Ｎｅｋｏ−２
CQ誌'97.8月号紹介
1996.10より配布開始
1998.9で配布終了
更新：1997.12.28
改定：1998.9.2
Ｎｅｋｏ−２CQ誌'97.8月号紹介 1996.10より配布開始 1998.9で配布終了 |
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JS1RSV-HomePage 更新：1997.12.28 改定：1998.9.2 |
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ワンチップマイコン(PIC16C84)を使用した1200bps/9600bpsモデム内蔵ＴＮＣ
Ｎｅｋｏ−２は、アマチュア無線パケット同好会「ＷＴＫグループ」の有志が開発したＴＮＣです。数年前に開発／配布したＮｅｋｏ−１に続くＮｅｋｏシリーズ第２段です。Ｎｅｋｏ（猫）の由来はＣＡＴシステムから来ており、パソコンからＴＮＣ（Ｎｅｋｏ）を経由してＣＡＴ対応トランシーバの周波数変更等、各種コントロールが出来ます。
Ｎｅｋｏ−２の設計目標は、なるべく小さく、１２００ｂｐｓと９６００ｂｐｓモデムを搭載したＴＮＣを作ることでした。さらに、誰にでも簡単に組立られるように、基本的にフラットＩＣの半田付けをしなくて済むように考えられています。部品点数を極力減らす為に、ＪＳ１ＲＳＶが作成した、ワンチップマイコン（ＰＩＣ−１６Ｃ８４／注１）を使用した９６００ｂｐｓモデムを使用しているのが特徴です。
注１：１６Ｃ８４は１６Ｆ８４にモデルチェンジしました。現在入手可能なのは１６Ｆ８４のみですが、Ｎｅｋｏ−２の場合は問題なく使用可能です。
| CPU | ＣＰＵ TMPZ84C015 直付け、又は、AKI-80 を使用 |
| モデム | 9600bps:PIC16C84 1200bps:TCM3105 |
| 基板 | 4層ガラスエポキシ、レジスト、シルク、130mm×93mm |
| ファームウエア | TNC部:TNC2(1.1.8)改、モデム部:JS1RSVオリジナル |
| 制作・全体回路図・ＰＩＣライタ部設計 | 7K1PDM |
| 原案・9600bpsモデム部設計 | JS1RSV |
| TNCファームウエア改造 | T.H. |
| Neko-2 試作 | JK1JBT,7M1IVW |
| ドキュメント作成 | 7K1PDM,JH1PIK,T.H.JS1RSV |
Ｎｅｋｏ−２のモデムには、１２００ｂｐｓは一般的なＴＣＭ３１０５を使用していますが、９６００ｂｐｓには、ワンチップマイコン「ＰＩＣ−１６Ｃ８４（以下、ＰＩＣと略す）」を使用しているのが特徴です。
ＰＩＣは、マイクロチップ社の小型で高速なワンチップマイコンです。このＰＩＣのプログラムエリアは書き換えが可能な為、ＴＮＣ部分に独自に追加したファームウエアによって、ＰＩＣライタを実現することで、Ｎｅｋｏ−２上に実装したままモデム部のプログラムの書き換え等が可能です。
ＲＢＢＳへファイルをアップロードする感覚で、モデム部のプログラムを書き込むことができます。これで、出力波形の変更や、９６００ｂｐｓ以外の速度に変更することも可能です。プログラムのアップグレードや、自作も簡単に行えます。
Ｎｅｋｏ−２のＴＮＣ部分はＴＮＣ−２をアレンジしたタイプで、ＣＰＵにＴＭＰ−Ｚ８４Ｃ０１５を使った最近のＴＮＣとしてはオーソドックスな構成になっています。
このＣＰＵは１００ピンのＱＦＰ（フラットパッケージ）で半田付けに有る程度慣れた人でないと取り付けは難しいかもしれません。そこで、秋月通商で販売されているＣＰＵ基板（ＡＫＩ８０）を使用することで、フラットパッケージの半田付けをしなくても、一般的なＤＩＰパッケージの半田付けだけで組み立てることができるようになっています。
もちろん、ＣＰＵ等を直付けすることも可能で、ＡＫＩ８０を使用するよりローコストで小型に製作することもできるような、２種類の方法が取れる基板に設計されています。制作に必要な費用は、部品の調達方法等によって差があるでしょうが、基板も含めて２万円弱程度です。
Ｎｅｋｏ−２のもっとも特徴的である、ワンチップマイコンを使った９６００ｂｐｓモデムは、前作のＮｅｋｏ−１にも搭載されていました。このワンチップマイコンを使用したモデムは、１９９３年５月号のＣＱ誌で「ＲＳＶ９６」として発表したモデムをアレンジしたものです。
