「Z80-CP/M 2.2 emulator running on ESP8266」を試してみました

DEKOさんが面白そうなこと（RunCPM (Z80 CP/M 2.2 エミュレータ)）をやっていたので、

手持ちのESP-WROOM-2(ESPr Developer)で、
別のエミュレータ cpm8266(Z80-CP/M 2.2 emulator running on ESP8266)を試してみました。
cpm8266の存在もDEKOさんのSNSでの投稿記事で知りました（感謝！）。

     2018/11/03  追記
       DEKOさんがcpm8266のコンパイル手順を分かりやすくまとめています。
       チャレンジする方は、こちらの手順を参考にした方が良いでしょう。
        qiita@ht_deko -  WSL（Windows Subsystem for Linux）で CP/M 8266 をビルドする

     2018/11/04  追記
       cpm8266では、フラシュメモリの容量が4Mバイト必要みたいです。
       250kバイトの仮想フロッピディスク x 15本 =  3,750kバイト
       ESP-WROOM-2は、フラッシュメモリが4Mバイトから2Mバイトに変更があったので
       最近流通しているESP-WROOM-2では利用出来ないかもしれません。

公式配布サイト

・cpm8266(Z80-CP/M 2.2 emulator running on ESP8266)
  https://github.com/SmallRoomLabs/cpm8266

先に結果をいうと、完成が高く、問題なく動作しました。


構築とインストール作業について

cpm8266の構築とインストールは、公式配布サイトに掲載されている
「Installing, Compiling and Running」の手順に従て行いました。

作業にはDebian/Ubuntu環境が必要となりますが、
先日構築したWindows 10上で動くUbntu環境(WSL)を利用しました。

「Installing, Compiling and Running」の手順のコマンドをコピペして、
管理者権限が必要なコマンドはsudoで実行していきます。

$sudo apt-get install git
$sudo apt-get install make unrar-free autoconf automake libtool gcc g++ 
$sudo apt-get install gperf flex bison texinfo gawk ncurses-dev 
$sudo apt-get install libexpat-dev python-dev python python-serial 
$sudo apt-get install sed git unzip bash help2man wget bzip2 libtool-bin

esp-open-sdkのコンパイル結構時間がかかりました。
私のcore i5マシンではこのコンパイルに1時間かかりました。
Windows 10上のUbuntuは若干パフォーマンスが悪いかもしれません。

$git clone --recursive https://github.com/pfalcon/esp-open-sdk.git
$cd esp-open-sdk
$make
$export PATH=~/esp-open-sdk/xtensa-lx106-elf/bin:$PATH
$cd ..

cpm8266本体のコンパイルとインストール、ボードへの書き込み

Windows 10上のUbuntu環境では、公開サイトの手順ではうまくいきませんでした。
また、esp-open-sdkのバージョンアップに対応するためにパッチを当てる必要がありました。

$sudo apt-get install z80asm cpmtools zip vim-common
$git clone https://github.com/SmallRoomLabs/cpm8266.git
$cd cpm8266/code
$export ESP8266SDK=~/esp-open-sdk
$export ESPTOOL=~/esp-open-sdk/esptool/esptool.py
$export ESPPORT=/dev/ttyS6
$sudo chmod 666 /dev/ttyS6

環境変数ESPPORTにはESP-WROOM-2をWindows 10に接続した際の
シリアルポートをLinux形式で指定します。
Windows 10からみて、COM6の場合、数字の6をttySの後ろに指定します。
   COMn -> /dev/ttySn
の対応となります。

また、アクセス権限も一般ユーザーが利用出来るように変更します。

次にパッチを当てます。そのままではコンパイルエラーとなります。
パッチファイル(diffファイル)は、issues#21にてdrawkulaさんが公開している
cpm8266-master-2-local.diff.gz を当ててからコンパイルします。

・issues#21
  https://github.com/SmallRoomLabs/cpm8266/issues/21


パッチ当て作業とコンパイル

$cd ~/cpm8226
$wget https://github.com/SmallRoomLabs/cpm8266/files/2088791/cpm8266-master-2-local.diff.gz
$gzip -d cpm8266-master-2-local.diff.gz
$cd code
$patch -u < ../cpm8266-master-2-local.diff
$make full

