自作VFD電卓 その1

キーアイテムが揃ったので、今回からは電卓を作ってみようと思います。


写真は Texas Instruments のTMS0130NC で、1973年 21 週製造のワンチップ電卓 LSI です。
インターネット上の情報を集めてみると、これは松下製の電卓に使われていたもののようです。
ピンは酸化してしまっていますが、未使用の状態で製造から 40 年以上経っています。
まだ動くかどうか定かではありませんが、この IC を動かしてみたいと思います。


計算結果を表示するディスプレイは、70年代らしく VFD (蛍光表示管)でいきたいと思います。
丁度良く、当時の電卓にしばしば使われていた itron 製の小型 VFD を入手できたので、
これを使用することにします。

IC についての詳しい資料はありませんが、同じシリーズの TMS0102 について
書かれたものが参考になりそうです。
この TMS0130 は TI の TMS0100 シリーズに属するもので、
端的に言えば電卓に特化された 8bit マイコンのカスタム品です。
ハードウェアは共通なので、ピン配置や電気的特性は同一であると考えられます。
テスタで IC を簡単にチェックした感じでは、この仮定は正しそうです。


ピン配置を図に示します。
pMOS なので Vss が最高電位となる点に注意が必要です。
IC の動作には Vdd 、Vgg の 2 電源が必要で、
加えて VFD のカットオフ電圧 (Vk) 、ヒータ電圧 (Vk 付近に 0.8-2.0V 程度) を用意しなければいけません。
また、オープンドレインの各出力ピンには、VFD のドライバ回路が必要です。
CK ピンに入力するためのクロック発振回路も、外付けとなります。

したがって、この IC を動作させるためには、
・電源回路
・ドライバ回路
・クロック発振回路
の設計が必要になります。

「電卓」と言うからには、電池で動作するものを作りたいです。
乾電池 2本(3V)での動作を要件として、電源回路の設計を行います。
(つづく)

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