NEC PC-9801 (1982)

NEC PC-9801 マザーボード表面

■NECが1982年11月に発売した初の16ビットパーソナルコンピュータ、
 PC−9801(初代機)のマザーボード。現在のマザーボードと異なり、汎用
 TTL−ICがびっしりと敷き詰められた異様な基板である。基板の大きさは、
 横47×縦37cm。基板上は、シルク印刷で横方向に1〜16まで16区画、
 縦方向にA〜Xまで24区画に区切られている。なお、本ボードの製造年月は 
 1983年の初旬頃と思われる。                     
■基板上辺に並んだコネクタは、左側より順に8インチ外付けFDDコネクタ、 
 DIP−SW2、DIP−SW1、プリンタコネクタ、RS−232Cコネクタ
 5インチ外付けFDDコネクタ、B/Wモニタコネクタ、Colorモニタコネ
 クタとなっている。基板右下にはキーボードコネクタ、左下にはリセットスイッ
 チが搭載される。                            
■CPUはNEC製μPD8086D(5MHz)を搭載。当時16ビットのパー
 ソナルコンピュータとして発売されていたIBM PCは、バス幅8ビットの 
 8088を採用していたことを考えると、性能的には優位に立っていた。   
■コプロセッサはオプションで搭載可能。本マザーボードには、intelの  
 8087が搭載されている。                       
■日本製16ビット機であるにもかかわらず、初代9801には漢字ROMが未搭
 載であり、オプションとして購入しないと漢字が表示できなかった。後続機種の
 PC−9801Eからは、第一水準漢字ROMが内蔵されるようになる。本体だ
 け購入したのでは漢字を表示できなかったという点は、今となっては若干奇異に
 感じられる。                              
■以下に、NEC PC−9801(初代機)本体のスペックを示す。     
項 目
内 容
型 番 NEC PC-9801(初代機)
発売年月日 1982 年 11 月
CPU NEC μPD8086(5MHz)
Main Memory 128KB(Max 640KB まで拡張可能)
搭載 ROM N88-BASIC(86) ROM、モニタ ROM(96KB)
内蔵 FDD I/F
5.25 インチ 320KB FD I/F
8 インチ 1MB FD I/F
内蔵 HDD I/F 無し(拡張ボードで対応)
グラフィックス仕様 640 × 400 dot/8 Colors
VRAM 96 KB 搭載
搭載I/F
1MB FDD、320KB FDD、セントロニクスパラレル
RS-232C、B/W CRT、デジタル Color CRT
価格 298,000 円

NEC PC-9801 マザーボード裏面

CPUとコプロセッサのアップ(D8086D/i8087:5MHz)

GDC周辺部分のアップ(μPD7220D)

2つのDIP-SWとμPD8255、μPD8253

■IBM互換機のマザーボードとは全く異なる外観を持つ。しかし使用されてい
 るLSIを見ると、IBM PCと似た構造になっていることがわかる。  
■IBM互換機とアーキテクチャ上大きく異なる点は、グラフィックスをオンボ
 ードで搭載していること。現在のマザーボードでは、チップセット内にビデオ
 機能を内蔵した製品は珍しくないが、IBM互換機では基本的にビデオは拡張
 カードで提供していた。当時、MDAやCGAといった低解像度のグラフィッ
 クスが一般的な中で、専用のGDC(Grahipc Display Co
 ntroller:μPD7220)を搭載し、640×400/8色を実現
 していたPC−9801は、驚異的なスペックと言えた。         
■バスはCバスと呼ばれる内部バス直結タイプのもの。これをドーターボードを
 介して5スロット分搭載している。HDDは搭載されていない。IBM PC
 /XTがST−506タイプの10MB/20MBのHDDを搭載していたこ
 とを考えると、この点は若干非力であった。基本的に外部記憶はFDで処理す
 るマシンとして設計されている。                    