ＲＳＶ９６やＮｅｋｏ−１では、インテルの８０Ｃ３１というＣＰＵを使用していました。この８０Ｃ３１はかなり古いアーキテクチャのＣＰＵですが比較的高速で、この種の処理には向いているものでした。しかし、このＣＰＵはＲＯＭを外づけする必要があり、外づけ部品も必要になります。（注２） Ｎｅｋｏ−２で使用したＰＩＣは、ＣＰＵの中にＲＯＭを内蔵しているため外付け部品が少なくて済み、価格が安く、消費電力も低減し、処理速度の向上（約２．５倍）しました。そして、ＰＩＣ内蔵のＲＯＭは簡単に書き替えられるので、モデム用ファームウエアの変更が誰でも簡単にできます。
でも、全く欠点が無いわけではありません。内蔵ＲＯＭの容量が少なく大きなデータを入れる事ができませんし、ＣＰＵのインストラクション（命令）は少々分かり難くプログラミングがやりにくいですし、入出力端子の数も多くはありません。しかし、これらの欠点を考え合わせても、このような用途には最適なＣＰＵだと思います。
Ｎｅｋｏシリーズのモデム部ＣＰＵは、ＮＲＺ−ＮＲＺＩ変換も行っています。一般のＴＮＣではＴＴＬ等のＩＣを使っていますが、数種類のＩＣが必要となるため部品点数が減りません。ＦＸ４８９等のＧＭＳＫモデムＬＳＩを使用しても、このＮＲＺ−ＮＲＺＩ変換回路は必要です。
注２：８０Ｃ３１のＲＯＭ内蔵版である８７Ｃ５１もあるが高価である。
ＰＩＣ１６Ｃ８４の内部ＲＯＭはＥＥＰＲＯＭです。書き込みシーケンスは少々複雑ですが、ＲＯＭの焼き替えに紫外線ランプ等のイレーサーが無用なために、ＲＯＭの内容を簡単に書き換えることができます。このメリットを生かして、Ｎｅｋｏ−２では一般のターミナルソフトからＴＮＣに拡張されたコマンドを使い、モデム部のプログラムを自由に書き換えることが可能になりました。このＰＩＣライタは７Ｋ１ＰＤＭ／ＯＭが作成されたものです。
また、ＰＩＣは内部ＲＯＭの容量が少なく、一度に多くの波形データを入れることができません。波形データの切り替えは、ＲＯＭの内容を書き換えることで行います。しかし、ＰＩＣのＥＥＰＲＯＭの書き換え可能な回数(寿命)は、１００回と言われています。実際には、もっと寿命は長そうですが、一般的な使用では波形データを頻繁に変更する可能性は少ないと思いますので問題は無いはずです。
１２００ｂｐｓモデムにはＴＣＭ３１０５を採用しています。この理由は、私が知る限り１２００ｂｐｓモデムでは、ＴＣＭ３１０５が最も優れたモデムだからです。ＰＩＣ程のＣＰＵパワーが有れば、プログラムで１２００ｂｐｓ／ＡＦＳＫを復調することも可能かもしれません。しかし、前段に気合いの入ったフィルタ回路を付けない限り、ＴＣＭ３１０５を越える事はおろか、並ぶことすら困難な事だと思われます。そこで、１２００ｂｐｓでも実用に耐えられるように、ＴＣＭ３１０５を採用しました。この為、回路は複雑になり基板サイズが大きくなってしまうのですが・・・
モデムのプログラムを変更することで、９６００ｂｐｓ／ＦＳＫ以外のモードを扱える可能性があります。特にＰＩＣは高速なＣＰＵなので少々複雑な処理でも大丈夫です。現時点では１９２００ｂｐｓ／ＦＳＫが可能になっています。多少復調率が劣ってもよいなら、１２００ｂｐｓ／ＡＦＳＫや、ＰＳＫ等も可能かもしれません？？？
この辺の新たなる可能性を探るために、Ｎｅｋｏ−２の基板にはＡ／Ｄコンバータが乗せられるようになっています。入力信号をアナログ値で得ることで、従来の２値入力では得られない復調方法を試すことができます。しかし、実際には、ＰＩＣでは小数点計算ができませんので、この種の処理が専門のＤＳＰのようなプログラミングはできません。全く独自の手法を使ったアルゴリズムが必要になるので難しいようです。さらに、Ａ／Ｄコンバータの購入を予定していた販売店が扱わなくなってしまった為、入手も難しくなってしまいました。
モデム(RSV96pic)関連と基板配布については、ＪＳ１ＲＳＶが担当ですが、それ以外の質問については、分かり兼ねる場合もあります。このような場合、お返事が大幅に遅れる場合もありますのでご容赦ください。ＷＴＫ−ＢＢＳにて直接ご質問頂ければ、良く知った者から直接回答が得られるかもしれません。