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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Caractéristiques de la conception des circuits des consoles 16 bits. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / TV Plus récemment, les consoles vidéo huit bits « Dendy » et leurs analogues ont provoqué une « révolution informatique » dans l'esprit et le cœur des enfants et des adolescents. Cependant, les progrès ne s’arrêtent pas. Déjà, les consoles de jeux vidéo 16, 32 et même 64 bits font preuve d'excellentes capacités graphiques et musicales. Il est clair que plus la profondeur de bits est élevée, mieux c'est. Mais d'un autre côté, plus le décodeur et les programmes correspondants sont chers. Aujourd'hui, de nombreuses personnes préfèrent les décodeurs vidéo 16 bits, qui offrent une bonne qualité à un prix relativement bas. Apparus à la fin des années 80, ils occupent toujours régulièrement leur place sur le marché. Parmi les nombreux modèles de consoles de jeux vidéo 16 bits vendus sous diverses marques, la famille développée par la société japonaise Sega Enterprises Ltd. est universellement reconnue. Plus d'un millier de programmes de jeux ont été créés pour les consoles Sega, et des livres et brochures avec leurs descriptions colorées sont publiés. En raison de la popularité de ces consoles, de nombreux jeux initialement développés, par exemple pour les ordinateurs IBM PC ou Amiga, sont convertis avec succès pour elles. Ce qui est frappant, c'est l'examen attentif des questions d'unification des décodeurs, de protection du droit d'auteur sur leur apparence et de solutions techniques. Bien que les usines de fabrication soient dispersées partout dans le monde, du Canada à Singapour, toutes les consoles Sega se ressemblent, la conception des cartouches et des joysticks, les types et la fonction des broches des connecteurs et les paramètres d'alimentation électrique sont soigneusement conservés. En fonction des normes de télévision adoptées dans différents pays, plusieurs modifications des consoles Sega sont produites [1]. Les plus connues sont les versions américaine (« Sega Genesis »), asiatique (ou japonaise) et européenne. La compatibilité de leurs cartouches de jeu est assurée par des adaptateurs spéciaux, les extensions dites « Mega Key ». En plus de celles de marque, il existe de nombreuses consoles compatibles « Sega » vendues sous différents noms, par exemple « StarDrive-2 », « SuperAlpha ». En raison de certaines circonstances, ce sont les modèles asiatiques plutôt qu'européens qui sont les plus courants dans notre pays. Il existe trois générations de consoles vidéo Sega. Le premier à apparaître fut "Sega Mega Drive" (nous l'appellerons en abrégé "Sega-1"), puis en 1990 - "Sega Mega Drive-2" (ci-après dénommé "Sega-2"), et un peu plus tard - "Sega Mega CD". Les deux premiers sont conçus pour fonctionner avec des cartouches, les derniers avec des disques laser. Une analyse du marché des programmes de jeux pour consoles 16 bits montre qu'il est peu probable que les cartouches, en tant que supports de programmes, cèdent la place aux disques laser dans un avenir prévisible. Une transition massive vers ceux-ci se produira évidemment après la distribution généralisée des consoles 32 bits. Pour ces raisons, nous limiterons l'éventail des questions abordées dans l'article aux circuits des modèles asiatiques de première et deuxième générations. En termes de fonctionnalités de réparation, le « Sega-2 » diffère du modèle Nevvlika précédent : le connecteur système dispose d'une entrée qui vous permet de contrôler la connexion correcte d'appareils supplémentaires (par exemple, un CD-ROM spécialisé), et le nombre Le nombre de boutons de fonction dans le joystick a été augmenté. La compatibilité des programmes n'est garantie que de bas en haut. Cela signifie que les jeux sortis sur Sega-1 (plus de 200 d'entre eux sont connus) fonctionneront sur Sega-2, mais pas nécessairement l'inverse. Quelques mots sur le design et les caractéristiques technologiques des consoles Sega. Récemment, ils ont de plus en plus utilisé le montage en surface d'éléments radio électriques sur une carte de circuit imprimé. Cette technologie avancée peut augmenter considérablement la productivité du travail dans les travaux d'assemblage et d'installation, améliorer la qualité des joints de soudure, réduire les dimensions, le poids et, finalement, le coût du produit. Mais tous les fabricants ne peuvent pas se permettre de fabriquer des cartes de circuits imprimés à l’aide de systèmes robotiques à montage en surface complexes et très coûteux. Ainsi, l’utilisation d’une telle technologie indique très probablement une grande entreprise et des produits de bonne qualité. Pour le montage en surface, des composants miniatures spéciaux sont produits : ce que l'on appelle des résistances chip et des condensateurs chip d'environ 3,2x1,6x1 mm, des microcircuits, des transistors et des diodes dans un boîtier compact avec des fils profilés en forme d'aile de mouette. Dans la littérature anglophone, ils sont souvent appelés SMD (Surface Mounting Devices - appareils montés en surface). La résistance nominale d'une résistance chip peut être déterminée par l'inscription sur son corps, qui