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レガシー回路モックアップ

レトロコンピューティングや電子工作プロジェクト向けのブレッドボード回路モックアップと視覚的ダイアグラムを作成するためのスキルです。このスキルは HTML5 Canvas の描画メカニズムを活用して、6502 マイクロプロセッサ、555 タイマー IC、EEPROM、7400 シリーズの論理ゲートといったヴィンテージ部品を備えたインタラクティブな回路レイアウトをレンダリングします。

このスキルを使用する場面

• ユーザーが「ブレッドボードレイアウトを作成」または「回路をモックアップ」と依頼したとき
• ユーザーがブレッドボード上の部品配置を視覚化したいとき
• ユーザーが 6502 コンピュータを組み立てるための視覚的なリファレンスを必要としているとき
• ユーザーが「回路を描画」または「電子回路を図解」と依頼したとき
• ユーザーが教育用の電子工作ビジュアルを作成したいとき
• ユーザーが Ben Eater のチュートリアルやレトロコンピューティングプロジェクトに言及したとき
• ユーザーが 555 タイマー回路や LED プロジェクトをモックアップしたいとき
• ユーザーが部品間の配線接続を視覚化したいとき

前提条件

• 同梱のリファレンスファイルに基づく部品のピン配列の理解
• ブレッドボードのレイアウト規則（行、列、電源レール）に関する知識

対応部品

マイクロプロセッサとメモリ

部品	ピン	説明
W65C02S	40 ピン DIP	16 ビットアドレスバスを備えた 8 ビットマイクロプロセッサ
28C256	28 ピン DIP	32KB パラレル EEPROM
W65C22	40 ピン DIP	汎用インターフェースアダプタ (VIA)
62256	28 ピン DIP	32KB スタティック RAM

ロジック & タイマー IC

部品	ピン	説明
NE555	8 ピン DIP	タイミングと発振用のタイマー IC
7400	14 ピン DIP	クワッド 2 入力 NAND ゲート
7402	14 ピン DIP	クワッド 2 入力 NOR ゲート
7404	14 ピン DIP	ヘックスインバータ (NOT ゲート)
7408	14 ピン DIP	クワッド 2 入力 AND ゲート
7432	14 ピン DIP	クワッド 2 入力 OR ゲート

パッシブ & アクティブ部品

部品	説明
LED	発光ダイオード (各種カラー)
抵抗	電流制限 (値は設定可能)
コンデンサ	フィルタリングとタイミング (セラミック/電解)
水晶振動子	クロック発振器
スイッチ	トグルスイッチ (ラッチング)
ボタン	モーメンタリ押しボタン
ポテンショメータ	可変抵抗
フォトレジスタ	光依存抵抗

グリッドシステム

// Standard breadboard grid: 20px spacing
const gridSize = 20;
const cellX = Math.floor(x / gridSize) * gridSize;
const cellY = Math.floor(y / gridSize) * gridSize;

部品レンダリングパターン

// All components follow this structure:
{
  type: 'component-type',
  x: gridX,
  y: gridY,
  width: componentWidth,
  height: componentHeight,
  rotation: 0,  // 0, 90, 180, 270
  properties: { /* component-specific data */ }
}

配線接続

// Wire connection format:
{
  start: { x: startX, y: startY },
  end: { x: endX, y: endY },
  color: '#ff0000'  // Wire color coding
}

ステップバイステップのワークフロー

基本的な LED 回路モックアップの作成

1. ブレッドボードの寸法とグリッドを定義する
2. 電源レール接続 (+5V と GND) を配置する
3. アノード/カソードの向きを指定して LED 部品を追加する
4. 電流制限抵抗を配置する
5. 部品間の配線接続を描画する
6. ラベルと注釈を追加する

555 タイマー回路の作成

1. NE555 IC をブレッドボードに配置する (ピン 1-4 が左、5-8 が右)
2. ピン 1 (GND) をグランドレールに接続する
3. ピン 8 (Vcc) を電源レールに接続する
4. タイミング抵抗とコンデンサを追加する
5. トリガとスレッショルドの接続を配線する
6. 出力を LED またはその他の負荷に接続する

6502 マイクロプロセッサレイアウトの作成

1. W65C02S をブレッドボードの中央に配置する
2. プログラム保存用の 28C256 EEPROM を追加する
3. I/O 用の W65C22 VIA を配置する
4. アドレスデコード用の 7400 シリーズロジックを追加する
5. アドレスバス (A0-A15) を配線する
6. データバス (D0-D7) を配線する
7. 制御信号 (R/W、PHI2、RESB) を接続する
8. リセットボタンとクロック水晶振動子を追加する

部品ピン配列クイックリファレンス

555 タイマー (8 ピン DIP)

ピン	名称	機能
1	GND	グランド (0V)
2	TRIG	トリガ (< 1/3 Vcc でタイミング開始)
3	OUT	出力 (200mA のソース/シンク)
4	RESET	アクティブローリセット
5	CTRL	制御電圧 (10nF でバイパス)
6	THR	スレッショルド (> 2/3 Vcc でリセット)
7	DIS	ディスチャージ (オープンコレクタ)
8	Vcc	電源 (+4.5V ～ +16V)

