NetBSD+Raspberry Piで 本物のPSGを鳴らすデモを ブラッシュアップしました / osc2026Tokyo-spring

オープンソースカンファレンス 2026 Tokyo/Springの「NetBSDのご紹介」のセミナーで発表した『NetBSD+Raspberry Piで 本物のPSGを鳴らすデモを ブラッシュアップしました』のスライドです。（セミナー発表時から一部誤記や体裁の修正、URL追記等をしています）

Transcript

1. NetBSD+Raspberry Piで 本物のPSGを鳴らすデモを ブラッシュアップしました オープンソースカンファレンス 2026 東京/春 「NetBSD+ラズパイでPSG」バージョンアップです Izumi Tsutsui tsutsui@NetBSD.org (Twitter): @tsutsuii 𝕏 Mastodon: @tsutsuii@social.mikutter.hachune.net
2. 0. はじめに 今日の展示物と セミナーについて
3. PSG演奏デモプログラム更新
4. ラズパイ+PSGハード更新版
5. ラズパイHATサイズV2基板
6. P6エミュ＋実PSG演奏 https://x.com/tsutsuii/status/2025072807068270629
7. 1. 先月の OSC大阪 展示 「1週間で作りました」
8. 2025年 KOFセミナー  「今年もNetBSDでPC-6001 PSGデモ」 https://speakerdeck.com/tsutsui/kof2025
9.  「NetBSDでPSG演奏開発環境構築」 2025年OSC広島セミナー https://speakerdeck.com/tsutsui/osc2025hiroshima
10. さすがにこじつけが苦しい? NetBSDは いろんなマシンで動く + pkgsrcは NetBSDで使える ↓ 自分がpkgsrcのメンテ担当の PC6001エミュやツールを使えば それはNetBSDセミナーネタ
11. OSC2026大阪 https://speakerdeck.com/tsutsui/osc2026osaka
12. というわけで 「NetBSDとラズパイで 本物のPSGハードを 制御して鳴らす」 という展示とセミナー でした
13. 2. NetBSDとは せっかくスライド作ったので 毎回ちょっとだけ説明
14. BSDとは？ •Berkeley Software Distribution •カリフォルニア大学バークレー校 で開発されたUNIX系OS •’70年代 UNIX研究として開発開始 •’80年代 ネットワーク機能、 仮想記憶など現代のOSの 基礎を築く •UNIXの進化と普及に貢献
15. •“Of course, it runs NetBSD” ➔特定の機種に依存しない設計 •“Reasonable Goal” ➔性能より「理にかなった」設計 •仮想記憶やデバイスドライバ等の 一貫性を持つインタフェース設計 NetBSDの特長　
16. •いろんなCPUやデバイスで動く •クロス開発環境の意識が強い ➔組み込み系での採用例が多い NetBSDの特長　 https://www.ricoh.co.jp/-/media/Ricoh/Sites/co_jp/pdf/34211809/pro-8420y-8420ht-8410y-8410ht.pdf
17. 3. NetBSDと PC-6001と ついでにLUNA 一応(?)関係があったり
18. LUNAとは  よしだともこ先生のブログ LUNAというのは、1980年代から1990年代 の初めごろにかけて、京都に本社を持つ オムロン株式会社が発売していた、 UNIXワークステーションの名前です （その当時、私はこの会社のUNIXワーク ステーション開発部門で働いていました）
19. PSGはOSC2016京都展示から https://x.com/tsutsuii/status/758881128853803008  LUNAで鳴らす PSG演奏デモ
20. OSC2018京都展示 https://x.com/ebijun/status/1025236491985776640  PSG PCM発展形 PSG PAM音源ドライバ
21. このNetBSD/luna68k用 サブCPU PSG使用の Audioドライバは NetBSD 10.0 以降に 入っています https://www.netbsd.org/releases/formal-10/NetBSD-10.0.html
22. 4. PC-6001と エミュレータ 一般の方に向けて改めて解説
23. PC-6001 とは • NEC製の 8ビットパソコン •1981年 11月 発売
24. PC-6001 スペック •CPU： 8bit Z80互換 4MHz •RAM： 標準 16KB, 最大32KB •グラフィック: 128×192ドット 4色 256×192ドット モノクロ2色 •音源：PSG 3和音 •標準価格：89,800円
25. •VRAMも共用 → 空きは 7KB/23KB •それでもいろいろ作れた時代 　いろいろ遊ぶには32KBに増設しないとキツいかも メモリ 16KB/32KB
26. PC-6001用エミュレータ 実機がなくても遊べます •2000年頃からPC-6001のエミュレータが 多数開発される •エミュレータだけでなく、 開発に必要なツールも多数 •データ記録テーブ模擬 •テープ音声⇔エミュ用データ変換 •プログラムテキスト⇔エミュ用変換 •エミュレータもデバッグ機能が充実
27. PC6001VX http://eighttails.seesaa.net/article/305067428.html https://github.com/eighttails/PC6001VX
