Raspberry Pi Pico を用いた、COSMAC VIP のエミュレータ。
New!! COSMAC VIP 上のソフトウェア
まだいろいろ怪しいところがあります。 特に、ハードウェア部分に関しては、接続先を壊さないとは限りません。 「手元では動いている」ということはできます…
- ビデオ信号のタイミングはあまりきっちりと組み立てていない (タイマー割り込みが入ったらなるべく急いで処理する感じ)ため、 ときどき画面が乱れます。リセットすると大体直ります。
- ビデオ信号はノンインターレース 262 lines で、だいたい CDP1861 と似た 信号を出していると思います。 手元の TV では 1 秒に一回くらい微妙に震えています。
- テープレコーダーの入出力回路も、PC に USB オーディオ変換アダプタを通して 繋げるように試行錯誤した結果で、今一つこれでいいのかよくわかっていません。
はじめて描いた回路図なのでこれも怪しいです…
USB で給電しています。 とりあえず、VIDEO 出力の部分だけで最低限の動作確認はできるでしょう。
- VIDEO 出力と GND を RCA コネクタを通してテレビのビデオ端子につなぎます。
- Arduino 用に出回っているキーパッドをつなぎます。 (多分どれも同じだろうと思います。) キー配置は COSMAC VIP の通りです。
- TAPE OUT, TAPE IN をテープレコーダーにつないでも記録できない可能性が高いでしょう
(ほぼデジタル信号として扱っているので)。
私は PC に USB オーディオ変換アダプタ
(https://www.elecom.co.jp/products/USB-AADC01BK.html)
で繋げています。
マイクはレベル 70 くらい、オーディオの補正オフ、AGC オフにして、
Audacity で録音。こんな感じ:
「スピーカー」も補正オフ、レベル高め。
build/pico_vip.uf2 を Raspberry Pi Pico に転送します。 最低限の動作確認用 ROM と、 CosmacDrivingを入れてあります。
"0" を押しながら起動(またはリセット)するとCosmacDriving が読み込まれ、実行されます。 "C" を押しながら起動するか、または起動時に 0000 番地に 0 以外のデータが書き込まれていなければ、 "VIP/Pico" と表示するだけのプログラムが実行されます。
RAM は 32KB としており、 Simple Sound Board 相当の音声発生ができます。
flash に ROM と RAM の内容を書き込めます。 ROM イメージは 512 バイト、RAM イメージは 4096 バイト固定です。
ROM には 下の "Instruction Manual" から "Operating System" を(適当なバイナリエディターで頑張って入力して)入れるといいでしょう。
- キーパッドの "F" を押しながら RESET/RUN スイッチを "RUN" に倒し、 端末アプリケーション(以下 Tera Term とする)を用いて USB でシリアル接続します。
- "h" で一応のヘルプが出ます。
- ROM への書き込みには、ターミナルで "r" を押し、 Tera Term のメニューから "ファイル→ファイル送信" で 512 バイトのバイナリファイルを指定し、 「バイナリ」をチェックして送信します。 8000 番地から書き込まれます。
- RAM への書き込みには、"0" から "b" のいずれかを押し、 4096 バイトのバイナリファイルを「バイナリ」で送信します。 0 番地から書き込まれます。
- RAM から PC への送信には、"d" を押した後、ログファイルを指定、 バイナリにチェックを入れて、ターミナル上でキーを押します。 (画面は乱れます。)
- 転送モードを終了するためには、電源を切る必要があります。 "Operating System" を開始するには "C" を押したまま、 RAM 上のプログラムを実行するには "0" から "B" までの数字を押したまま RESET/RUN スイッチを "RUN" に倒します。
COSMAC は 80 系や 68(65) 系と比べるとポピュラーになりませんでしたが、 いろいろと面白い物語のある CPU です。
開発者の Joe Weisbecker さん、 その娘さんで「世界初の女性 indie game developer」Joyce さん、等については、 そのうち少し書いてみたいと思っています。
COSMAC 研究会(かんぱぱさん) COSMAC に興味のある方は既にご存じと思いますが、 現物の CDP1802 を用いたハードウェアなど、 充実した情報があります。
COSMAC COSMAC は、8080 や 6800 を基準にするとかなり変わったアーキテクチャと言えます。 こちらにその様子が書かれています。
Emma 02 CDP1802 (等)を用いた様々なシステムのエミュレーターです。 COSMAC の原型となった FRED なども試せます。
Hagley Museum の Digital Archives で、 RCA から寄贈を受けた資料がたくさん公開されています。
- COSMAC VIP Instruction Manual "Operating System" や CHIP-8 に加え、20 本のプログラムも載っています。
- COSMAC VIP Game Manual
- COSMAC VIP Game Manual II
- VIPER COSMAC VIP 専門の雑誌です。
- PIPs for VIPS Tom Swan 氏による「かなり印象的なプログラム集」で、 VIP でのプログラミングの解説書という感じもあります。
- COSMAC Elf 関連の雑誌 VIP ではありませんが、COSMAC 関連。 "Newsletters" に限らず、いろいろ情報があります。
2022.8.27 "COSMAC VIP 上のソフトウェア" 追加。 start_display(), stop_display() を修正。
2022.9.11 メモリーアドレスの変換(READ/WRITE による変更など)について修正。 "COSMAC VIP 上のソフトウェア" に Color Kaleidoscope などについて追記。
2022.10.16 前回のメモリーアドレスの変換の修正がおかしかったので、再修正。 "COSMAC VIP 上のソフトウェア" に、VIP Animal Race, VIP Round Up について追記。
2022.12.30 サンプルプログラム(CosmacDriving)を追加。
ビデオ信号については、主に Arduino の TVout で学びました (今回コードを直接使っているわけではありませんが)。