tranZPUter SW-700

前書き

概要

tranZPUter SW-700

ハードウェア

v1.2 回路図

バージョン1.2はtranZPUter SW-700設計の最初の公式リリースです。Sharp MZ-80A tranZPUter SW v2.2とVideo Module v2.0をベースに、Sharp MZ-700プラットフォームに合わせて最適化されています。

v1.2 Z80アップグレード回路図

v1.2 K64 I/Oプロセッサ

v1.2 JTAGプログラミングおよびオシレータ

v1.2 電源

v1.2 ビデオインターフェース

v1.2 プリント基板

v1.3 回路図

バージョン1.3はv1.2の動作設計をベースに、FPGAをより高性能なコンポーネント（Cyclone IV EP4CE75、75Kロジックエレメント、340KBを超えるブロックRAM搭載）に変更しています。ビルド時のオプションでCyclone IV EP4CE115（115Kロジックエレメント、480Kを超えるブロックRAM）も使用できます。これらのデバイスにより、より高度なグラフィクス、より高い解像度、より多くの同時カラーが可能になります。また、「ソフト」HDLベースCPUの作成も可能となり、次の反復となるオリジナルのZPUベースtranZPUterへの足がかりになります（それはFPGAのみをベースとし、Z80はなく、FPGA内のソフトCPUとしてインスタンス化されたZ80を持つZ80拡張ソケットのみになります）。

v1.3 Z80アップグレード回路図

v1.3 K64 I/Oプロセッサ

v1.3 JTAGプログラミングおよびオシレータ

v1.3 電源

v1.3 ビデオインターフェース

v1.3 プリント基板

設計詳細

K64F Z80 ホストAPI

// コマンドサービス処理と結果のためのCPU間通信メモリを格納する構造体。
// 通常、Z80はメモリ空間内の構造体にコマンドを書き込んでI/Oリクエストをアサートし、
// K64Fはリクエストを検出してZ80メモリ空間から構造体の下位部分を読み取り、
// コマンドを判定した後、残りの部分を読み取るか書き込みます。この構造体は
// Z80とK64Fの両ドメインに存在し、必要に応じてデータが同期されます。
//
typedef struct __attribute__((__packed__)) {
    uint8_t                          cmd;                                // コマンドリクエスト。
    uint8_t                          result;                             // 結果コード。0xFE - Z80がセット、コマンド有効、0xFE - K64Fがセット、コマンドACKおよび処理中。0x00-0xF0 = コマンド完了と処理結果。
    union {
        uint8_t                      dirSector;                          // 仮想ディレクトリのセクタ番号。
        uint8_t                      fileSector;                         // 開いているファイル内で読み書きするセクタ。
        uint8_t                      vDriveNo;                           // 仮想または物理SDカードのドライブ番号。
    };
    union {
        struct {
            uint16_t                 trackNo;                            // トラックとセクタを持つ仮想ドライブのトラック番号
            uint16_t                 sectorNo;                           // トラックとセクタを持つ仮想ドライブのセクタ番号。注：LBAアクセスの場合、これは32ビットでfileNo/fileTypeを上書き（RAWなSDアクセス時には未使用）。
        };
        uint32_t                     sectorLBA;                          // LBAアクセスの場合、32ビットでRAW SDアクセスに使用。
    };
    uint8_t                          fileNo;                             // 最後のディレクトリリスト内のファイルのファイル番号（開く/更新用）。
    uint8_t                          fileType;                           // 処理中のファイルタイプ。
    union {
        uint16_t                     loadAddr;                           // 動的に設定が必要なROM/ファイルイメージのロードアドレス。
        uint16_t                     saveAddr;                           // 動的に設定が必要なROM/ファイルイメージのセーブアドレス。
        uint16_t                     cpuFreq;                            // CPU周波数（KHz単位）- 代替CPUクロック周波数の設定に使用。
    };
    union {
        uint16_t                     loadSize;                           // ロードするROM/ファイルのサイズ。
        uint16_t                     saveSize;                           // セーブするROM/ファイルのサイズ。
    };
    uint8_t                          directory[TZSVC_DIRNAME_SIZE];      // ファイルを検索するディレクトリ。ディレクトリが指定されない場合はMZFをデフォルトとする。
    uint8_t                          filename[TZSVC_FILENAME_SIZE];      // 開くまたは作成するファイル。
    uint8_t                          wildcard[TZSVC_WILDCARD_SIZE];      // ディレクトリ検索に適用する基本的なワイルドカードパターンマッチフィルタ。
    uint8_t                          sector[TZSVC_SECTOR_SIZE];          // ディスク読み書き全般に使用するセクタバッファ。
} t_svcControl;

APIコマンド一覧

API結果一覧

K64F GPIO構成

K64F ポートおよびビット割り当て

GPIOビットからZ80アドレスラインへのマッピング

GPIOビットからZ80データラインへのマッピング

Z80メモリモード

MZ700/MZ800メモリモード

Z80 CPU周波数切り替え

• tranZPUterはすべての機能において1Hzから24MHzの範囲で安定して動作する。
• マザーボードにアクセスする際には周波数が3.54MHz（システムクロック）に低下し、マザーボードアクセスが完了すると高い周波数に戻る。

Z80 CPU周波数切り替えポート

システム設定

CPLDは内部設定レジスタを保持しており、下層ホストとの動作方法を変更できます。以下のテーブルにポートおよび各ビットの機能を示します。

システム設定レジスタ（0x6E — 10進数110）

注：実装済みの互換性モードは以下の各段落に記載されています。未実装のモードを選択するとマッピングは行われず、ベースのMZ-700ハードウェアに戻ります。

CPLDは実行中マシンの機能を示す読み取り専用の情報レジスタも保持しています。

システム情報レジスタ（0x6F — 10進数111）

ソフトプロセッサ

追加された第二のプロセッサはZPU Evolutionです。これはZylin ASのØyvind Harboeが組み込みシステムの監視モードで実行するための最小ロジックサイズCPUとして開発した32ビットスタックベースプロセッサです。ZPU FlexやZPUINOなどのいくつかの拡張版がありますが、どれも私がSharp MZシリーズエミュレータへの組み込みに求めるものを提供していなかったため、速度と拡張性を改良してZPU Evolutionを再設計しました。

ZPU Evolutionは組み込みを目的として設計されていたため、zOSがこの機能を念頭に置いて書かれました。デバイス内でタスクを実行してその機能を強化し、シリアル接続越しのインタラクティブセッションを提供するOSです。tranZPUter SWプロジェクトが生まれた際にzOSはK64Fに移植され、tranZPUter SWおよびSharp MZホストの内部に接続できることで設計とデバッグに大きく貢献しています。

ZPU EvoをtranZPUter SW-700の「ソフト」プロセッサとして追加するにはzOSの進化が必要でした。シリアル接続がなくなり、キーボード、画面などを直接制御する必要があります。これによりSharpMZモジュールが追加され、Sharp MZ-700のキーボードと画面を駆動する基本的なハードウェア抽象化レイヤー、ANSIターミナルエミュレータを含む基本的なユーザーI/O機能を提供します。Sharp MZ-700モニタからZPUを選択すると、zOSが起動しMS-DOSのようなインタラクティブな環境が提示されます。tbasic、mbasic、kilo（VT100ベースの画面エディタ）などの基本アプリケーションはzOSのappsセクションで見つけることができます。

現在、FPGAにはMMU付きNIOSIIプロセッサをインスタンス化することを検討しています。FPGAはこのプロセッサとサポート回路を実装するリソースを持っており、最終的にはSharp MZ-700でLinuxが動作することになります。完成してこのページが更新されるまでは作業中として考えてください。