これで、コンパイルとボードへの書き込みが行われます。

CP/M のシリアルポートはデフォルトでは9600bpsに設定されています。
これを変更したい場合は、MakefileのEMULATIONBAUD の設定を変更すれば良いようです。
変更後は再度、make fullでコンパイルと書き込みを行います。

私は115200bpsに変更しました。

私の利用しているボードでは書き込み後、
TeraTermにて接続すると起動時が不安定なのか、次のような画面になってしまいます。

TeraTermにて次の操作を行うことで正常に利用出来るようになりました。
・ 1) メニュー [編集] - [画面クリア]
・ 2) メニュー [コントロール] - [端末リセット]
・ 3) [Enter]キーを2～3回たたく

これで、利用可能状態になりました。

改行コードは下記の設定にしています。

CP/Mについては、私は知識がないので、MS-DOSのノリで操作してみました。

試行錯誤の上、マイクロソフトBASICが利用出来ました。

う～ん、いい感じ
かなり、まともに動作します。

TeraTermでの動作が確認できました。

せっかくなのでスタンドアロンなCP/Mマシンとして動かしてみたいと思い、
以前試したプロペラマイコンのVT100エミュレーション(VGA出力とPS/2キーボード)を
利用してパソコン無しで動かしてみました。

ブレッドボードのプロペラマイコン

シリアルポートを接続して、起動すると問題なく動作しました。

全体はこんな感じです。
小型のVGAモニタ、PS/2キーボードを接続しています。
部品点数も少なく意外とシンプルな構成です。

マイクロソフトBASICでスタートレックのゲームプログラムを実行している様子

ユニバーサル基板に実装すれば、コンパクトなCP/Mマシンが実装出来そうですね。
ケースなんかも作れば小型パソコンが出来そうです。

関連記事

・「Z80-CP/M 2.2 emulator running on ESP8266」でのファイル転送（この記事です)

・「Z80-CP/M 2.2 emulator running on ESP8266」を試してみました
・ESP-01モジュールにcpm8266を載せてみました
・プロペラでVT100端末の実装

Arduino用SJIS漢字フォントライブラリ SDカード版を作成しました

以前作成した Arduino用のUTF-8版の漢字フォントライブラリ SDカード版をベースにして
シフトJIS版の漢字フォントライブラリ SDカード版を作成しました。

指定したシフトJISコードに対応する漢字フォントデータを取得するAPIを提供します。
漢字フォントは8、10、12、14、16、20、24ドットのサイズの利用が可能です。
フォントデータはSDカード上に配置して利用します。

公開ページ
・Arduino用SJIS漢字フォントライブラリ SDカード版
  https://github.com/Tamakichi/Arduino-SJISKanjiFont-Library-SD

ライブラリの利用にはSDカードが必要となります。

ライブラリに添付しているサンプルプログラム

// SJIS版フォントライブラリ利用サンプル
// 作成 2018/10/27  by Tamakichi
//

#include "SDSfonts.h"

// ビットパターン表示
// d: 8ビットパターンデータ
//
void bitdisp(uint8_t d) {
  for (uint8_t i=0; i<8;i++) {
    if (d & 0x80>>i) 
      Serial.print("#");
    else
      Serial.print(".");
  }
}

//
// フォントデータの表示
// buf(in) : フォント格納アドレス
//
void fontdisp2(uint8_t* buf) {
  uint8_t bn= SDSfonts.getRowLength();                // 1行当たりのバイト数取得
  Serial.print(SDSfonts.getWidth(),DEC);             // フォントの幅の取得
  Serial.print("x");      
  Serial.print(SDSfonts.getHeight(),DEC);            // フォントの高さの取得
  Serial.print(" ");      
  Serial.println((uint16_t)SDSfonts.getCode(), HEX); // 直前し処理したフォントのコード表示

  for (uint8_t i = 0; i < SDSfonts.getLength(); i += bn ) {
      for (uint8_t j = 0; j < bn; j++) {
        bitdisp(buf[i+j]);
      }
      Serial.println("");
  }
  Serial.println("");
} 

