TMS9900とコンピュータ構成部品の基礎
TMS9900はTEXAS INSTRUMENTS(TI)という会社が販売している(いた?)CPUです(
アイコンの形状はでたらめです)。
CPUはコンピュータの心臓部で最近のPC(IBM-PC互換機)で使われている80486やPentiumと
同じ種類の部品です。
これは15年以上も前に購入したTMS9900です。たしかFM-8が販売される
3、4年前だったと思います。
TMS9900を使って制作したコンピュータのマザーボードです(仕事ではなく
趣味で作ったものです)。CPUと
シリアルポート用のコントロールLSI(左上)はほとんどがTTLで構成
されています。PCのマザーボードはこのようなコントロール用の
TTLやIDE、FD...などのコントローラがLSI化されています
(Tritonなどのチップセットがこれに相当します)。
昔は集積度の高いLSIがなかったため1枚のボードだけで構成するのが
困難でした。TMS9900を使ったこのコンピュータも別にメモリボードが
必用です。
これはメモリだけが載っているボードです。
このメモリボードには、DRAM(PCのSIMMに相当する部品)が16個搭載されています(左上)。
DRAM(ダイナミックRAM)はメモリの内容を一時的に保持するメモリRAMの一種です。普通の
RAMはスタティック
RAMと呼ばれ記憶したデータを電源が切られるまで保持し続けます。PCの2ndキャッシュ
にはスタティックRAMが使われています。これに対しDRAMは
回路を簡単にし記憶容量を上げるかわりにしばらくすると記憶した内容を忘れてしまいま
す。このため忘れる前にもう一度覚えさせるための回路(リフレッシュ回路)が必要になり
ます(左下)。最近のCPUではDRAMようのリフレッシュ回路を内臓するものもあります。
PCではチップセットがこの回路を持っていたと思います。また、右下のシールが貼ってある
部品はROMと呼ばれ読み出しみ専用でデータを書き込むことができません(後述)。
DRAMを拡大したところです。
上下でメーカが異なりますが同じもです。このDRAMは1チップで16Kビットしか記憶できない
タイプで(型番の??16で容量が解ります)、最近のPCで使われるチップ(16Mビット)の1/10の
容量しかありません。
ROM(Read only memory)は
書き込み禁止状態にしたFDやCD-ROMのような読み出し専用のメモリです。CD-ROMのROMは
メモリチップのROMからきた言葉です。PCにもROMが使われており、PCを動作させる上で
もっとも基本的なソフト(BIOSと呼ばれるものもこれに相当します)が記憶されています。
よく耳にするROM、BIOS、ROM BIOSのバージョンとは、ROMに記憶されているソフトの
バージョンのことを意味します。ROMに書かれているソフトも他のソフトと同じように
バグが発生するので、ROMのバージョンによって何々は動かないという話になるわけです。
ROMにも色々な種類があり、データの書き込みかたと消しかた(消せないものもあります)
が異なります。
この写真のROMはEP-ROMと呼ばれるものでガラスの窓から紫外線をあてる
ことで内容を消去し再度書き込むことができます。ガラスの部分にはソフトのバージョン
番号などを書いたシールがはられていることがほとんどです。EP-ROMの書き込みには
ROMライターと呼ばれる5万-15万ほどで売られている機材を使用します。写真左側の
ROMにはTMS9900用のモニタプログラムが書き込まれ売られていたものです
(TI-BUG monitorといったような覚えがあります)。
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これはメモリだけが載っているボードです。
このメモリボードには、DRAM(PCのSIMMに相当する部品)が16個搭載されています(左上)。
DRAM(ダイナミックRAM)はメモリの内容を一時的に保持するメモリRAMの一種です。普通の
RAMはスタティック
RAMと呼ばれ記憶したデータを電源が切られるまで保持し続けます。PCの2ndキャッシュ
にはスタティックRAMが使われています。これに対しDRAMは
回路を簡単にし記憶容量を上げるかわりにしばらくすると記憶した内容を忘れてしまいま
す。このため忘れる前にもう一度覚えさせるための回路(リフレッシュ回路)が必要になり
ます(左下)。最近のCPUではDRAMようのリフレッシュ回路を内臓するものもあります。
PCではチップセットがこの回路を持っていたと思います。また、右下のシールが貼ってある
部品はROMと呼ばれ読み出しみ専用でデータを書き込むことができません(後述)。
DRAMを拡大したところです。
上下でメーカが異なりますが同じもです。このDRAMは1チップで16Kビットしか記憶できない
タイプで(型番の??16で容量が解ります)、最近のPCで使われるチップ(16Mビット)の1/10の
容量しかありません。
この写真のROMはEP-ROMと呼ばれるものでガラスの窓から紫外線をあてる
ことで内容を消去し再度書き込むことができます。ガラスの部分にはソフトのバージョン
番号などを書いたシールがはられていることがほとんどです。EP-ROMの書き込みには
ROMライターと呼ばれる5万-15万ほどで売られている機材を使用します。写真左側の
ROMにはTMS9900用のモニタプログラムが書き込まれ売られていたものです
(TI-BUG monitorといったような覚えがあります)。