CPU設定レジスタ

CPU設定レジスタ（0x6C — 10進数108）

FPGAはソフトプロセッサの機能を示す読み取り専用の情報レジスタを保持しています。

CPU情報レジスタ（0x6D — 10進数109）

ZPUメモリマップ

ZPUは設定可能なリニアアドレス空間を持ち、通常18〜32ビット幅です。ソフトプロセッサとして使用する場合は24ビットに設定されます。

ビデオモジュール

プログラマブルレジスタ

映像機能を利用するために、すべての機能にアクセスできる一連のレジスタが設計されています。

機能は次のようにグループ化されています。

• コントロール — 映像機能モードの設定、カラム幅の設定、カラー／モノクロ機能の設定。
• グラフィックス — グラフィックス機能の設定。
• GPU — 映像処理を高速化するために内蔵グラフィックスプロセッサにタスクをオフロード。
• パレット — 表示パレットの設定と構成。

レジスタは上位I/O領域の 0xD0 〜 0XFD に配置されており、標準のZ80 I/Oコマンド IN/OUT でアクセスします。特に断りのない限り、すべてのレジスタは読み書き可能で、読み出すと現在格納されている値が返されます。

コントロールレジスタ (0xF8 - 248 十進)

映像モードレジスタです。Video Module が動作するハードウェアモデルと、出力表示のカラム幅およびカラー機能を指定します。

グラフィックスモードレジスタ (0xF9 - 249 十進)

グラフィックスモードコントロールレジスタです。出力する映像の種類、ブレンド方法、読み書き可能なグラフィックスRAMバンクを指定します。

カラーライタレジスタ (0xFA - 250 十進 〜 0xFC - 252 十進)

メモリページレジスタ (0xFD - 253 十進)

このレジスタはビデオメモリをZ80アドレス空間に有効化する役割を担います。3つのカラー各16KB GRAM（グラフィックスモードレジスタで選択）のうち1つをZ80アドレス C000:FFFF に、またはCGROMをZ80アドレス空間 D000:DFFF に有効化できます。このレジスタは他のすべてのメモリページ設定より優先されます。

Video Module ステータスレジスタ (0xFD - 253 十進)

このレジスタは Video Module のステータスを報告します。ビット7と0はメモリページレジスタ設定の報告用として予約されています。

GPUパラメータレジスタ (0xF6 - 246 十進)

GPUコマンドレジスタ (0xF7 - 247 十進)

GPUステータスレジスタ (0xF7 - 247 十進)

このレジスタは現在のGPUステータスを返し、新しいコマンドを要求する前にポーリングする必要があります。

VGAボーダー領域レジスタ (0xF3 - 243 十進)

VGAモードでは、グラフィックスRAM/VRAMの拡大表示が表示領域全体を覆いきれず、通常は空白のままです。このレジスタにより属性を設定して、必要に応じて異なるカラーを適用できます。

パレット選択レジスタ (0xF5 - 245 十進)

パレット設定オフポインタレジスタ選択 (0xD3 - 211 十進)

このレジスタは、ピクセル（R/G/B）がオフ状態のときに設定するパレット番号を指定します。つまり、ピクセルがオフのときに出力されるカラーです。実際のパレットカラーレジスタへの書き込み前にこのレジスタへの書き込みが必要です。

パレット設定オンポインタレジスタ選択 (0xD4 - 212 十進)

このレジスタは、ピクセル（R/G/B）がオン状態のときに設定するパレット番号を指定します。つまり、ピクセルがオンのときに出力されるカラーです。実際のパレットカラーレジスタへの書き込み前にこのレジスタへの書き込みが必要です。

パレット赤値設定レジスタ (0xD5 - 213 十進)

このレジスタは、オフ/オンポインタレジスタで選択されたパレットで使用する5ビットの赤値を設定します。

パレット緑値設定レジスタ (0xD6 - 214 十進)

このレジスタは、オフ/オンポインタレジスタで選択されたパレットで使用する5ビットの緑値を設定します。

パレット青値設定レジスタ (0xD6 - 214 十進)

このレジスタは、オフ/オンポインタレジスタで選択されたパレットで使用する5ビットの青値を設定します。

ビデオモードパラメータレジスタ設定 (0xD0 - 208 十進)

ビデオモード下位パラメータバイトレジスタ設定 (0xD1 - 209 十進)

このレジスタは、ビデオモードパラメータレジスタで選択されたパラメータの下位バイトを書き込むために使用します。たとえばパラメータ0が設定されている場合、このレジスタへの書き込みで H_DSP_START パラメータの下位バイトが更新されます。

ビデオモード上位パラメータバイトレジスタ設定 (0xD2 - 210 十進)

このレジスタは、ビデオモードパラメータレジスタで選択されたパラメータの上位バイトを書き込むために使用します。たとえばパラメータ0が設定されている場合、このレジスタへの書き込みで H_DSP_START パラメータの上位バイトが更新されます。

ダイレクトアクセスモード

Video Controller には、CPLDメモリマネージャをバイパスする24ビットアドレスを使用したダイレクトアクセスモードがあります。このモードは K64F I/Oプロセッサや FPGA 上にインスタンス化されたソフトプロセッサで使用できます。以下の表で、Y はアドレスオフセットを指し、ZPU 構成では 0xE00000 になります。

互換モード

Sharp MZ-80A モード

キーボードマッピング

MZ-700 のキーボードレイアウトを MZ-80A にコピーしてマッピングが行われています。

その他のキーはマシン間で同一です。

Sharp MZ-80B モード

ハードウェア記述言語

複雑論理デバイス — MAX 7000A

CPLDは、オリジナルの tranZPUter SW に搭載されていたディスクリートロジックとフラッシュRAMデコーダを置き換えます。Sharp MZ-700 と tranZPUter Z80 アップグレードロジックの Z80 信号に直接インターフェースし、以下を提供することを目的としています。

• Z80 メモリマップデコード
• Z80 バス制御
• WAITステート生成
• ハードウェアリマッピング
• 電圧変換

CPLD 設定を構成するソースファイルは以下のとおりです。

CPLDビットストリームのビルド

コンパイル：

   1. Quartus Prime v13.0.1 を起動します。ローカルインストールまたは Docker イメージのいずれかを使用してください。
   2. 'File->Open Project' に移動し、リポジトリのクローンが保存されているディレクトリを検索して、<Clone Path>/tranZPUter/CPLD/build/tranZPUterSW700.qpf ファイルを選択します。これにより CPLD tranZPUter SW-700 プロジェクトが開きます。
   3. 'Processing->Start' コンパイルを選択します。警告メッセージは無視して構いません。
   4. 完了すると、<Clone Path>/tranZPUter/CPLD/build/output_files ディレクトリに tranZPUterSW700.sof という名前のビットストリームが作成されます。

プログラミング：

   1. ビットストリームをCPLDにアップロードするには、tranZPUter SW-700 ボードの10ピン JTAG IDC コネクタに USB ポート経由で Altera USB Blaster を接続する必要があります。
   2. Quartus Prime で 'Tools->Programmer' に移動すると、新しいプログラマウィンドウが起動します。
   3. プログラマウィンドウで 'Hardware Setup' をクリックし、USBアダプタを選択して 'Close' をクリックします。
   4. 'Auto Detect' をクリックすると、EPM7512AET144、EP3C25E144、EPCS16 の3つのデバイスが検出されるはずです。
   5. EPM7512AET144 デバイスを右クリックし、Add File を選択して <Clone Path>/tranZPUter/CPLD/build/output_files/tranZPUterSW700.sof に配置された sof ファイルを選択し、Open をクリックします。
   6. EPM7512AET144 に対して 'Program/Configure' および 'Verify' チェックボックスを選択します。
   7. 'Start' をクリックすると、コンパイル済みビットストリームがCPLDにプログラムされます。

