Sharp MZ-80A アップグレード

Sharp MZ-80A は、コンピュータ史において由緒ある存在であり、現代のコンピュータと比べれば動作速度は遅いものの、コンピュータの歴史の書に確固たる地位を占めるに値する機械です。

消費者向けパーソナルコンピュータとして設計されたにもかかわらず、一体型デザイン、優れた触感のキーボードとディスプレイ、フロッピーディスクドライブやプリンターなど豊富な周辺機器を備えていたため、ビジネス分野や教育分野にも確固たる地位を築きました。Sharp は、自社のビジネスマシンである MZ80B との競合を避けるため、意図的にディスプレイを40桁幅に制限し、メモリを48K に抑えましたが、そうした制限を除けば、MZ-80A はビジネスマシンの機能を持つ「羊の皮を被った狼」とも言える存在でした。外部ベンダーがこれらの制限を補うアドオンを提供しましたが、コスト面、マシンへの物理的改造による保証無効化、あるいは宣伝不足などの理由から、広く普及するには至りませんでした。

現存台数を正確に把握するのは難しいですが、eBay での出品数から判断すると、まだかなりの数が残っており、各種ウェブサイトや活発なフォーラムの状況からも、依然として関心を集め、現役で使用されていることが伺えます。

このプロジェクトポートフォリオのセクションは、私が Sharp MZ-80A のために設計・制作したアップグレードに捧げられています。これらのアップグレードは元の制限を解消し、20MHz の Z80 と 512K RAM、ビットマップグラフィックス、64K CP/M、BASIC などの追加機能とパワーを提供します。アップグレードはハードウェアとソフトウェアの両方から成り、ソフトウェア（CP/M など）はハードウェアアップグレードがなければ動作しません（Microsoft BASIC は例外）。そのため、以下の段落ではハードウェアの詳細のみに絞って説明します。

これらのプロジェクトは商業目的ではなく、過去のスキルの学習・復習、そしてこのマシンのオリジナルオーナーとして、当時ずっと欲しかったアップグレードを実現するために開発しました。

すべてのプロジェクトはシンプルなルールに従っています。「物理的な恒久的変更は行わない」——骨董品を破壊すべきではなく、いかなる変更も元の工場出荷状態に戻せるものでなければならないというのが私の考えです。とはいえ、コンピュータをより使いやすくするための機能強化はいつでも歓迎されます。これらのプロジェクトはまさに、副作用のない機能強化を実現するものです。

以下の図は、Sharp MZ80A で利用可能なアップグレードパスを示しています。

アップグレードのアプローチとして、2つの方向性を選択しました。1つはオリジナルのディスクリートロジックを使用する方法で、スペースの制約からオリジナルのスルーホール DIL ではなく SMD 技術を採用しました。もう1つは、CPLD（複合ロジックデバイス——設計要件に応じてプログラム可能な、数千ゲートを単一 IC に集積したデバイス）や FPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ——CPLD に似ていますが、より多くのプログラマブルリソースと機能を持つ）といった先進技術を活用する方法です。また、オプションの I/O プロセッサとして ARM の比較的新しい組み込みプロセッサである ARM Cortex-M4 を採用しました。この I/O プロセッサはディスクリートロジック版では必須ではありませんが、追加機能を実現できます。

これらのプロジェクトは、新旧のハードウェア技術をうまく組み合わせて使用しており、ソフトウェア技術としてもアセンブラ（Z80、ARM）、C/C++、VHDL プログラミング言語を幅広く活用しています。

これらのプロジェクトに興味を持たれた方がヴィンテージとしての Sharp に関心があり、マシンのオリジナル設計を維持したいとお考えであれば、ディスクリートロジックのアップグレードをお選びください。一方、CPLD/FPGA 版はよりコンパクトで、いくつかの追加機能と将来の拡張性を備えています。

各ボードの詳細については左側のインデックスの該当セクションをご参照ください。また、上記のマップでどのボードを組み合わせられるかをご確認ください（矢印はオプションの追加を示します）。例：Rom Disk ボード v2.0 + 40/80 Col カラーボード v1.0 の組み合わせにより、ROM および SD カードへのプログラム保存、512K ページド RAM、CP/M の実行が可能になります。

サードパーティの設計をベースにしたり使用したりした場合は、ヘッダー内に元の著者の著作権表示を記載するか、適切なクレジットを付与しています。私の知識と調査の範囲では、すべてのサードパーティソフトウェアはオープンソースであり自由に利用可能です。ライセンス上の制限があるコンポーネントが発見された場合は、そのコンポーネントをこのリポジトリから削除し、適切なリンクや設定を提供します。

この設計（ハードウェアおよびソフトウェア）は GNU Public Licence v3 のもとでライセンスされています。

このプロジェクト内で GPL v3 と表示されているソースファイルおよびバイナリファイルはフリーソフトウェアです。Free Software Foundation が公表した GNU 一般公衆利用許諾書（バージョン3、またはお好みでそれ以降のバージョン）の条件に従い、再配布および改変することができます。

ソースファイルは有用であることを願って配布されていますが、商品性や特定目的への適合性に関する黙示の保証を含め、いかなる保証も行いません。詳細については GNU 一般公衆利用許諾書をご覧ください。

このプログラムとともに GNU 一般公衆利用許諾書のコピーを受け取っているはずです。受け取っていない場合は http://www.gnu.org/licenses/ をご覧ください。