//
// 指定した文字列を指定したサイズで表示する
// pSJIS(in) SJIS文字列
// sz(in)    フォントサイズ(8,10,12,14,16,20,24)
//
void fontDump(char* pSJIS, uint8_t sz) {
  uint8_t buf[MAXFONTLEN]; // フォントデータ格納アドレス(最大24x24/8 = 72バイト)

  SDSfonts.open();                                   // フォントのオープン
  SDSfonts.setFontSize(sz);                          // フォントサイズの設定
  while ( pSJIS = SDSfonts.getFontData(buf, pSJIS) ) // フォントの取得
    fontdisp2(buf);                                 // フォントパターンの表示
  SDSfonts.close();                                  // フォントのクローズ
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);                   // シリアル通信の初期化
  SDSfonts.init(10);                        // フォント管理の初期化
  Serial.println(F("sdfonts liblary"));
  char str[] = {0x7a,0x7b,0x7c,0x7d,0x7e,0xa2,0xb1,0xb2,0xb3,0};// z{|}~｢ｱｲｳ
  fontDump(str,14);
  fontDump("\x82\xa0\x82\xa2\x82\xa4\x82\xa6\x82\xa8",16);//あいうえお
  fontDump("\x82\xa0\x82\xa2\x82\xa4\x82\xa6\x82\xa8",20);//あいうえお
  fontDump("\x8d\xe9\x8B\xCA\x81\x99\x82\xB3\x82\xA2\x82\xBD\x82\xDC", 24); // 埼玉☆さいたま
}

void loop() {
}

実行結果

このライブラリは豊四季Tiny BASIC for Arduino STM32に組み込むために作成しました。
TFT、NTSC、OLED画面に日本語文字列を表示したいと思っています。
BASICにてアドベンチャーゲーム的なものが作れないかなぁっと。

Arduino IDEでは、文字列にUTF-8を利用しているため、
このシフトJIS版でのフォントデータの扱いはちょっと面倒です。
通常は、UTF-8版を使った方が良いでしょう。

Windows 10上にWSLを使ってUbuntuをインストールする

「メインで使っているパソコンの切り替え」にともない、
新しいパソコンにもWindows 10上で動作するUbuntu環境をインストールしました。
その際のメモです。

参考にした文献
・1)Windows 10でLinuxプログラムを利用可能にするWSLをインストールする（バージョン1803以降対応版）

・2)WSLのUbuntu環境を日本語化する


まずは、Windows 10の環境の確認。

Windows 10 Pro バージョン 1809、WSLが利用出来る環境です。

早速、文献1)を参考に、WSLサクッとインストールしました。
次に、マイクロソフト ストアからUbuntuをインストールします。

インストールして早速起動すると、初回は下記のように、Ubuntuのインストールが
行われ、少々時間を要します。

その後、ユーザーIDとパスワードの設定となります。
このユーザーIDは、Ubuntu 専用のIDでWindows 10とは別のものです。

この段階では、メッセージや時刻等、日本語が利用できません。
文献2を参考にして、環境を日本語化します。

更に、フォントを「MS ゴシック」等の日本語対応フォントに変更します。

これで、環境が日本語化出来ました。

ちなにみ、バージョンを確認すると、Ubuntu 18.04.1 LTSです。

ついでに、gcc関連の開発環境をインストールします。
$ sudo apt install build-essential

さらに、FDcloneもインストール
$ sudo apt install fdclone

fdコマンドを実行すると、FDっぽいCUIベースのファイルマネージャーが起動します。

Aliexpressでプラねじ・スペーサセットを購入

電子工作で、M3のプラねじ・スペーサをよく利用します。
いつもはaitendoや秋月電子で購入するのですが、Aliexpressで良さげなセットを見つけ
試しに購入してみました。

サイズの異なるプラねじやスペーサ300個でこの値段で、商品画像の品質なら安いです。
購入者の評価も良いようです。

注文して、20日で届きました。
見本の画像通り、ケース付きです。

ふたを開けると、
「う～ん、非常に微妙」

成型不良の製品が結構、混ざってます。

他の購入者がレビューに添付している製品画像はもっと良い状態が多数です。
私だけがはずれを引いたのでしょうか？

いくつか、ランダムに取り出してみます。
やはり、これは売り物になるレベルではないのでは..