フィールドプログラマブルゲートアレイ

ソフト ZPU プロセッサを使用することで、zOS オペレーティングシステム が MZ-700 コンソール上のホストOSとして、また ARM Cortex-M4 K64F I/Oプロセッサの組み込みOSとしても動作します。

FPGA バージョン 1.2 - Cyclone III

tranZPUter SW-700 ハードウェアのバージョン1.2における Cyclone III FPGA は、Sharp MZ-700 向けの拡張映像機能を提供します。Sharp MZ エミュレータをベースとして、ほぼすべての Sharp MZ 映像ハードウェア機能とカラーピクセルマップグラフィックスを提供します。また GPU（グラフィックスプロセッシングユニット）の萌芽的な機能も提供します。FPGAが提供する機能：

• Sharp MZ シリーズの映像機能：MZ-80K、MZ-80C、MZ-1200、MZ-80A、MZ-700、MZ-80B（GRAM I/II を含む）。
• カラーピクセルグラフィックスモード、8色 640x200 および 320x200。
• 複数の映像出力モード：オリジナル、VGA 640x480@60Hz、VGA 800x600@60Hz、VGA 1024x768@60Hz。

FPGA v1.2 ビットストリームのビルド

コンパイル：

   1. Quartus Prime v13.1 を起動します。ローカルインストールまたは Docker イメージのいずれかを使用してください。
   2. 'File->Open Project' に移動し、リポジトリのクローンが保存されているディレクトリを検索して、<Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.2/build/VideoController700.qpf ファイルを選択します。これにより FPGA tranZPUter SW-700 プロジェクトが開きます。
   3. 'Processing->Start Compilation' を選択します。警告メッセージは無視して構いません。
   4. 完了すると、<Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.2/build/output_files ディレクトリに VideoController700.sof という名前のビットストリームが作成されます。

FPGA プログラミング：

   1. ビットストリームをFPGAにアップロードするには、tranZPUter SW-700 ボードの10ピン JTAG IDC コネクタに USB ポート経由で Altera USB Blaster を接続する必要があります。
   2. Quartus Prime で 'Tools->Programmer' に移動すると、新しいプログラマウィンドウが起動します。
   3. プログラマウィンドウで 'Hardware Setup' をクリックし、USBアダプタを選択して 'Close' をクリックします。
   4. 'Auto Detect' をクリックすると、EPM7512AET144、EP3C25E144、EPCS16 の3つのデバイスが検出されるはずです。
   5. EP3C25E144 デバイスを右クリックし、'Edit->Add File' を選択して <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.2/build/output_files/VideoController700.sof に配置された sof ファイルを選択し、Open をクリックします。
   6. EP3C25E144 に対して 'Program/Configure' チェックボックスを選択します。
   7. 'Start' をクリックすると、コンパイル済みビットストリームがFPGAにプログラムされます。
   8. FPGAのプログラミングは不揮発性ではなく、電源を切るとビットマップは失われます。プログラミングを持続させるには、以下の EPCS16 プログラミング手順に従ってください。

EPCS16 プログラミング：

   1. ビットストリームを EPCS16 にアップロードするには（FPGA が電源投入時に読み取る不揮発性シリアルフラッシュRAM）、tranZPUter SW-700 ボードの10ピン JTAG IDC コネクタに USB ポート経由で Altera USB Blaster を接続する必要があります。
   2. Quartus Prime で 'File->Convert Programming Files' に移動すると、新しい 'Convert Programming File' ウィンドウが起動します。
   3. Convert Programming File ウィンドウで：
     3a. 'Programming File Type' をクリックして JTAG Indirect Configuration File を選択します。
     3b. 'Configuration Device' をクリックして EPCS16 を選択します。
     3c. 'File Name' をクリックして <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.2/build/output_files/VideoController700.sof を選択します。
     3d. 'Flash Loader' をクリックし、'Add Device' ボタンをクリックします。Cyclone III -> EP3C25 を選択して OK をクリックします。
     3e. 'SOF Data' をクリックし、'Add File' ボタンをクリックします。出力ファイル <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.2/build/output_files/VideoController700.jic を選択して OK をクリックします。
     3f. 'Generate' ボタンをクリックすると、出力 JIC ファイルが <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.2/build/output_files/VideoController700.jic として作成されます。
     3g. 'Close' をクリックして Convert Programming File ウィンドウを閉じます。
   4. Quartus Prime で 'Tools->Programmer' に移動すると、新しいプログラマウィンドウが起動します。
   5. プログラマウィンドウで 'Hardware Setup' をクリックし、USBアダプタを選択して 'Close' をクリックします。
   6. 'Auto Detect' をクリックすると、EPM7512AET144、EP3C25E144、EPCS16 の3つのデバイスが検出されるはずです。
   7. EP3C25E144 デバイスを右クリックし、'Edit->Add File' を選択して <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.2/build/output_files/VideoController700.sof に配置された sof ファイルを選択し、Open をクリックします。
   8. EPCS16 デバイスを右クリックし、'Edit->Add File' を選択して <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.2/build/output_files/VideoController700.jic に配置された jic ファイルを選択し、Open をクリックします。
   9. EP3C25E144 に対して 'Program/Configure' チェックボックスを選択します。
  10. EPCS16 に対して 'Program/Configure' および 'Verify' チェックボックスを選択します。
  11. 'Start' をクリックすると、FPGA と EPCS16 不揮発性フラッシュRAM にコンパイル済みビットストリームがプログラムされます。
  12. FPGAのプログラミングはこれで持続するようになり、電源サイクルをまたいで保持されます。

FPGA バージョン 1.3 - Cyclone IV

tranZPUter SW-700 ハードウェアのバージョン1.3における Cyclone IV FPGA は、Sharp MZ-700 向けのバージョン1.2ボードの拡張映像機能だけでなく、ZPU EVO(lution) などのソフトCPUセットも提供します。このFPGAが提供する機能：

• Sharp MZ シリーズの映像機能：MZ-80K、MZ-80C、MZ-1200、MZ-80A、MZ-700、MZ-80B（GRAM I/II を含む）。
• カラーピクセルグラフィックスモード、8色 640x200、640x200 および 320x200。
• 複数の映像出力モード：オリジナル、VGA 640x480@60Hz、VGA 800x600@60Hz、VGA 1024x768@60Hz。
• T80 ソフトCPU：VHDLで書かれた Z80 互換プロセッサ。
• ZPU EVO(lution) ソフトCPU：zOS オペレーティングシステムを動作させる32ビットスタックベースプロセッサ。

FPGA v1.3 ビットストリームのビルド

コンパイル：

   1. Quartus Prime v17.1 を起動します。ローカルインストールまたは Docker イメージのいずれかを使用してください。
   2. 'File->Open Project' に移動し、リポジトリのクローンが保存されているディレクトリを検索して、<Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.3/build/coreMZ.qpf ファイルを選択します。これにより FPGA tranZPUter SW-700 プロジェクトが開きます。
   3. 'Processing->Start Compilation' を選択します。警告メッセージは無視して構いません。
   4. 完了すると、<Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.3/build/output_files ディレクトリに VideoController700.sof という名前のビットストリームが作成されます。