se compose de trois, et pour les résistances de précision - de quatre chiffres. Le dernier montre combien de zéros doivent être ajoutés à droite des nombres précédents pour obtenir la résistance en ohms. Par exemple, « 150 » signifie 15 ohms, « 561 » signifie 560 ohms, « 112 » signifie 1100 1,1 ohms (106 kOhms), « 10 » signifie 2741 MOhms et « 2,74 » signifie 4 kOhms. Pour les résistances à faible résistance, la partie entière de la valeur de résistance en ohms est séparée de la lettre fractionnaire R. Par exemple, « 7R4,7 » signifie 54 Ohms, « 9R54,9 » signifie XNUMX Ohms. Malheureusement, il est difficile de déterminer les valeurs nominales des condensateurs à puce par leur apparence, car, en règle générale, ils ne comportent pas de marquage correspondant. La valeur nominale est indiquée uniquement sur l'emballage dans lequel ces condensateurs arrivent sur la chaîne de montage. Les résistances chip défectueuses peuvent être remplacées par des résistances conventionnelles d'une puissance de 0,063 ou 0,125 W, et les condensateurs chip par des résistances chip en céramique de petite taille (KM - 56, K10 - 17), après avoir raccourci et moulé leurs bornes. DISPOSITIF SET-TO-BOARD "SEGA" Les décodeurs Sega des modèles asiatiques génèrent un signal de télévision standard PAL. Une image de 512 couleurs se compose de 320 points horizontalement et de 224 points verticalement. Le son des jeux est stéréophonique. La consommation électrique du réseau est de 8...14 W. Le schéma de connexion des principaux composants de la console est illustré à la Fig. 1. Sa base est une carte processeur qui occupe presque toute l’unité de base. Il dispose de connecteurs auxquels sont connectés tous les autres composants : une prise à 64 broches pour la cartouche de jeu ("CARTRIDGE"), une fiche système à 60 broches ("SYSTEM"), deux fiches à neuf broches pour les joysticks ("CONTROL 1" et "CONTROL 2" "), des prises de courant ("ADAPTOR") et des écouteurs stéréo ("PHONES"), une prise pour connecter un téléviseur ("A/V") à basse ou, via un modulateur, à haute fréquence .
"POWER" et le voyant LED s'allument. Le bouton "RESET" est utilisé pour ramener l'appareil à son état d'origine et, dans certains cas, pour sélectionner l'un des nombreux programmes de jeu enregistrés dans une cartouche. Il y a un contrôle de volume pour l'audio "VOLUME". En pratique, il existe des préfixes dont la composition diffère de celle décrite. Parfois, il n'y a pas d'indicateur LED, de contrôle du volume ou de prise casque. Le modulateur de télévision haute fréquence est situé à l'extérieur ou à l'intérieur du décodeur ; le modulateur peut être connecté à l'entrée d'antenne du téléviseur via un interrupteur mécanique. ADAPTATEUR POUR COURANT ALTERNATIF La console Sega est alimentée à partir d'un réseau de courant alternatif via un transformateur d'alimentation avec un redresseur réalisé selon un circuit en pont conventionnel (Fig. 2, a). Comparé à un bloc similaire pour "Dendy", il peut fournir presque deux fois plus de puissance et, à un courant de charge de 1,2 A, développe une tension de 10 V. Une caractéristique de charge typique du bloc à une tension secteur de 220 V est montré sur la figure 2, b.
L'adaptateur contient généralement un transformateur avec un noyau magnétique d'une section d'environ 4 cm2, par exemple de taille W16x24. L'enroulement primaire (réseau) contient 2100 2300... 0,15 120 tours de fil d'un diamètre de 130 mm, l'enroulement secondaire (abaisseur) contient 0,51... 1000 tours de fil d'un diamètre de 3300 mm. La capacité du condensateur du filtre est de 16 25 à XNUMX XNUMX µF. Sa tension de fonctionnement doit être d'au moins XNUMX V, mais pour des raisons de fiabilité, il est recommandé d'utiliser des condensateurs évalués à XNUMX V. Si nécessaire, les diodes 1N5391 peuvent être remplacées par un bloc KTs410 avec n'importe quelle lettre d'index ou des diodes de redressement de petite taille évaluées pour un courant d'au moins 1 A, par exemple KD208A, KD212A. Par mesure de précaution, il est conseillé d'inclure dans le circuit primaire du transformateur un fusible pour un courant de 0,25 A. Vous pouvez également utiliser un fusible VP1-2-0,25A-250 dans un boîtier en céramique avec des câbles flexibles. L'un des dispositifs de protection simples décrits dans [2] serait également utile. Il est inacceptable d'utiliser un adaptateur réseau de Dendy pour alimenter Sega. En raison d'une surcharge, au mieux, il ne développera pas suffisamment de tension pour le fonctionnement normal de la console vidéo et, au pire, il tombera en panne. MODULATEUR Cet appareil transfère le spectre des signaux d'image (VIDEO) et de son (AUDIO) basse fréquence générés par le décodeur vers la bande de fréquences de l'une des chaînes de télévision à ondes métriques. L'exhaustivité de la conception, les mêmes dimensions d'encombrement et d'installation des modulateurs dans différents modèles Sega nous permettent de parler de leur unification et de leur raffinement suffisant. Un modulateur typique (le diagramme schématique est représenté sur la figure 3) contient trois étages : un générateur de signal porteur d'image haute fréquence, un générateur de signal audio à fréquence intermédiaire (FI) et un mélangeur.
