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PC/AT互換機用FDDをPC-98で使えるようにしよう。2

前回の記事:http://m0800828.blog.so-net.ne.jp/2017-02-25
玉の少ないNECのドライブ改造じゃイマイチじゃね?

という声も多数あろうということで、他メーカのFDD改造で
PC-9821対応させる情報も開示へ。



Samsung製FDDのSFD-321B。(TriGem製で同一型番のものも含む)
hpやcompaqの内蔵ドライブとして、あるいはWindowsXPのDSP版でバンドルとか
結構な数量が世の中に出回っているこいつを対象にします。

samsungといえばHDDがよく壊れることでおなじみで
ハードオフのジャンク箱の中でも結構売れ残っている印象。

検索してもこのドライブをPC-98用に転用しようという人が居ないのか
Amiga向け改造情報ばかりなので、ちょっとは有用なのかな?と。
(Amiga向け情報はピンアサインの違いを考慮すれば大変便利です)

[インタフェースコネクタ]
まず、34pin(3番が逆挿し防止で不使用なので33pinという表現もあり)コネクタについて。
たとえば今(2017/3/20現在)でもまだ新品で買えるFA404MX
ではこんな感じ。
33pn-1.jpg

33pn-2.jpg
DOS/V機では上の黄枠(偶数ピン)が信号pin、下の緑枠(奇数ピン)がGND
という配置なので、右下33番がピン無しでも問題ないのですが

33pn-3.jpg
PC-9821では偶数ピンだけでなく、奇数ピンの両端1番と33番も使用するので
この写真の様にあからさまにPC-9821転用対策で33番ピンが無いものは使えません。

という前提を踏まえた上で、SFD321Bのコネクタを。
CN1-1.jpg
ピンヘッダのみ、カバー無しのタイプ。これがベスト。
無加工でケーブル接続可能。

CN1-2.jpg
33ピンがフルにあり、カバーあり。
ただし、このタイプはケーブル接続に際してカバーに加工が必須。
(切欠が下にあるが、ケーブル側の突起は逆に上側にする必要があるため)

CN1-3.jpg
奇数ピンがいくつか削減されているが、1番と33番は残っているもの。カバーあり。
これもカバーに加工しないとケーブル接続ができません。

[ネジ]
screw1.jpg
上面のネジ1個(無いタイプもあります)を外し

screw2.jpg
底面のネジ4個を外します。
上面のカバーを外すと底面のカバーもはずれます。
(上面カバーを外さないと底面カバーは外れません)

[WT-02]
基板リビジョンWT-02タイプ。
WT-02-1.jpg

インタフェースコネクタ部の下準備
WT-02-2.jpg
J9の下をGNDがくぐって33番→1番へ接続されているので
J9の下から33番ピンまでの間をカット、(34番シルクのちょい右上、D*Cの下辺り)
33番と31番の間をカット(黄丸)、3番と1番の間をカット(黄丸)で33番と1番を独立させます。
赤丸部もGNDなのでレジストを剥がして銅箔を露出させておきます。
あとR5右のOPAに0Ωが実装されている場合は撤去します。

作業内容1
WT-02-3.jpg
黄丸部31番とか29番と銅箔露出させたGNDを接続
水丸部DCに実装されている0Ωの抵抗をRDYに移設
(34番出力をDiskChangeからReadyに変更)
赤丸DCのR11側とインタフェースの33番を接続(33番にDiskChange出力)

作業内容2A(2HDは1.2MBのみで良い場合)
WT-02-4.jpg
黄丸部のOPBを短絡(OPAの0Ωを撤去したものが余るならそれを利用でもok)
これ+作業内容4の実施で1.2MB/640KBの2モードFDDとしてPC-9821で使えます。
(多分。というのも、自分は下の作業をして3モードとしているため、この作業での2DDは未試験)