FPGA プログラミング：

   1. ビットストリームをFPGAにアップロードするには、tranZPUter SW-700 ボードの10ピン JTAG IDC コネクタに USB ポート経由で Altera USB Blaster を接続する必要があります。
   2. Quartus Prime で 'Tools->Programmer' に移動すると、新しいプログラマウィンドウが起動します。
   3. プログラマウィンドウで 'Hardware Setup' をクリックし、USBアダプタを選択して 'Close' をクリックします。
   4. 'Auto Detect' をクリックすると、EPM7512AET144、EP4CE75F23、EPCS64 の3つのデバイスが検出されるはずです。
   5. EP3C25E144 デバイスを右クリックし、'Edit->Add File' を選択して <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.3/build/output_files/coreMZ.sof に配置された sof ファイルを選択し、Open をクリックします。
   6. EP4CE75F23 に対して 'Program/Configure' チェックボックスを選択します。
   7. 'Start' をクリックすると、コンパイル済みビットストリームがFPGAにプログラムされます。
   8. FPGAのプログラミングは不揮発性ではなく、電源を切るとビットマップは失われます。プログラミングを持続させるには、以下の EPCS54 プログラミング手順に従ってください。

EPCS16 プログラミング：

   1. ビットストリームを EPCS16 にアップロードするには（FPGA が電源投入時に読み取る不揮発性シリアルフラッシュRAM）、tranZPUter SW-700 ボードの10ピン JTAG IDC コネクタに USB ポート経由で Altera USB Blaster を接続する必要があります。
   2. Quartus Prime で 'File->Convert Programming Files' に移動すると、新しい 'Convert Programming File' ウィンドウが起動します。
   3. Convert Programming File ウィンドウで：
     3a. 'Programming File Type' をクリックして JTAG Indirect Configuration File を選択します。
     3b. 'Configuration Device' をクリックして EPCS64 を選択します。
     3c. 'File Name' をクリックして <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.3/build/output_files/coreMZ.sof を選択します。
     3d. 'Flash Loader' をクリックし、'Add Device' ボタンをクリックします。Cyclone IV -> EP4CE75 を選択して OK をクリックします。
     3e. 'SOF Data' をクリックし、'Add File' ボタンをクリックします。出力ファイル <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.3/build/output_files/coreMZ.jic を選択して OK をクリックします。
     3f. 'Generate' ボタンをクリックすると、出力 JIC ファイルが <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.3/build/output_files/coreMZ.jic として作成されます。
     3g. 'Close' をクリックして Convert Programming File ウィンドウを閉じます。
   4. Quartus Prime で 'Tools->Programmer' に移動すると、新しいプログラマウィンドウが起動します。
   5. プログラマウィンドウで 'Hardware Setup' をクリックし、USBアダプタを選択して 'Close' をクリックします。
   6. 'Auto Detect' をクリックすると、EPM7512AET144、EP4CE75F23、EPCS64 の3つのデバイスが検出されるはずです。
   7. EP3C25E144 デバイスを右クリックし、'Edit->Add File' を選択して <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.3/build/output_files/coreMZ.sof に配置された sof ファイルを選択し、Open をクリックします。
   8. EPCS16 デバイスを右クリックし、'Edit->Add File' を選択して <Clone Path>/tranZPUter/FPGA/SW700/v1.3/build/output_files/coreMZ.jic に配置された jic ファイルを選択し、Open をクリックします。
   9. EP4CE75F23 に対して 'Program/Configure' チェックボックスを選択します。
  10. EPCS64 に対して 'Program/Configure' および 'Verify' チェックボックスを選択します。
  11. 'Start' をクリックすると、FPGA と EPCS64 不揮発性フラッシュRAM にコンパイル済みビットストリームがプログラムされます。
  12. FPGAのプログラミングはこれで持続するようになり、電源サイクルをまたいで保持されます。

Docker 上の Quartus Prime

1. リポジトリをクローンします：

    cd ~
    git clone https://git.eaw.app/eaw/zpu.git
    cd zpu/docker/QuartusPrime
   

   
   現在の設定では Quartus Prime の Lite バージョンがビルドされます。Standard バージョンをインストールする場合は、Docker イメージをビルドする前に：

    編集：        zpu/docker/QuartusPrime/Dockerfile.13.0.1
    コメント解除： '#ARG QUARTUS=QuartusSetup-13.0.1.232.run'
    コメントアウト： 'ARG QUARTUS=QuartusSetupWeb-13.0.1.232.run'
   

   ライセンスファイルをお持ちの場合：

    コピー： <あなたのライセンスファイル> を zpu/docker/QuartusPrime/files/license.dat に
    編集：   zpu/docker/QuartusPrime/run.sh
    変更：   MAC_ADDR="02:50:dd:72:03:01" をライセンスファイルのMACアドレスに変更。
   

   Docker イメージをビルドします：

    docker build -f Dockerfile.13.0.1 -t quartus-ii-13.0.1 --build-arg user_uid=`id -u`  --build-arg user_gid=`id -g` --build-arg user_name=`whoami` .
   

   
   Quartus Prime 13.1 または 17.1.1 の場合は 13.0.1 を必要なバージョンに置き換えてください。Quartus Prime 13.0.1 は古い MAX CPLD デバイスをサポートします。Quartus Prime 13.1 は古い Cyclone III デバイスをサポートし、17.1.1 は Cyclone IV デバイスをサポートします。

2. X DISPLAY 変数を xserver に向けて設定します：

    export DISPLAY=<xサーバーのIPまたはホスト名>:<スクリーン番号または :<スクリーン番号>>
    # 例： export DISPLAY=192.168.1.1:0
   

   X サーバーマシン上で次のコマンドを実行します：

    xhost +
    # またはプライベートネットワーク以外でセキュリティを維持する場合は xhost <dockerホストのIP>
   

3. Quartus からアクセス可能なプロジェクトディレクトリを設定します。

    編集：    zpu/docker/QuartusPrime/run.sh
    変更：    PROJECT_DIR_HOST=<Quartus Prime からアクセスしたいホスト上の場所>
    変更：    PROJECT_DIR_IMAGE=<上記ホストディレクトリがマッピングされる Quartus Prime 実行コンテナ内の場所>
    # 例：  PROJECT_DIR_HOST=/srv/quartus
              PROJECT_DIR_IMAGE=/srv/quartus
   

4. 提供されているbashスクリプト ‘run_quartus.sh’ を使用してイメージを実行します。

    ./run_quartus.sh
   

   
   これにより Quartus Prime とインタラクティブなbashシェルが起動します。
   初回起動時はライセンスファイルの確認を求められます。'Run the Quartus Prime software' をクリックして OK をクリックしてください。
   
   ホストデバイスは実行中の Docker コンテナにマッピングされるため、USB Blaster を接続するとプログラマツール内で認識されます。インストールの一環として、USB-Blaster および USB-Blaster II の udev ルール、および CYC1000 開発ボード用の Arrow USB-Blaster ドライバをインストールしています。

5. Quartus Prime を停止するには：

    # Quartus Prime メインGUIウィンドウで File->Exit から終了するか
    # または
    docker stop quartus
   

   
   

ソフトウェア

zOS

オペレーティングシステムの詳細については zOS のセクションを参照してください。標準機能とツールに加えて、以下のアプリケーションが追加されています：

TZLOAD v1.2

コマンド：
  -h | --help              このヘルプテキスト。
  -d | --download <file>   tranZPUter のメモリ内容を保存するファイル。
  -u | --upload   <file>   内容を tranZPUter メモリにアップロードするファイル。
  -U | --uploadset <file>:<addr>,...,<file>:<addr>
                           指定された場所にファイルのセットをアップロード。--mainboard でメインボードをターゲットに指定。デフォルトは tranZPUter。
  -V | --video             指定された入力ファイルをビデオフレームバッファにアップロード、または指定された出力ファイルをビデオフレームバッファで埋める。

