PC-9801シリーズ用 RS-232C外部クロック供給回路

１．きっかけ
事の始めは、私が中古でかの名機PC-9801VXを手に入れた事でした。さて、Ｖ Ｘを通信専用端末として利用しようとしたのですが、ＶＸは８ＭＨｚ系のマシン で、しかもモデム（正確にはＴＮＣですけど）は５ＭＨｚ系用。このままではＤ ＴＥ速度が9600bpsより速く出来ません。しかしながら、PC-9801シリーズのRS-232C は外部からクロックを供給してやる事で、任意のＤＴＥ速度にする事が出来ます。 そこで、19200bps以上のＤＴＥ速度にするべく、RS-232Cへのクロック供給回路 の製作を決めたのでした。
２．回路の原理
２．１．ＲＳ−２３２Ｃのこと
98側のDIP SW-1（機種によって８個あるＳＷのどれをどう設定するかが違いま す）でＳＴ２同期に設定してから、RS-232Cの１５番ピン（ピン名称：ＳＴ２、 若しくは ＴＸＣ２）にクロックを供給してやると、供給したクロックを送信の基 準クロックとします。また、１７番ピン（ピン名称：ＲＸＣ）にクロックを供給 してやると、そのクロックを受信の基準クロックとします。この状態で、非同期 通信モードで通信ソフトを動かしてやれば（普通の通信ソフトは非同期モードで 動いています）、基準クロックの1/16のボーレートで動きます。よって、１５番 ピンに必要なクロックを供給してやれば良い訳です（RS-232Cではボーレートと 転送速度が等しいので、必要な転送速度の16倍のクロックを入れてやれば良い訳 です）。
２．２．回路のこと
そんなわけで、単なる発振器を作ってやれば良いだけです。ＦＥＺ師匠の一言 「モジュールは楽だよ」で発信源は水晶発振器を使用する事にしました。また、 どのみち源発振を分周しなければならないので、可変分周比にする事にしました。
分周にはお手軽な74シリーズか40シリーズを使うとして、そのなかで分周専用の２ の分周が出来るＩＣを使う方法と、カウンタを使って分周する方法の２つの方法 が有ります。さて、５ＭＨｚ系ＤＴＥ速度専用に76.8,38.4,19.2kbpsとするなら ば、前者で良いですが、せっかく分周回路を組むのなら、ＡＴ互換機が使ってい る系列のＤＴＥ速度にも出来たらいいな（使わないけど……）、と言うわけで、 カウンタで分周する事にしました。
ＡＴ互換機が使用している系列の最高速度は115.2kbps、９８の５ＭＨｚ系の 最高速度は76.8kbps（153.6kbpsだっけ？）ですから、230.4kbpsを1/2すれば115. 2kbps，1/3すれば76.8kbpsとなり、ちょうど良いです。実際には１６倍を供給す るので、3.686400MHzが源発振となり、これを1/2，1/3できれば良いです。
さて、電源が問題です。わざわざ外部電源を付けるのが嫌なので、オーソドッ クスにRS-232Cから取る事にしました。しかしながら、RS-232Cには電源が出てい ません。そこで、端末が送受信可能ならば常にＨＩになっている、２０番ピン （ＤＴＲ）から取る事にしました。また、普通の３端子レギュレータなぞ使った ら端末のドライブ回路が耐えられる訳が無いので、ＦＥＺ師匠＆thomas仙人に聞 いた、低ドロップ低消費電力の３端子レギュレータを使用しました。
３．設計・製作
これまでに述べた事から、回路図が出来上がりました。カウンタはてきとーに、 一番安い物を選びました。
カウンタの後に付いている1/2分周はデューティー比をちょうど５０％にする 為のものです。また、カウンタの入力が０ならば1/1，１ならば1/2，２ならば1/ 3……となります。
さて、この回路を実際に作ってみるとカウンタ入力を０にすると出力が出ませ んでした。規格表をじっくり見れば、当然かもしれませんが、完成するまで気付 きませんでした。そうなると、最高速度が57.6kbpsになってしまうので、最後の 1/2分周を飛ばす２倍速スイッチを付けてしまいました。
実装にさいして、ジェンダチェンジャの中に詰め込む事にしました。thomas仙 人が115.2kbpsのクロック供給回路を組んだ際に使用したケースが値段もサイズ も手軽なので、同じ物を使用しました。しかしながら、大きさがぎりぎりで無理 矢理詰め込む事になりました。やっぱりモジュールは大きいく、かさばります。
で、結局、総額￥１，２００でおつりが来ました。
４．そして完成
まぁ、製作１日，ケース加工少々で完成し、実際に使用してみました。 ９８<->９８で試した所、設定速度どうりに動作しました。しかしながら、 ９８<->ＴＮＣでは19.2kbpsより速くは出来ません。 ＴＮＣの最高速度が19.2kbpsだったのでした……。
４．１．ついでに
ＴＮＣの通信速度がジャンパで設定する様になっていて、面倒なので、オート ボーレートに改造しました。RS-232Cの２４番ピン（ＴＸＣ１）にはパソコン側 の基準クロックがそのまま出ているので、これをバッファに入れＴＴＬレベルに してから、ＴＮＣのRS-232C用基準クロック回路と差し替えてやるだけです（昔、 ＴＮＣ２／クローン全盛の頃はやったらしい）。
で、38.4kbpsにしてみましたが、ＴＮＣが追い付いてきませんでした……。結 局、28.8kbps以上は追い付きませんでした。また、19.2kbpsにするとなぞのデー タ化けを起こしました（いまだに原因不明）。仕方が無いので、ＴＮＣの基準ク ロック回路で19.2kbpsとし、パソコン側は製作したクロック発生回路で19.2kbps にする、不思議な状態になってしまいました。
５．おわり
Special Thanks to ＦＥＺ師匠、thomas仙人
  • 回路図(CE+LIB LZH 4KB)
  • 回路図(PNG 14KB)
  • 回路図(GIF 19KB)

    執筆：1996年８月23日〜1996年８月31日、 1996 Nov.10 Sun.
    web 用に修正：1998年９月３日
    • Last modified on Fri,11 Sep,1998.
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