1%E5%9B%9E%E5%86%97%E9%95%B7%E6%A4%9C%E6%9F%BB MB8877のデータシートに X^0+X^5+X^12+X^16 と書いてあったので、フロッピーのCRCは CRC-16-CCITT 2014年9月2日作成 */ unsigned short crc_1byte(unsigned char in, unsigned short crc) { /* 1byteづつCRCを計算する wikipediaにある実装例を、テーブルを使わないように書き換えただけ。 unsigned short crc; crc = 0xffff; // 初期値 crc = crc_1byte(0xA1, crc); crc = crc_1byte(0xA1, crc); crc = crc_1byte(0xA1, crc); crc = crc_1byte(0xFE, crc); // A1 A1 A1 FE : ID ADDRESS MARK crc = crc_1byte(0x02, crc); // C crc = crc_1byte(0x00, crc); // H crc = crc_1byte(0x03, crc); // R crc = crc_1byte(0x02, crc); // N これで crc に計算結果が入る (0x4165) */ #define polynomial 0x1021 // 多項式 CRC-16-CCITT X^16+X^12+X^5+X^0 (1 0001 0000 0010 0001) // 0x8005 //        CRC-16-IBM X^16...

CRCを計算する用事があったので、CRCを計算する関数を作成しました。 テーブルを使わない、省メモリな関数はこちら Visual Studio Express 2013 で動かしてみて計算が合っている様子だったので、たぶん間違っていないんじゃないかな？ /* CRC-16-CCITT を計算する // wikipediaにある実装例の通り（wikipediaの例は多項式が反転、シフトの向きが右） // http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B7%A1%E5%9B%9E%E5%86%97%E9%95%B7%E6%A4%9C%E6%9F%BB MB8877のデータシートに X^0+X^5+X^12+X^16 と書いてあったので、フロッピーのCRCは CRC-16-CCITT 2014年9月1日作成 // テーブルを作成する void print_crctable(void) { #define polynomial 0x1021 // 多項式 CRC-16-CCITT X^16+X^12+X^5+X^0 (1 0001 0000 0010 0001) // 0x8005 //        CRC-16-IBM X^16+X^15+X^2+X^0 (1 1000 0000 0000 0101) unsigned int i, j; unsigned short a; printf("\n多項式 0x%04X\n", polynomial); for (i = 0; i < 256; i++) { a = (i << 8); for (j = 0; j < 8; j++) { if (0 == (a & 0x8000)) a = (a << 1); // 最上位ビットが0ならシフトのみ else a = polynomial ^ (a << 1); // 最上位ビットが1ならシフトして多項式でXOR } printf("0x%04X,", a); if (((i & 0x0F) == 0x07) ||...

2HD の WRITE DATA 信号 パルスの間隔が、短いところで 2us になっています。 2HD の 転送速度は 500kbps で クロックを入れると 1,000kbps になります。 1,000kbps だと 1ビットあたり 1us になり、2HD で使用されている MFM 方式だと "1" が連続することはないので、パルスの間隔は最短の場合で 2us になります。 ビット列の並びは 2us なら "101" 3us なら "1001" 4us なら "10001" となります。MFM 方式では "0" が 3個以上連続することはありません。（ミッシングクロックの場合でも、"0" が 3個以上連続しないようになっていました） WRITE DATA 信号の拡大図 パルス幅は、だいたい 300ns くらいでしょうか。 2HD の READ DATA 信号 READ DATA 信号は、ドライブが選択されていてモーターが回転している間、ずっと出力され続けます。 2DD の READ DATA 信号 パルスの間隔が、2HD の時の倍になっています。 パルス幅は 2HD と同じくらいに見えます。 READ DATA と WRITE GATE の関係 書き込み中には READ DATA 信号が出てきません。 INDEX 信号のパルス幅は 2ms ～ 4ms 弱くらいの変動がありました。パルスの立ち下がりを使用する事になっているので、幅はあまり重要でありません。 INDEX 信号の間隔 360RPM なので 60/360*1000 = 166.667ms と、計算と同じになっています。 フローッピ-ディスクドライブの READ DATA 信号／ WRITE DATA 信号は、RS232Cなどのシリアル通信のように "0" なら "H" 、"1" なら "L" (FDDの信号は負論理) とレベルが変化するものだと勝手に思っていて、FM 方式で記録した場合、データビットに ...