オプション：
  -a | --addr              読み書きするメモリアドレス。
  -l | --size              読み取るメモリブロックのサイズ。このオプションは tranZPUter メモリの読み取り時のみ使用。書き込み時はファイルサイズが使用される。
  -s | --swap              tranZPUter メモリを読み取って <infile> に保存し、同じメモリ位置に <outfile> を書き込む。
  -f | --fpga              操作は FPGA メモリで行われる。このフラグなしのデフォルトは tranZPUter メモリをターゲットとする。
  -m | --mainboard         操作は MZ80A メインボードで行われる。このフラグなしのデフォルトは tranZPUter メモリをターゲットとする。
  -M | --mempage           メインボードへの操作では操作前にすべての DRAM バンクをページイン。つまり MZ-700 は下位・上位 DRAM バンクをページインして 0000:FFFF = DRAM にする。
  -z | --mzf               ファイル操作でファイルを MZF フォーマットとして処理。--addr と --size が必要な場合は MZF ヘッダの値を上書き。
  -v | --verbose           より多くのメッセージを出力。

例：
  tzload --download monitor.rom -a 0x000000      # ファイル monitor.rom をアドレス 0x000000 の tranZPUter メモリに読み込む。

TZDUMP v1.1

コマンド：
  -h | --help              このヘルプテキスト。
  -a | --start             開始アドレス。

オプション：
  -e | --end               終了アドレス（--size の代替）。
  -s | --size              ダンプするメモリブロックのサイズ（--end の代替）。
  -f | --fpga              操作は FPGA メモリで行われる。このフラグなしのデフォルトは tranZPUter メモリをターゲットとする。
  -m | --mainboard         操作は MZ80A メインボードで行われる。このフラグなしのデフォルトは tranZPUter メモリをターゲットとする。
  -v | --verbose           より多くのメッセージを出力。

例：
  tzdump -a 0x000000 -s 0x200   # 0x000000 から 0x000200 まで tranZPUter メモリをダンプ。

| ——- | ———————————————– | | tzclear | tranZPUter メモリをクリア。 |

TZCLEAR v1.1

コマンド:-
  -h | --help              このヘルプテキストを表示。
  -a | --start             開始アドレス。

オプション:-
  -e | --end               終了アドレス（--size の代替）。
  -s | --size              クリアするメモリブロックのサイズ（--end の代替）。
  -b | --byte              各クリア済みメモリ位置に書き込むバイト値。デフォルトは 0x00。
  -f | --fpga              操作は FPGA メモリに対して行われます。このフラグなしのデフォルトは tranZPUter メモリを対象とします。
  -m | --mainboard         操作は MZ80A マザーボード上で行われます。このフラグなしのデフォルトは tranZPUter メモリを対象とします。
  -v | --verbose           より多くのメッセージを出力。

例:
  tzclear -a 0x000000 -s 0x200 -b 0xAA  # tranZPUter メモリの 0x000000 から 0x000200 までのメモリ位置を値 0xAA でクリア。

TZCLK v1.0

コマンド:-
  -h | --help              このヘルプテキストを表示。
  -f | --freq              希望する CPU クロック周波数。

オプション:-
  -e | --enable            セカンダリ CPU クロックを有効化。
  -d | --disable           セカンダリ CPU クロックを無効化。
  -v | --verbose           より多くのメッセージを出力。

例:
  tzclk --freq 4000000 --enable  # セカンダリ CPU クロック周波数を 4MHz に設定し、tranZPUter ボード上での使用を有効化。

TZRESET v1.0

コマンド:-
  -h | --help              このヘルプテキストを表示。
  -r | --reset             ハードウェアリセットを実行。
  -l | --load              デフォルト ROM を再ロード。
  -m | --memorymode <val>  メモリモードを設定。

オプション:-
  -v | --verbose           より多くのメッセージを出力。

例:
  tzreset -r        # Z80 および関連する tranZPUter ロジックをリセット。

TZIO v1.1

コマンド:-
  -h | --help              このヘルプテキストを表示。
  -o | --out <port>        I/O アドレスへ出力。
  -i | --in <port>         I/O アドレスから入力。

オプション:-
  -b | --byte              --out コマンドで I/O ポートに送るバイト値。デフォルトは 0x00。
  -m | --mainboard         操作は MZ80A マザーボード上で行われます。このフラグなしのデフォルトは tranZPUter I/O ドメインを対象とします。
  -v | --verbose           より多くのメッセージを出力。

例:
  tzio --out 0xf8 --byte 0x10    # アドレス 0xf8 で FPGA ビデオモードを設定。

TZFLUPD v1.1

コマンド:-
  -h | --help              このヘルプテキストを表示。
  -f | --file              K64F にアップロードしてフラッシュするバイナリファイル。

オプション:-
  -v | --verbose           より多くのメッセージを出力。

例:
  tzflupd -f zOS_22012021_001.bin --verbose   # zOS_22012021_001.bin ファイルを K64F フラッシュメモリにアップロードしてプログラム。

TZMTEST v1.0

コマンド:-
  -h | --help              このヘルプテキストを表示。
  -a | --start             開始アドレス。

オプション:-
  -e | --end               終了アドレス（--size の代替）。
  -s | --size              テストするメモリブロックのサイズ（--end の代替）。
  -f | --fpga              操作は FPGA メモリに対して行われます。このフラグなしのデフォルトは tranZPUter メモリを対象とします。
  -i | --iter              テスト反復回数。デフォルト = 1。
  -t | --test              ビット値でテストを指定。ビット 0 = R/W インクリメント昇順テスト、1 = R/W インクリメントウォーキングテスト、2 = W 昇順後 R、
                           ビット 3 = W ウォーキング後 R、ビット 4 = エコーおよびスティックビットテスト。
  -v | --verbose           より多くのメッセージを出力。

例:
  tzmtest -a 0x000000 -s 0x20000   # 0x000000 から 0x020000 まで 128K の tranZPUter メモリをテスト。

*T*ran*Z*puter *F*iling *S*ystem

TranZputer ファイリングシステムは、MZ-80A ROM ディスクアップグレードボードで使用されている Rom Filing System を tranZPUter に移植したものです。同じソフトウェア機能の多くを再利用しているため、同等のサービスを提供しますが、異なるメモリモデルを使用している点が異なります。その目的は、SD カードに保存されたファイルを操作するメソッドと、拡張コマンドラインインターフェースである TZFS モニターを提供することです。コマンドセットには SD ファイルの操作・バックアップのほか、MZ700/800 コンピューターで見られる多数のコマンドが含まれます。

RFS ではソフトウェアを多数の ROM ページに分割してページングでアクセスする必要がありましたが、TZFS も同様です。ただし TZFS のページはより大きいため、必要なページ数は少なくなります。TranZputer ファイリングシステムを構成する Z80 ソフトウェアは、リポジトリの <software> ディレクトリ内にあります。

TranZputer ファイリングシステムを構成するファイルは以下の通りです:

また、TZFS ソフトウェアのビルドを補助するいくつかのシェルスクリプトがあります:

CP/M

CBIOS および CP/M オペレーティングシステムを構成するファイルは以下の通りです:

さらに、CP/M ソフトウェアのビルドを補助するいくつかのシェルスクリプトがあります:

詳細については CP/M セクションを参照してください。

TZFS モニター

JE800<cr>

コンピューターを直接 TZFS で自動起動させることも可能です。そのためには、SD カードのルートディレクトリに以下の名前の空ファイルを作成してください:

'TZFSBOOT.FLG'