28. •READMEより 「PC6001VをLinux等で動作 　するよう改変したものです」 「PC6001VXの末尾のXは 　クロスプラットフォームの 　Xです」 PC6001VX https://github.com/eighttails/PC6001VX
29. •基本的な機能は PC6001V 準拠 •クロスGUI環境としてQtを使用 •互換ROM内蔵で 実機ROM不要 → •pkgsrc にしたので NetBSDでも動作可能！ •Android版もあります→ PC6001VX https://github.com/eighttails/PC6001VX
30. 5. PSG音源に ついて やっと本題の前提です
31. PSG音源 •いわゆるピコピコ音 × 3和音 •元はアーケードゲーム用？ •BASIC言語だと PLAY 文で MML (Music Macro Language) という書式を書いて演奏 こんなの→ "d4b4&b32r16.b8.r16q2b8b8b8" •“d” が「レ」、“4” が「4分音符の長さ」 　“&” がタイで音をつなげる、といった具合
32. PC-6001内のPSG音源IC
33. LUNA内のYM2149 • YAMAHA製の AY-3-8910 互換チップ
34. ここでやっと LUNAとPC-6001 https://x.com/tsutsuii/status/802351863836250112
35. PC-6001で PSG曲を演奏する手段 について
36. よっしゅさんの PC-6001用 PSG音源ドライバ http://park10.wakwak.com/~yosh/p6.html デモ演奏にはこれを使います
37. 40年前の クロック4MHz メモリ 32KB (MBではありません) で これだけ演奏できるなら 今どきのマシンでは 楽勝のはずだよね？
38. というわけで OSC大阪駆動＋ ChatGPTブースト で作った結果
39. 展示デモRTAリザルト  OSCイベント駆動 + ChatGPTブースト •1/24 回路図と基板パターン図作成 •1/25 手配線基板作成して動作テストまで完 •1/26 GPIO mmap版＋2ms周期演奏動作 •1/27 演奏展示用 PSG演奏状態表示デモ動作 •1/28 ネストコマンドとデチューンを実装 •1/29 ビブラートとソフトエンベロープ調査① •1/30 同 調査②（計6時間半）と実装（3時間） •1/31未明 セミナースライド作成（5時間）
40. 6. OSC東京版 更新① プレイヤー 表示改修 実は遅いコンソール表示
41. OSC大阪版プレーヤー
42. OSC大阪版プレーヤー課題  突貫で作ったので…… •(1)アルペジオの高速演奏で 　　音が途切れてしまう 　→画面描画が重い？ •(2)テストプログラムベースのままで 　　main関数に全部詰め込みすぎて 　　公開するには読みづらすぎる
43. wscons コンソールで フレームバッファに文字を 描画するのが遅い（48分音符長 の36ms以上かかっている？）と いうことだと思うんですが、 どう対策するのが良いか、 といろいろやりとり 今回もChatGPT質問①
44. ChatGPT回答①
45. 描画を減らせるかどうかですが、 エスケープシーケンスまみれに なりそうな気もします。 メンテ可能なレベルの わかりやすい実装で 最低限の描画更新、 みたいな提案できますか？ などとまたも丸投げしてみる ChatGPT質問②
46. ChatGPT回答②
47. という具合に 設計仕様書と 実装を書かせて 30fps更新で アルペジオ演奏も 可能になりました
48. 7. OSC東京版 更新② HWレイヤー リファクタリング 突貫工事の後始末
49. PSGハード接続仕様を考える  ラズパイ以外にもできるはず？ •今はラズパイのGPIOに接続 •PCだとUSB経由でGPIO接続する？ •PSGをソフトでエミュレートするかも ➔何が相手でも、プレーヤーは共通で 　バックエンド差し替えで動くように 　再構成したい
50. 現状ハードウェアのアクセサを 追加したバージョンが 以下なんですが、 これを提案してもらった形で hw部分を差し替え可能にした 実装例を見せてもらえませんか。 とベース実装をまた投げる ChatGPT質問③
51. ChatGPT 最初のAPI提案
52. 無限レビュー地獄  AIのいいところ？ •疑問点や要望をどんどん投げる •何を言っても嫌がらず回答が出る •「なんか気持ち悪い」みたいな 　雑な指摘もいい感じに直してくる •気がつくと3時間くらい議論して 　最終版は以下に
53. リファクタリング後API最終版 /* process-local resources */ int (*init)(psg_backend_t *psgbe); /* 初期化 */ void (*fini)(psg_backend_t *psgbe); /* 終了処理 */ /* external side effects boundary */ int (*enable)(psg_backend_t *psgbe); /* 有効化 */ void (*disable)(psg_backend_t *psgbe); /* 無効化 */ /* PSG operations (valid only while enabled) */ int (*reset)(psg_backend_t *psgbe); int (*write_reg)(psg_backend_t *psgbe, uint8_t reg, uint8_t val); ➔これが伏線なので覚えておいてください
54. 8. OSC東京版 更新③ クロックレス HATサイズ基板 今後の展示のために？
55. OSC大阪でのコメント 「HATサイズにできないの？」 •OSC大阪はあえて 　「魅せるサイズ」 •HAT基板は65×56mm •PSG 40ピンIC で52mmくらい必要 •さらに2MHzクロックが必要で厳しい ➔またChatGPTに 　ラズパイで2MHzクロック出せる？ 　と聞いてみたところ……