■本ボードに使用されているLSIは、以下の通り。            
LSI 型番
メーカ
製造年月
機 能
μPD8086D NEC 82年51週 CPU
i8087 intel FPU
μPD8255AC-5 NEC 82年49週 プログラマブルI/O(3個使用)
i8237A intel DMAコントローラ
μPD8251AC NEC 82年49週 シリアルコントローラ(2個使用)
μPD8259 NEC 82年50週 割り込みコントローラ(2個カスケード接続)
μPD765AC NEC 82年49週 FDDコントローラ
μPD7220D NEC 83年06週 GDC
μPD2364EC NEC 83年02週 キャラクタジェネレータROM
μPD8288D NEC 82年40週 バスコントローラ
μPD52611C NEC 83年05週
μPD4016C-2 NEC 83年02週
μPD8264 NEC
HM6116LP-3 日立 16Kbit SRAM
TMS4164-20 TI 64Kbit DRAM(18個使用)


■初代PC−9801のDIP−SW設定を以下に示す。         
SW番号
ON
OFF
1-1 400 LINE モニタ 200 LINE モニタ
1-2 グラフィック画面1のみを表示 ----------
1-3 グラフィック画面2のみを表示 ----------
1-4 グラフィック画面3のみを表示 ----------
1-5 テキスト画面のみを表示 ----------
1-6 全てを表示 ----------
1-7 本体のタイマを使用する 使用しない
1-8 モデムからのレシーブタイミングを使用する 使用しない
1-9 本体のタイマを使用する 使用しない
1-10 モデムからのセンドタイミング2を使用する 使用しない


SW番号
ON
OFF
2-1 ---------- 常時OFF
2-2 ターミナルモード BASICモード
2-3 80(文字/行)テキスト表示 40(文字/行)テキスト表示
2-4 25(行/画面)テキスト表示 20(行/画面)テキスト表示
2-5 メモリスイッチ保持 メモリスイッチ解放
2-6 ---------- 常時OFF
2-7 ---------- 常時OFF

カスケード接続された
割り込みコントローラ、μPD8259AC

DMAコントローラ(i8237)、I/O(μPD8255AC)
シリアルコントローラ(μPD8251AC)

16KB SRAM(HM6116)とモニタROM(μPD4016)

メインメモリ(64KBit DRAM)のアップ
TMS4164をパリティ含め総計18個搭載

キーボードコネクタ周辺部分のアップ

バスコントローラ(μPD8288)

モニタディスプレイ接続端子部分のアップ
右側がディジタルカラー出力、左側がモノクロ出力コネクタ

8インチFDDユニット接続コネクタ部分のアップ

左側がプリンタコネクタ
右側がRS−232Cコネクタ

■コメント                              
PC−9801が発売された当時、筆者は大学生でした。当時、周囲のマイコ
ン学生連中はこぞってPC−8001でゲームを楽しんでいました。そんな中
PC−8801が登場し、一部のリッチな人はそちらへ乗り換えます。その後
すぐに16ビット機であるPC−9801が発売されました。N88BASI
Cで組まれたソフトが動作し、周辺機器も88のリソースが流用できる等、P
C−9801は互換性の高いマシンでした。しかし、いわゆるゲーマー御用達
としてのPC98は、16色表示が可能となったVM以降の製品であり、そう
いった意味では、初代PC98の時代のグラフィックスは過渡的な仕様となっ
ていました。                             

そうはいっても、専用GDCを用いた640×400ドット/8色解像度のグ
ラフィック画面は当時としては驚異的で、最高のスペックを誇っていたもので
す。しかし、性能面では突出していたグラフィックをマザーボードに組み込ん
でしまったため、その後の急激なハードウエアの進化に柔軟に対応できなかっ
たというのは、有名な話となっています。最初はショボいMDAやCGAでも
グラフィック機能を分離して拡張できるようにしたIBMのマシンは、やはり
先見性があったと言えるでしょう。                   

こうして初代PC−9801の基板を眺めていると、当然のことではあります
が初代IBM PCに非常に良く似ています。まあ、CPUに同じintel
の8086系を用い、OSにMS−DOSを採用していたマシンでしたので、
当然といえば当然でしょう。ASICを使用しておらず、TTLとLSIとで
構成されたボードは、そのままPCアーキテクチャの教科書にもなるほどわか
りやすい構成です。標準ではたった128KBしか搭載されていないメインメ
モリなど、良くこれで動いたものだと思わざるを得ません。当時、このPC−
9801に8インチ1MBのFDDを接続して使うというのは、それこそ夢の
ような環境なのでした。                        

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