ディレクトリ一覧コマンドでは、80 桁モード時に 4 列で出力が表示されます。

テープコマンド

TZFS コマンドにより、Sharp MZ シリーズのすべてのテープフォーマットの読み書きが可能になりました。MZ-80B のようにカセットが豊富でないが、ソフトウェアプログラムがバイナリ MZF イメージとして入手可能な他の MZ マシンをお持ちの場合に非常に便利な機能です。

テープロード

MZ-700 メモリにテープをロードするには、L、LT、または LTNX コマンドを使用できます。L と LT は同一です。LTNX はプログラムをロードしますが実行せず、完了時にロード情報、サイズ、実行アドレスを報告します。

ソーステープのマシンを指定するには、コマンドの後に <ハードウェアモード> オプションを使用します（デフォルト、未指定の場合は MZ-700）。

例: MZ-80B 標準の 1800 ボードシステムを使用してテープをロードするには、以下のコマンドを実行します:
    L,B

テープセーブ

MZ-700 メモリから MZ-700 CMT ユニットにテープを保存するには、S または同一の ST コマンドを使用できます。連続したコマンドとして、開始アドレス（MZ-700 メモリ内のプログラムの位置）、終了アドレス（プログラムの最終アドレス）、実行アドレスを指定します。現在、属性の指定はできず、デフォルトで OBJCD（実行可能）になります。コマンドを発行するとファイル名の入力を促され、MZF ヘッダーが作成されてプログラムがテープに保存されます。

ターゲットテープのマシンを指定するには、コマンドの後に <ハードウェアモード> オプションを使用します（デフォルト、未指定の場合は MZ-700）。

例: 開始アドレス $1200、終了アドレス $3035、実行アドレス $1200 のプログラムを MZ-80B 用のテープとして保存するには:
    ST120030351200,B

SD ファイルをテープにコピー

SD カードに保存された MZF ファイルをテープにコピーするには SD2T コマンドを使用します。通常は CD および DIR コマンドで必要なファイルを探し、その一意の番号をコマンドの引数として指定します。

ターゲットテープのマシンを指定するには、コマンドの後に <ハードウェアモード> オプションを使用します（デフォルト、未指定の場合は MZ-700）。

例: MZ-2000 マシン用に BASIC MZ-1Z001 をテープにコピーしたい場合で、ファイルの SD カード ID が「0C」のとき、カセットドライブにテープを入れて以下のコマンドを実行します:
    SD2T0C,2

テープを SD ファイルにコピー

テープのプログラムを SD カードにコピーするには T2SD コマンドを使用します。通常は CD コマンドでイメージを保存するディレクトリに切り替え（ディレクトリあたり最大 255 ファイル）、このコマンドを実行します。コマンドはテープを検索し、最初に見つかったプログラムをロードして、テープイメージのファイル名で SD カードに保存します。

ターゲットテープのマシンを指定するには、コマンドの後に <ハードウェアモード> オプションを使用します（デフォルト、未指定の場合は MZ-700）。

例: MZ-800 ベースのプログラムを SD カードに保存したい場合、ドライブにテープを入れて以下のコマンドを実行します:
    T2SD,8
完了するとファイルの詳細と SD カード ID が報告されます。

テープ全体を一括して SD にコピー

複数のファイルが保存されたテープや複数のテープを SD に保存する必要がある場合は T2SDB コマンドを使用します。このコマンドは上記の T2SD コマンドと同一ですが、テープからの読み取りと SD への保存をループして繰り返す点が異なります。いつでも BREAK を押すとコマンドを終了できます。

ターゲットテープのマシンを指定するには、コマンドの後に <ハードウェアモード> オプションを使用します（デフォルト、未指定の場合は MZ-700）。

例: MZ-800 テープ全体を SD カードに保存したい場合、ドライブにテープを入れて以下のコマンドを実行します:
    T2SDB,8
各ファイルが読み取られて保存されるたびに、開始アドレス、サイズ、実行アドレス、保存ファイル名が出力されます。

Sharp BASIC SA-5510

BASIC SA-5510 の新バージョンは「BASIC SA-5510-TZ」と命名されています。

注: ランダムファイルの読み書き BASIC 操作については、ロジックを完全に理解していないためまだ完全には実装していません。分析できる適切なプログラムが見つかり次第、CMT 仕様に従って TZFS を適応させます。

Microsoft BASIC

インターネット上では NASCOM 4.7b のソースコードが 2 バージョン提供されています。オリジナルと、Grant Searle 氏が彼の multicomp プロジェクト 向けに LOAD/SAVE/SCREEN などのハードウェア依存コマンドを除いてバイナリ・16 進数変数を追加するよう調整したバージョンです。私はこの両方を組み合わせて第三のバージョンを作り、不足していたテープコマンドを含む利用可能なコマンドを書き加え、拡張しました。

• MS-BASIC(MZ-80A) - カセットからブートできるオリジナルの 48K ハードウェア。
• MS-BASIC(MZ-700) - カセットからブートできるオリジナルの 64K ハードウェア。
• MS-BASIC(TZFS40) - ビデオアップグレードハードウェアなしの TZFS アップグレード。
• MS-BASIC(TZFS80) - 80 桁ディスプレイを提供する FPGA ビデオモジュールアップグレード搭載の TZFS アップグレード。

それぞれが TZFS ドライブに表示され、ハードウェアと用途に応じて使用してください。標準コマンドと関数については、オリジナルの NASCOM Basic マニュアル を参照してください。以下の表は MZ-80A ROM ディスクハードウェアに合わせて追加した拡張機能の概要です。

NASCOM カセットイメージコンバーターツール

コンバーターはコマンドラインで動作するよう設計されており、その書式は以下の通りです:

NASCONV v1.0

必須:-
  -i | --image <ファイル>      変換するイメージファイル。
  -o | --output <ファイル>     変換済みデータの出力先ファイル。

オプション:-
  -l | --loadaddr <アドレス>   MZ80A BASIC 開始アドレス。NASCOM アドレスは正しい MZ80A アドレス設定に使用されます。
  -n | --nasaddr <アドレス>    オリジナル NASCOM BASIC 開始アドレス。
  -h | --help                  このヘルプを表示。
  -v | --verbose               より多くのメッセージを出力。

例:
  nasconv --image 3dnc.cas --output 3dnc.bas --nasaddr 0x10fa --loadaddr 0x4341    ファイル 3dnc.cas を NASCOM カセット形式から変換。

tranZPUter SW-700 ソフトウェアのビルド

tranZPUter SW-700 ボードを動作させるには、以下の複数のソフトウェアコンポーネントが必要です:

• zOS 組み込み版 - K64F I/O プロセッサ上で動作する内蔵オペレーティングシステム
• zOS ユーザー版 - Sharp MZ-700 のメインホストプロセッサとして動作する ZPU Evo 用のオペレーティングシステム
• TZFS - Sharp MZ-700 上で動作する Z80 ベースのオペレーティングシステム／ファイリングシステム
• CP/M - マイクロコンピューター向けの本格的なオペレーティングシステム。Sharp MZ-700 に移植しており、豊富なアプリケーションが利用可能です。

ソフトウェアのビルドには異なる手順が必要で、以下の各セクションで説明します。

パス

読みやすくするため、本章では以下の略称を対応するパスとして使用します。2 つのリポジトリを使用します。tranZPUter 用のプライマリリポジトリと、オペレーティングシステム用の zSoft です。

zSoft リポジトリ (zOS)

tranZPUter リポジトリ

ツール

注: K64F については、ARM 互換ツールチェーンが現在リポジトリのビルドツリー内に保存されています。

zOS（組み込み版）のビルド

K64F I/O プロセッサ内の組み込み OS として zOS をビルドするには、zOS ビルドセクション を参照してください。

典型的なビルドコマンドは次の通りです:

build.sh -C K64F -O zos  -N 0x10000 -d -T

これにより、プライマリヒープ 64K（-N 0x10000）および tranZPUter 拡張機能付き（-T）で K64F プロセッサ向けの zOS イメージがビルドされます。

