万年時計がEPF8282に入らなかったことが発覚してEPF10K10なら余裕ではいることから急遽EPF10K10を使った万年時計を作ることに。

優先順位が低かったALTERAのプログラミングケーブルの自作が急浮上してしまった。

とりあえず万年時計の材料と一緒に小信号増幅用のNPN,PNPトランジスタを余分に購入したのでそれを使ってなんとかなるかどうかというところ。

「定本：続トランジスタ回路の設計」を読んでみてもいまいちピンとこないしトランジスタを複数段にした場合にどうなるか教えてはくれない。そこで回路シミュレーターでSpiceがあったことを思い出し調べてみることに。

CQ出版やトラ技とかでよく紹介されているOrcad社のPSpiceは正価は１５０万もするということが判明。評価版をダウンロードするのも敷居が高そうなので、CircuitViewerとかWinspiceと5Spice Analysisを試してみた。

WinspiceはオリジナルSpiceをwindows上に移植したものでそのまんまという感じ。それをエンジンにして回路図エディタで回路を入力できる5Spice Analysisは手が届く値段だが評価するにも用意されているトランジスタのモデルがPNPトランジスタ１個しかない。グラフプロットとかは十分な機能をもっていて使いやすいが、試したいことができなくて購入先送り。

CircuitViewerは試用制限が部品数８個できついもののNPNトランジスタモデルが提供されているので、それでインバーター回路を２段組み合わせて1.5〜5.0vまでの範囲でレベル変換をかねたバッファが組めることを確認できた。入力バッファはこれでいける。

あとは3stateの出力バッファを４つのトランジスタで組むのにどうするかというところ。入力段は5.0v電源で出力段が1.5〜5.0vで可変。レベル変換をうまくやらないと終段のトランジスタのベース電位がコレクタ電位よりも高くなってしまう。これは心配である。

仕方がないので時間があるときにオリジナルSpiceのネットリストとモデルを作成してそれでいろいろ試してみよう。

とりあえずはEPF10K10では1.5v対応は必要ないので昇圧回路は後回し。

そういえば２０年前にSpiceをELXSI System 6400に移植したことがある。現在では移植性のためにC言語で書き直されたバージョンだが、昔はFortranでかかれていた。それでも十分移植性が高くfortranでかかれた部分はまったく無修正で済んだ。問題は実行環境に依存したメモリーアロケート関数をアセンブラでもCで書き直すだけだった。モデル中の部品ノード毎に小さなメモリブロックを割り当ててネットリストを内部で構成するのに頻繁に使用されている。といってもメモリー確保の標準関数とメモリーコピーの手続きだけを書き直せばいいだけだった。すぐに移植は済んで依頼されたベンチマークテストを実行することになった。引き合いのあった顧客から提供されたネットリストを実行してその結果が印刷されるまでの所用時間を計るというだけだった。VAX/VMSでは１０分かかるというらしい。

実行してみたら、一瞬のうちにプリンターがうなりだして出力波形のグラフプロットを印刷しだした。きれいな方形波がアスキー文字プロットでラインプリンタから流れてでていた。所用時間は出力結果にも印字されているが数秒とかからなかった。VAX/VMSと比べてMIPS値は数倍程度だが汎用機の技術でできたフローティングポイント演算ユニットやメモリシステムの故に比較にならないほど性能差が出たのだろう。それでもELXSIはVAX/VMSよりも先に歴史から消えた。

さっきインターフェース誌を見たら最近はSIMetrix/SIMPLISが紹介されているらしい。２万円でモデルライブラリもある程度入って手頃感が。ケーブル完成品が買えそうな気もしないではないが。