作業内容2B(2HDを1.44/1.2MB両対応にする場合)
WT-02-6.jpg
唐突に難易度が上がります。
まず赤丸74HC04(多分74HC14のシュミットトリガなやつでもok)を実装します。
GNDのパッドと5Vのコイルが7番ピン(GND)と14番ピン(Vdd)とジャストフィットするので
うまいことハンダ付けしつつICを固定します。
インバータ6個のうち5個は不使用なので14-13を5Vで直結、
12-11/10-9/5-4/3-2を短絡して入力電位を固定しておきます。
で、ICの1番ピンとインタフェースの一番ピンを接続(黄線)
ICの2番ピンとOPBの下側を接続(水線)
とすることで1番ピンから入ってくる360/300rpmの信号を反転させ制御ICに入力します。
作業内容2AのOPB短絡はGNDと接続してLを常時入力して360rpm固定で1.2MBに。
PC-9821の信号はHで360rpm(1.2MB)、Lで300rpm(1.44MB)と逆なのでH/L反転が必要。
(NPNトランジスタのオープンコレクタで反転させてもうまく行かないのが不思議)

作業内容3
WT-02-5.jpg
第1ドライブ(Aドライブ)とする場合は黄丸部のDS0を短絡、DS1を開放
第2ドライブ(Bドライブ)とする場合は黄丸部のDS0を開放、DS1を短絡
とします。写真は第2ドライブにする設定になっています。

作業内容4
WT-02-7.jpg
基板に型名シルクがある辺りのNHDNとGNDを接続。
2DDメディア挿入しても2HDと誤認させるために必要。
(情報ありがとうございます。というか、お持ちの知識を情報公開しませんか?)
イジェクトボタン横のスイッチはb接点で、2HDメディア挿入時は導通
2DDメディア挿入時は開放となるものなので、撤去してもしなくても良いと思います。
自分はなんとなく撤去。

[WT-04]
WT-04-1.jpg
基板リビジョンWT-04タイプ。手持ち若い番号がWT-02の次にWT-04なので
もしかしたらWT-03が世の中には存在するかもしれません。
提供は随時募集します。報酬はPC-9821対応化改造しての返送で。

[作業前写真]
WT-04-2.jpg
WT-02の時もやれって話なんですけど、作業してから写真忘れてたー
なのでたまにしか事前写真は無いのです。

[作業計画](2HDメディアは1.2MBのみの場合)
WT-04-3.jpg
・1番と33番をGNDから分離するためパターンカット
・3~31とGNDを接続
・DCの0ΩをRDYに移動
・DCの上側と33番を接続
・OPA1を撤去(2番ピンによる360/300rpm制御を切り離し)
・OPBを短絡
・NHDOの短絡を開放
・DS0(Aドライブ)/DS1(Bドライブ)設定はお好みで
・写真外、NHDNをGNDと接続

[下準備]
WT-04-4.jpg
水線の様にGNDが1番から33番まで突き抜けているのでその前後でカットして
1番と33番を孤立させます。あと31番か29番辺りにGNDを接続するため
D*Cの左辺りのレジストを薄く剥がして銅箔を露出させておきます。

[作業後](2HDメディアは1.2MBのみの場合)
WT-04-5.jpg
作業内容は上記[作業計画]の通り。

[コネクタ加工]
NECさんは「反転」が大好きなのでFDDケーブルも反転ケーブルです。
WT-04-6.jpg
写真の通り、突起を上にして接続する必要があるのでコネクタハウジングがあると
そのままでは接続できません。ということで切削します。
ニッパーでパチパチ切るのが楽ですが見栄えイマイチ。

ケーブル1番が写真の向きで右、コネクタは左が1,2/右が33,34で逆になってますが
PC-9821の34ピンFDDケーブルはこう接続するのが作法です。
(NECさんはACアダプタのDCプラグでセンターマイナスとか世界と反転した仕様が大好き)

[3モード対応加工]
2HDを1.44/1.2MB両対応にする追加作業
WT-04-7.jpg
いい距離感で+5VとGNDがここにあるので

WT-04-8.jpg
パッドの5VとGNDを使って74HC04を実装・固定し、1番ピンの近くにGNDがあるので
接続して電位固定。あと使わない5個もなんやかんや電位固定しておきます。
インタフェース1番ピンの信号を74HC04で反転してOPBの下側へ入力。


