Twitterで、すでに組立られた方（達人？）がいらっしゃるようです。遅ればせながら、現物インテル4004をお持ちの方用のオプション回路の組立です。下記は、使用部品の例です。
(a)ダイオード・コンデンサ・抵抗の取付
D1 - D5の定電流ダイオードは、方向に注意して取付ください。（下記の写真参照）
D1 - D5 SEMITEC E-102 1mA 定電流ダイオード
D16 1N914(互換品)
C12 50V, 4.7u 積層セラミック
C13 16V, 33u タンタル
C6, C15 50V, 0.1u 積層セラミック
R21 - R31 470 - 1/8W 小型
R42 47K - 1/8W 小型
(b)ロジック・電源部品の取付
U1, U5, U3, U4, U7は、ソケットを使用することをお勧めします。74VHC541は、eBayでもDIP品は、入手が難しくなっています。代替品としてマルツからSN74AHC541Nを入手できます。ADuM3221Aは、DIP化して使用されることをお勧めします。
U1, U5 74HCT367 4004双方向レベル変換
U2 16ピン ZIF ソケット(i4004)
U3 74VHC541 4004レベル変換
U4 アナログデバイセズ ADuM3221A(DIP化変換済)
U7 秋月電子通商 AE-LCNV4-MOSFET 双方向レベル変換モジュール(互換品)
U9 Minmax Technology MCWI03-12S15 3W級絶縁型DC-DCコンバータ(15V, 200mA)
AE-LCNV4-MOSFET 双方向レベル変換モジュールは、一度FPGAボードを外す必要があります。非常に硬いので、四方から少しづつ抜いてください。AE-LCNV4-MOSFET用にソケット使用する場合は、高さの関係から一列の丸ピンソケットを推奨します。
AE-LCNV4-MOSFET取付方向は、下記の写真を参照ください。
(c)4004電源電圧確認
5V ACアダプタを接続し、U2の16ピン ZIF ソケットのピンが-10V、ピンが+5V
でることを確認ください。
5V ACアダプタを切った後、ZIF ソケットにインテル4004を「1PIN」に注意して間違えないように挿入してください。（念のため白マークを入れておくと良いかもしれません）部品を間違えずに、半田付けに問題なければ、動作するはずですが、貴重なチップですので、あくまで自己責任で、ご使用ください。
5V ACアダプタを接続し、LED表示が「SbC4004 b_141PF」と表示中に、手早くArduino Pro MicroのUSBをPCに接続し、Teratermなどのターミナルソフトで、通信速度9600bpsで、Arduino Pro Microのシリアルポートに接続すると、4004の検出結果が表示されます。
正しく検出できるはずですが、検出できない場合は、Arduino Pro MicroのUSBをPCから外し、5V ACアダプタを切ってください。
②トラブルシューティング
既に、FPGA内の4004コアで動作確認が済んでいるはずですので、正しい部品を使用し、はんだ付けに問題なければ動作するはずですが、ターミナルソフト画面に"Native 4004 is detected."が表示されない場合、部品に間違いないか、ロジックの品番、抵抗値、定電流ダイオードの品番や極性、はんだ付けに問題ないか再度確認してください。
それでも、4004が検出できない場合は、オシロスコープが必要になると思います。4004にクロックが供給されているか、SYNC信号が4004から出ているかなどを確認する必要があります。クロックが供給されていて、SYNC信号が4004から出ていない場合は、4004が不良の可能性があるかもしれません。
その場合は、諦めてFPGA内蔵の4004コアを利用していただくしかないかもしれません。
③オプション部品(必要に応じ実装)
J11 2x5 ピンヘッダ - External I/O Portを使用する場合
J13 2x8 ピンヘッダ - i4004 Signal Header、FPGAプログラムデバッグ用
TP1, TP2 1 ピンヘッダ - FPGAプログラムデバッグ用
J14 JST B2B-EH-A 秋月電子 DC5V-in(FPGA側から電源供給したい場合）
以上、組立は完了です。うまく動作することを願っています。今度は、√３を計算してみました。