56. 可能です。 ソフトでGPIOをトグルして作る （busy loop / タイマ割り込み） のは 2MHz 級だと厳しいですが、 Raspberry Pi には GPCLKという “ハードウェアのクロック出力” が あり、これを使うと 1.5〜2MHzを GPIOピンから出せます。
57. ピン配置見直しと GPCLK初期化も いろいろ相談して 仮組みトライ
58. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116025519441748238
59. そのまま勢いで 3時間くらいで 作成 　 だいたいこんな感じで作っちゃうので 基板発注をサボってしまう問題
60. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116026880183913417
61. 小型アンプも組み込み D級アンプもChatGPTに提案されました •提案された「PAM8xxx」で検索して出てきた 　秋月電子製の小型アンプを発注して組み込み
62. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116047461912500595
63. 9. OSC東京版 更新④ 動作LED追加 「これが鳴らしてます」表示
64. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116063429837841096
65. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116063430802809088
66. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116063464244421968
67. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116063602039756562
68. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116063693736727290
69. この工作が楽しいんですよ！ 所要時間約1時間 •基板を眺めて「これなら行ける」 •部品箱をあさって部材を準備 •はんだ付けよりテストと動画撮影が 　めんどくさかったり •プレーヤーもいい感じにLEDが 　点灯するようにちょっと修正
70. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116063815970099849
71. 10. OSC東京版 更新⑤ 復活の呪文の曲 「LOVE SONG 探して」 とりあえず新曲を用意
72. 会場で聞いて楽しい曲を考える 「LOVE SONG探して」 •いろいろと曲を探して 　これに決定 •PSG世代ならたぶんみんな知ってる •ファミコン曲だけど3音のみ 　（ノイズパート無し）で採譜もやりやすい •ビブラートやエコー効果も試してみた
73. https://x.com/tsutsuii/status/2024130185394630823
74. 楽しい！ ✌('ω'✌ )三✌('ω')✌三( ✌'ω')✌
75. 11. OSC東京版 更新⑥ エミュレータ＋ 実ハードPSG 実は2018年から構想してました
76. https://x.com/tsutsuii/status/2025072807068270629
77. PC6001VX “realhw” PSG対応  ChatGPT × リファクタリング活用 •PC6001VXの ay8930.cpp を投げて 　「PSGアクセスこのへん？」と聞く •「OKだからバックエンド見せて」 　と言われて改修版実装を見せる •「Cソースはこう組み込めばいいよ」 　「初期化はC++でこうするといい」 　「プロジェクトファイルはこう」 ➔バックエンド実装を1行も変えずに動作！
78. OSC展示準備問題 https://x.com/tsutsuii/status/274449767625539584 ➔三役のうち一役くらいはChatGPTで解決
79. 12. OSC東京に 間に合いません でした の お詫び PCBWay基板発注
80. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116070131836878437
81. 習うより慣れろ？ 3時間でざっと引いて3時間はこだわり調整 •操作になれるまでが大変 •回路図同様、操作に迷ったらAIに聞く 　とだいたい解決する！ •シンボル作成（部品形状に合わせた基板穴や 　パターンの定義）もChatGPTに投げると 　やってくれる！
82. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116068130596287096
83. https://social.mikutter.hachune.net/@tsutsuii/116068172756925984
84. が、中国が春節に 入ってしまい、 春節明けも 製造工程がダダ遅れで 昨日 2/26発送で ておくれました……
85. •考えたネタをChatGPTに投げると 　結構な割合で具現化可能に •特に「展示には必要だけど、がっつり 　勉強するガッツがない」という部分が 　めちゃくちゃブーストされました •そのせいで無限にネタが出てくる状態 •発注基板はOSC香川でリベンジします まとめ
86. •オリジナルのPC-6001用PSG音源 　ドライバを作られたよっしゅさん •よっしゅさんの音源ドライバを使った 　YS2OPなど多数のデモを作成され、 　また「P6音源用MMLコンパイラ」も 　作成された TINY野郎さん •P6 PSG演奏デモやラズパイPSG工作で 　楽しめたのはお二人のおかげです！ 謝辞