W65C02S (40 ピン DIP) - 主要ピン

ピン	名称	機能
8	VDD	電源供給
21	VSS	グランド
37	PHI2	システムクロック入力
40	RESB	アクティブローリセット
34	RWB	リード/ライト信号
9-25	A0-A15	アドレスバス
26-33	D0-D7	データバス

28C256 EEPROM（28ピン DIP） - 主要ピン

ピン	名前	機能
14	GND	グラウンド
28	VCC	電源
20	CE	チップイネーブル（アクティブLow）
22	OE	出力イネーブル（アクティブLow）
27	WE	書き込みイネーブル（アクティブLow）
1-10, 21-26	A0-A14	アドレス入力
11-19	I/O0-I/O7	データバス

計算式リファレンス

抵抗の計算

• オームの法則： V = I × R
• LED 電流： R = (Vcc - Vled) / Iled
• 電力： P = V × I = I² × R

555 タイマーの計算式

非安定モード：

• 周波数： f = 1.44 / ((R1 + 2×R2) × C)
• High 時間： t₁ = 0.693 × (R1 + R2) × C
• Low 時間： t₂ = 0.693 × R2 × C
• デューティ比： D = (R1 + R2) / (R1 + 2×R2) × 100%

単安定モード：

• パルス幅： T = 1.1 × R × C

コンデンサの計算

• 容量性リアクタンス： Xc = 1 / (2πfC)
• 蓄積エネルギー： E = ½ × C × V²

色分けの慣例

配線の色

色	用途
赤	+5V / 電源
黒	グラウンド
黄	クロック / タイミング
青	アドレスバス
緑	データバス
オレンジ	制御信号
白	汎用

LED の色

色	順方向電圧
赤	1.8V - 2.2V
緑	2.0V - 2.2V
黄	2.0V - 2.2V
青	3.0V - 3.5V
白	3.0V - 3.5V

作成例

作成 1 — 単一 LED

部品： 赤色 LED、220Ω 抵抗、ジャンパーワイヤー、電源

手順：

1. 電源の GND から A5 列に黒いジャンパーワイヤーを挿入します
2. 電源の +5V から J5 列に赤いジャンパーワイヤーを挿入します
3. カソード（短い脚）を GND に合わせた列に LED を配置します
4. 電源と LED のアノードの間に 220Ω 抵抗を配置します

作成 2 — 555 非安定ブリンカー

部品： NE555、LED、抵抗（10kΩ、100kΩ）、コンデンサ（10µF）

手順：

1. 中央の溝をまたぐように 555 IC を配置します
2. ピン 1 を GND に、ピン 8 を +5V に接続します
3. ピン 4 をピン 8 に接続します（リセットを無効化）
4. ピン 7 と +5V の間に 10kΩ を配線します
5. ピン 6 と 7 の間に 100kΩ を配線します
6. ピン 6 と GND の間に 10µF を配線します
7. ピン 3（出力）を LED 回路に接続します

トラブルシューティング

問題	解決策
LED が点灯しない	極性を確認します（アノードを +、カソードを - に）
回路に電源が入らない	電源レールの接続を確認します
IC が動作しない	VCC と GND のピン接続を確認します
555 が発振しない	しきい値／トリガー用コンデンサの配線を確認します
マイクロプロセッサが停止する	リセットパルス後に RESB が HIGH であることを確認します

参照

詳細なコンポーネント仕様は、同梱の参照ファイルで確認できます:

• 555.md - 555 タイマー IC の完全な仕様
• 6502.md - MOS 6502 マイクロプロセッサの詳細
• 6522.md - W65C22 VIA インターフェースアダプタ
• 28256-eeprom.md - AT28C256 EEPROM の仕様
• 6C62256.md - 62256 SRAM の詳細
• 7400-series.md - TTL ロジックゲートのピン配置
• assembly-compiler.md - アセンブリコンパイラの仕様
• assembly-language.md - アセンブリ言語の仕様
• basic-electronic-components.md - 抵抗、コンデンサ、スイッチ
• breadboard.md - ブレッドボードの仕様
• common-breadboard-components.md - 包括的なコンポーネントリファレンス
• connecting-electronic-components.md - ステップバイステップのビルドガイド
• emulator-28256-eeprom.md - 28256-eeprom 仕様のエミュレーション
• emulator-6502.md - 6502 仕様のエミュレーション
• emulator-6522.md - 6522 仕様のエミュレーション
• emulator-6C62256.md - 6C62256 仕様のエミュレーション
• emulator-lcd.md - LCD 仕様のエミュレーション
• lcd.md - LCD ディスプレイのインターフェース
• minipro.md - EEPROM プログラマの使用方法
• t48eeprom-programmer.md - T48 プログラマのリファレンス