出力ファイルは <z-zOS>/main.hex で、USB または OpenSDA 経由で tranZPUter ボードの K64F CPU にアップロードできます。

zOS（ユーザー版）のビルド

Sharp MZ-700 のメインプロセッサとして動作する ZPU Evo 上でユーザー OS として zOS をビルドするには、zOS の情報については zOS ビルドセクション を、ビルドの詳細については以下を参照してください。

ハードウェア上では、ZPU Evo に FPGA 内で 128K の高速 32 ビット RAM と tranZPUter ボード上に 512K の 8 ビット RAM が割り当てられています。典型的なビルドコマンドは次の通りです:

build.sh -C EVO -O zos -o 0 -M 0x1FD80 -B 0x0000 -S 0x3D80 -N 0x4000 -A 0x100000 -a 0x80000 -n 0x0000 -s 0x0000 -d -Z

これにより、プライマリヒープ 16K（-N 0x4000）、スタック 15K（-S 0x3D80）、SharpMZ ハードウェアドライバー拡張機能付き（-Z）で ZPU プロセッサ向けの zOS イメージがビルドされます。RAM 上限 -M 0x1FD80 に注意してください。0x1FD80:0x1FFFF の領域は ZPU と K64F I/O プロセッサの間のプロセッサ間通信ブロックとして使用されるため重要です。

出力ファイルは <z-zOS>/main.bin で、SD カードの /ZOS/ZOS.rom としてコピーします。

TZFS のビルド

リポジトリ をクローンし、提供されているシェルスクリプトとバイナリを実行することでソフトウェアと最終ロードイメージをビルドできます。

TZFS のビルド手順は以下の通りです:

1. <tools>/assemble_tzfs.sh を使用して TZFS バイナリを生成します。これにより、すべてのメインコードとバンクコードを含む ROM イメージ <roms>/tzfs.rom が作成されます。
2. <tools>/assemble_roms.sh を使用してオリジナルの MZ80A/MZ-700 モニター ROM を生成します。これにより <roms>/monitor_SA1510.rom、<roms>/monitor_80c_SA1510.rom、<roms>/monitor_1Z-013A.rom、<roms>/monitor_80c_1Z-013A.rom が作成されます。
3. 必要な Sharp MZF ファイルを MZF ディレクトリへコピーまたはそこから削除します。
4. SD カードにファイルをコピーします。

典型的なビルド手順については 以下 を参照してください。

CPM のビルド

CP/M のビルドには、CP/M ビルドセクション も参照してください。

tranZPUter 向けの CP/M バージョンは、特別な SD カードや圧縮された ROM イメージの準備が不要なため、ビルドが若干シンプルです。

CP/M システムは 4 つの部分に分けてビルドします:

1. CCP、BDOS、CBIOS スタブを含む cpm22.bin。
2. バンク化された CBIOS。プライマリソースは 0xF000:FFFF に位置する 4K ページと、
   別の 64K RAM ブロック内の最大 48K ページで構成されます。
3. 1 + 2 + MZF ヘッダーを連結した、TZFS でロード可能な MZF 形式ファイル。
4. K64F SD カード上に 16MB FAT32 ファイルとして保存される CPM ディスクドライブの作成。

上記のすべては ‘assemble_cpm.sh’ と ‘make_cpmdisks.sh’ の 2 つの bash スクリプトにまとめられており、以下のように実行できます:

cd <software>
tools/assemble_cpm.sh
tools/make_cpmdisks.sh

CPM ディスクイメージは <cpm>/1M44/RAW（生イメージ）または <cpm>/1M44/DSK（CPC 拡張形式ディスクイメージ）に生成されます。これらのイメージは <cpm> 内の CPM* で始まる各ディレクトリから 1.44MB ドライブイメージ 1 枚分として作成されます。なお、各ディレクトリは他のすべてのサポート済みディスク形式のイメージとしても対応するディレクトリ（例: 16MB SD カードドライブイメージ用の <cpm>/SDC16M）にパッケージ化されます。

SD カード上のファイルとして存在する CPM ディスクは <CPM>/SDC16M/RAW に保存され、CPMDSK<番号>.RAW 形式（<番号> は 00、01 … n）で、CP/M 上で接続されるディスクドライブに対応します（標準ブートの場合、00 = ドライブ A、01 = ドライブ B など。フロッピーディスクコントローラーが優先の場合は 00 = ドライブ C、01 = ドライブ D）。CP/M の通常実行時は最大 6 ディスクが接続されます（接続は動的ですが、利用可能メモリに制限されます）。

典型的なビルド手順

ソフトウェアのビルド、SD カードの作成、インストールの概要を以下に示します。

<a name="obtain-an-sd-card-and-partition-into-2-dos-fat32-formatted-partitions-mount-them-as-and-the-partition-size-should-be-at-least-512mb-each" id="obtain-an-sd-card-and-partition-into-2-dos-fat32-formatted-partitions-mount-them-as-and-the-partition-size-should-be-at-least-512mb-each"></a>
# SD カードを用意し、2 つの DOS FAT32 フォーマットパーティションに分割して <SD CARD P1> および <SD CARD P2> としてマウント。各パーティションのサイズは 512MB 以上が推奨。
<a name="the-first-partition-will-host-the-software-to-run-on-the-k64f-io-processor-and-all-the-sharp-mz-software-to-be-accessed-by-the-sharp-mz-700" id="the-first-partition-will-host-the-software-to-run-on-the-k64f-io-processor-and-all-the-sharp-mz-software-to-be-accessed-by-the-sharp-mz-700"></a>
# 第 1 パーティションは K64F I/O プロセッサ上で動作するソフトウェアと、Sharp MZ-700 がアクセスするすべての Sharp MZ ソフトウェアをホストします。
<a name="the-second-partition-will-host-the-software-to-run-on-the-zpu-evo-processor-when-it-acts-as-the-main-sharp-mz-700-processor" id="the-second-partition-will-host-the-software-to-run-on-the-zpu-evo-processor-when-it-acts-as-the-main-sharp-mz-700-processor"></a>
# 第 2 パーティションは Sharp MZ-700 のメインプロセッサとして動作する ZPU Evo プロセッサ用ソフトウェアをホストします。

<a name="build-zos-embedded" id="build-zos-embedded"></a>
# zOS（組み込み版）のビルド
cd <zsoft>
./build.sh -C K64F -O zos  -N 0x10000 -d -T
<a name="flash-mainhex-into-the-k64f-processor-via-usb-or-opensda" id="flash-mainhex-into-the-k64f-processor-via-usb-or-opensda"></a>
# <z-zOS>/main.hex を USB または OpenSDA 経由で K64F プロセッサにフラッシュ。
cp -r build/SD/* <SD CARD P1>/

<a name="build-zos-user" id="build-zos-user"></a>
# zOS（ユーザー版）のビルド
./build.sh -C EVO -O zos -o 0 -M 0x1FD80 -B 0x0000 -S 0x3D80 -N 0x4000 -A 0x100000 -a 0x80000 -n 0x0000 -s 0x0000 -d -Z
cp -r build/SD/* <SD CARD P2>/
<a name="ensure-that-the-zpu-zos-kernel-is-copied-to-the-k64f-partition-as-it-will-be-used-for-loading-into-the-zpu-evo-on-reset" id="ensure-that-the-zpu-zos-kernel-is-copied-to-the-k64f-partition-as-it-will-be-used-for-loading-into-the-zpu-evo-on-reset"></a>
# ZPU の zOS カーネルを K64F パーティションにもコピー（リセット時に ZPU Evo にロードするため）。
cp -rbuild/SD/ZOS/* <SD CARD P1>/ZOS/