[WT-05]
基板リビジョンWT-05タイプ。
WT-05-1.jpg
WT-04と作業は同じです。
ただ、2番ピンの接続方法が2パターンあったのでその点のみ紹介。
(WT-04でもこのタイプの接続になっているものもありました。)

WT-05-2.jpg
WT-04の時と同じOPA1が使われている事例。赤線が2番ピンの経路。
(次のタイプの経路は省略)
4番ピンのINUSE(最初「犬瀬」?とか思ったIN-USE)制御でアクセスランプ点灯
ってのをするための配線がなされています。次のタイプはそれが無いパターン。

WT-05-3.jpg
上のOPA1が実装されていないが、別経路を通ってもう一つのOPA1で
2番ピンがICに接続されているパターン。

[WT-10S 2.1]
WT-06~WT09はWT-03に続き、手持ちに無いので
持っている方の情報あるいは実物の提供をお待ちしています。
WT-10S-1.jpg
この基板最大の特徴が「フラックスべっちょりで汚い」という点です。
なお、このリビジョンのものは上面ネジが無く、底面も3個のネジ外すだけで取れます。

WT-10S-2.jpg
そしてWT-10Sに限った話ではありませんが、底板外さなくともコネクタ近くに
基板リビジョンのシルクがあるのでハードオフ等で見かけた際には
購入前にどの基板なのか分かります。

[作業箇所1]
WT-10S-3.jpg
本当にフラックス汚れがヒドイ訳ですが、事前写真から。

WT-10S-4.jpg
黄丸部
・横たわる赤/黒線が邪魔なので一時的にハンダ吸って固定解除
・DC(DiskChange)の0ΩをRDY(ReaDY)へ移設(34番ピンの信号を変更)
・OPB右の0Ω(OPA)を撤去
赤線部
・1番と33番がGNDから分離するよう、うまいことパターン切削

WT-10S-5.jpg
上記、赤線部の1番と33番をパターン切削でGNDから分離するとこんな感じに。

[作業箇所2]
WT-10S-6.jpg
2HD/2DDスイッチの配線部分。事前写真。

WT-10S-7.jpg
信号は黄線の通り、GNDが右の線からSWへ向かい
左の線でSWから戻って制御ICに入力。
でSWはb接点で2HDの時GND/2DDの時ハイインピになるので
(信号名NHDNはNegative HD iN かな?と思ってます。負論理でHD有効)
J0を短絡してあげることでSWの存在は無効化され常時HDメディアと認識します。

※2DDメディアを2DDとして認識するとこのドライブは回転数信号を無視して
無条件で回転数が300rpm固定になります。
DOS/V用としては正解な動作ですがPC-98の2DD(640KB/8セクタ)は360rpm
=回転数300rpm固定はむしろイマイチ。なので360/300rpm制御信号で
回転数が変化するよう、2HD検出スイッチの入力は2HDとしておく必要があります。

[作業後](1.2MB/640KBの2モード)
WT-10S-8.jpg
こんな感じに。

WT-10S-9.jpg
・右上J0をOPAに実装されていた0Ωで短絡
(OPA撤去をこの作業で含む)
・OPBを接続して回転数360rpm固定で1.2MB/640KBの2モードに
・DCの0ΩをRDY(シルクの隣だけど並列なのでこちらでもok)へ移動
・DCの上側と33番を接続

これで2モードHDDへの改造完了。ただし、DX1の第二ドライブとなっています。
1.44MB対応させたい場合は1番ピンの信号を反転させて
OPBの右(OPAの上)に入力で。
ただ、この場合DX0の第一ドライブにする必要あり。
というのもDX1用の360/300rpm信号は3番(絶対にピンが無い)に割り当てられているため。
もしDX1で有効にしたい場合はケーブルの1~3をひねって3-2-1-4-5-6-・・・
というフラットケーブルにしての圧接で作る必要あり。

---------続きはそのうち

[情報の活用について]
2DD情報を頂いた方からも「好きにしてヨシ」とのことですので
この情報を見て改造したものを物販(ヤフオク等)する場合は
ブログ記事 http://m0800828.blog.so-net.ne.jp/2017-03-20
へのリンクを記載してもらえれば、好き放題やってもらって構いません。
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