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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