6mmのスペーサだけ取り出して並べてみました。

不揃いの高さのスペーサたち（斜めもあるよ）。
利用するには、やすりがけ等の修正が必要ですね。

まあ、とりあえず使えそうなので良しとします。

ハイフン、ハイフンマイナス、ダッシュの文字

パソコンで使う文字で、横棒形状の文字があります。
ハイフン、ハイフンマイナス、ダッシュの文字がその文字に該当するのですが、
使い分けが今一分かりません。

Windows 10にてIMEを使って入力する際、とりあえずマイナスを入力して変換しようとすると、

似たような候補がいっぱい出てきますが、違いが今一分かりません。

そこでざっと、洗い出してみました。

洗い出してみたものの、ますます、分からなくなりました。

とりあえず、プログラミングの演算子で使うマイナス記号は、U+002Dです。
その全角はU+FF0Dのようです。


以前作成したフォントライブラリやPS/2キーボードライブラリ等にも影響しそうなので、
もうちょっと、掘り下げて調べてみたいと思います。


参考文献
・ハイフン（Wikipedia)
・ハイフンマイナス(Wikipedia)
・プラス記号とマイナス記号（Wikipedia)
・ダッシュ（記号)(Wikipedia)

Beginning STM32という電子書籍を楽天で購入したのですが..

("楽天kobo糞過ぎ"というお話です^^）

少し前に、「Beginning STM32 Developing with FreeRTOS, libopencm3 and GCC」という
書籍を見つけ、出版元から直接、PDF版を買わずに楽天からkobo版を買ったところ大失敗でした。

出版元の販売ページ
・apress 「Beginning STM32 Developing with FreeRTOS, libopencm3 and GCC」

  https://www.apress.com/la/book/9781484236239

Windows上で「Rakuten Kobo Desktop」を使って閲覧しているのですが、
PDFみたいな感覚での利用が全くできません(当然ですが)。

書籍記載のサンプルソースをエディターにコピーしたり、図（ピンレイアウト図）を印刷したり等
一切できません。これは技術書・リファレンスマニュアルとして使うにはちょっと辛い。
コピペしてグーグル翻訳が出来ないのも辛い。
kobo糞過ぎる。

スクリーンショットを取り、利用すればと思いやってみると、

表示内容が真っ黒になり画像化出来ません。



引用の手段として出来るのは、ディスプレイに映った内容をデジカメで撮影するくらいです。

こんな面倒なことをするくらいなら、
新たにapress サイトからPDF版を買った方を購入した方がましですね。

技術書で一切の引用禁止は無茶苦茶使いにくいです。

楽天 kobo版の技術書買わない方が良さそうです。

楽天ポイントを使って割引購入したのですが、大失敗でした。

購入レビューにkoboの不満を書いたらいつの間にか、非公開にされていたので、
先ほど書き直しました。また非公開にされるかもしれません。

今回は勉強代として、apress サイトからPDF版を買いなおすかなぁ..
書籍自体は、BluePillボードをターゲットとした内容で良い感じなのですが..

メインで使っているパソコンの切り替え

ちょと前に、メインで使っていたパソコンを中古で買ったHP Compaq 8300 Elite USに変更しました。

core i5-3470S 2.9GHz、RAM 4Gバイト、HDD 320Gバイトと、まあまあのスペックです。
送料込みで1,6800円にポイントを使って1,3000円くらいで購入した。

ビジネスパソコンのリース流れの製品と思われますが、
かなり状態が良く、新品に近い状態でした。
どこかのお役所であたりで使われていたものと推測出来ます。

コンパクトで、デザインも良くいい感じのPCです。
フロント上部のSDカードスロットがオプションで利用出来ない機種だったのがちょっと残念です。

拡張性はほとんどないですが、余っていた4Gバイト RAMを追加してメモリは 8Gバイトにしました。

デフォルトの320Gバイト HDDが遅い感があり、
専用mSATAスロットに240GバイトSSDを追加して、OSを移行しました。

ちょっと冒険して下記の製品を利用しました。
Dogfish Msata 240GB 内蔵型 ミニ ハードディスク Msta SSD Disk (240GBK1)

中華製でちょっと不安ですが今のところ問題なしです。アクセス速度も速いです。
SSD mSATA SSD(MLC) 240Gバイトでこの値段、激安ですね。

SSDに買えると、かなり快適になりました。