<a name="build-tzfs" id="build-tzfs"></a>
# TZFS のビルド
cd <software>
tools/assemble_tzfs.sh
<a name="build-the-required-host-sharp-roms" id="build-the-required-host-sharp-roms"></a>
# 必要なホスト（Sharp）ROM のビルド。
tools/assemble_roms.sh
<a name="build-cpm" id="build-cpm"></a>
# CPM のビルド
tools/assemble_cpm.sh
<a name="build-the-cpm-disks" id="build-the-cpm-disks"></a>
# CPM ディスクのビルド。
tools/make_cpmdisks.sh

<a name="create-the-target-directories-on-the-sd-card-1st-partition-and-copy-all-the-necessary-applications-and-roms" id="create-the-target-directories-on-the-sd-card-1st-partition-and-copy-all-the-necessary-applications-and-roms"></a>
# SD カード第 1 パーティションにターゲットディレクトリを作成し、必要なアプリケーションと ROM をすべてコピー。
mkdir -p <SD CARD P1>/TZFS/
mkdir -p <SD CARD P1>/MZF/
mkdir -p <SD CARD P1>/CPM/
mkdir -p <SD CARD P1>/BAS
mkdir -p <SD CARD P1>/CAS
cp <software>/roms/tzfs.rom                   <SD CARD P1>/TZFS/
cp <software>/roms/monitor_SA1510.rom         <SD CARD P1>/TZFS/SA1510.rom
cp <software>/roms/monitor_80c_SA1510.rom     <SD CARD P1>/TZFS/SA1510-8.rom
cp <software>/roms/monitor_1Z-013A.rom        <SD CARD P1>/TZFS/1Z-013A.rom
cp <software>/roms/monitor_80c_1Z-013A.rom    <SD CARD P1>/TZFS/1Z-013A-8.rom
cp <software>/roms/monitor_1Z-013A-KM.rom     <SD CARD P1>/TZFS/1Z-013A-KM.rom
cp <software>/roms/monitor_80c_1Z-013A-KM.rom <SD CARD P1>/TZFS/1Z-013A-KM-8.rom
cp <software>/roms/MZ80B_IPL.rom              <SD CARD P1>/TZFS/MZ80B_IPL.rom
cp <software>/MZF/CPM223.MZF                  <SD CARD P1>/MZF/
cp <software>/roms/cpm22.bin                  <SD CARD P1>/CPM/
cp <software>/CPM/SDC16M/RAW/*                <SD CARD P1>/CPM/
cp <software>/MZF/*                           <SD CARD P1>/MZF/
cp <software>/BAS/*                           <SD CARD P1>/BAS/
cp <software>/CAS/*                           <SD CARD P1>/CAS/

<a name="if-you-want-tzfs-to-autostart-create-an-empty-flag-file-as-follows" id="if-you-want-tzfs-to-autostart-create-an-empty-flag-file-as-follows"></a>
# TZFS を自動起動させる場合は、以下のように空のフラグファイルを作成。
> <SD CARD P1>/TZFSBOOT.FLG

<a name="if-you-want-to-run-tzfs-commands-on-each-boot-create-an-autoexecbat-file-and-place-required-commands-into-the-file" id="if-you-want-to-run-tzfs-commands-on-each-boot-create-an-autoexecbat-file-and-place-required-commands-into-the-file"></a>
# 起動時に TZFS コマンドを実行したい場合は、autoexec.bat ファイルを作成して必要なコマンドを記述。
> <SD CARD P1>/AUTOEXEC.BAT

<a name="eject-the-card-and-insert-it-into-the-sd-card-reader-on-the-tranzputer-board" id="eject-the-card-and-insert-it-into-the-sd-card-reader-on-the-tranzputer-board"></a>
# カードを取り出して tranZPUter ボードの SD カードリーダーに挿入。
<a name="remove-the-z80-from-the-sharp-mz-machine-and-install-the-tranzputer-board-into-the-z80-socket" id="remove-the-z80-from-the-sharp-mz-machine-and-install-the-tranzputer-board-into-the-z80-socket"></a>
# Sharp MZ マシンから Z80 を取り外し、tranZPUter ボードを Z80 ソケットに装着。
<a name="power-on-if-the-autostart-flag-has-been-created-you-should-see-the-familiar-monitor" id="power-on-if-the-autostart-flag-has-been-created-you-should-see-the-familiar-monitor"></a>
# 電源を入れてください。自動起動フラグが作成されていれば、見慣れたモニターのサインオンメッセージに続いて +TZFS が表示されます。
<a name="signon-message-followed-by-tzfs-if-the-autostart-flag-hasnt-been-created-enter-the-command" id="signon-message-followed-by-tzfs-if-the-autostart-flag-hasnt-been-created-enter-the-command"></a>
# 自動起動フラグが作成されていない場合は、モニターに JE800 コマンドを入力して TZFS を初期化してください。

SD カードのビルドと準備を支援するため、<zSoft>/buildall というスクリプトを使用していますが、ROOT_DIR の変更と RSYNC の無効化が必要です（私はリモートコンピューターで zOS をコンパイルし、K64F にアップロードしています）。

エラーが発生した場合、スクリプトは適切なエラーメッセージを表示して中断します。

K64F MPU のフラッシュ

オリジナルの tranZPUter SW は PJRC の優れた Teensy 開発ボードを使用していましたが、後の tranZPUter SW リリースでは Freescale K64FX512 プロセッサの 100 ピン TQFP 版に置き換えられました。

Teensy ツールでプログラムする場合、必要なファイルと実行ファイルはすべて zSoft リポジトリ内の <z-tools> ディレクトリにあります。

1. USB ケーブルで tranZPUter SW-700 ボードを PC に接続します。
2. Teensy プログラミングアプリケーションを起動します:
   <z-soft>/teensy
3. Teensy アプリで「File -> Open HEX file」を選択し、<z-zOS> または \z<zputa> ディレクトリ（アップロードする OS に応じて）に移動して「main.hex」ファイルを選択します。
4. tranZPUter SW-700 ボードの「K64F PROG」ボタンを押します。
5. Teensy アプリで「Operation -> Program」を選択してオンボードフラッシュ RAM にプログラムします。
6. 仮想シリアルデバイスに設定したターミナルエミュレーターが開いていることを確認してください（不明な場合は Linux で「dmesg」コマンドを実行して最新の USB 接続とデバイス名を確認してください）。通常デバイスは /dev/ttyACM0 です。ボーレートやビット/パリティを設定する必要はありません。これは仮想シリアルポートで USB 速度で動作します。
7. Teensy アプリで「Operation -> Reboot」を選択します。K64F が再起動し、zOS または ZPUTA が起動します。
8. ターミナルエミュレーターで OS と対話します。

U6 実装時の Teensy プログラミングツールの詳細については、Teensy の 基本使用ガイド を参照してください。

部品表（BOM）

tranZPUter SW-700 v1.3 ボードの製造コストを以下の表に示します。はんだペーストやフラックスなどの消耗品は除きます。全表の詳細はスクロールしてご確認ください。

ソース: tranZPUter-SW-700_v1_3.sch
部品点数: 145

クレジット

ライセンス

GNU パブリックライセンス v3