Le générateur de son IF est monté sur le transistor VT2. Pour différentes variantes de la norme PAL, pour lesquelles les modèles asiatiques Sega sont conçus, cette fréquence est de 4,5 (PAL - M), 5,5 (PAL - B), 6 (PAL - I) ou 6,5 MHz (PAL - D). Si nécessaire, le générateur peut être facilement ajusté à notre fréquence adoptée de 6,5 MHz en changeant la position du trimmer du transformateur T1 et en sélectionnant la capacité des condensateurs C7 et C11. La fréquence du générateur est modulée en modifiant la capacité de la jonction collecteur du transistor VT2 sous l'influence du signal AUDIO. La plage de ce signal est comprise entre 0,5...2 V. Si le téléviseur reproduit la bande sonore des jeux avec une respiration sifflante et une distorsion, vous devez essayer de modifier le mode de fonctionnement du transistor en sélectionnant les résistances R2 et R3 ou de réduire le signal de modulation, par exemple, en connectant une résistance en parallèle avec un condensateur C2 de plusieurs kilos. Le générateur de fréquence porteuse d'image est monté sur le transistor VT1. La fréquence de ses oscillations est déterminée par le circuit L1C3. Le signal de la sortie du générateur est envoyé à la base du transistor VT3, qui remplit les fonctions de mélangeur. L'émetteur de ce transistor reçoit un signal audio IF de l'enroulement secondaire du transformateur T1 et, à travers la résistance R10, un signal vidéo (VIDEO) avec une oscillation de 1 à 1,5 V. Le condensateur C13 shunte le circuit émetteur du transistor VT3 à haute fréquence. , atténuant seulement légèrement les signaux de modulation de fréquence relativement basse. La sortie du modulateur via le connecteur XW1 est connectée par un câble coaxial à l'entrée d'antenne du téléviseur. En pratique, il existe des modulateurs dont les circuits diffèrent légèrement de ceux montrés sur la Fig. 3 :
Le modulateur peut installer non seulement les transistors S9018, mais également 2SC3194, 2SC458. Ils peuvent être remplacés par presque tous les transistors de faible puissance de la structure np-n avec une fréquence de coupure d'au moins 600 MHz, par exemple KT355AM ou KT325, KT368 avec n'importe quel indice de lettre. La carte du modulateur est recouverte d'un écran métallique mesurant environ 45X35X15 mm avec des trous pour régler l'inductance du transformateur T1 et de la bobine L1. Si ce nœud est situé à l'intérieur du bloc de base du décodeur, les plages de contact XT1-XT4 sont connectées directement à la carte processeur par des conducteurs courts. Le modulateur, réalisé sous la forme d'un module séparé, est placé dans un boîtier en plastique de dimensions d'environ 80X40x20 mm. Il dispose de trous pour accéder à la prise XW1 et pour le passage d'un câble blindé à quatre fils terminé par une fiche qui se connecte à la prise A/V de la console vidéo. L'affectation des contacts enfichables est représentée sur la Fig. 4. Il ne contient généralement aucun contact inutilisé. Sur la figure, ils sont classiquement représentés par des croix.
Le courant consommé par l'alimentation via le circuit VCC ne dépasse pas 6...9 mA. Les modulateurs de « Sega » et « Dendy » [3] sont interchangeables. CARTOUCHE La cartouche est une ROM amovible dans laquelle le programme du jeu est enregistré. Il est d'usage de mesurer sa capacité d'information en mégabits. Les jeux les plus simples nécessitent au moins 1 Mbit, et les plus dynamiques et colorés en demandent beaucoup plus. Par exemple, la cartouche de jeu BOOGERMAN a une capacité d'information de 24 Mbits et stocke plus de 1800 48 images en couleur. Si vous essayez d'en copier des données vers des EPROM classiques avec effacement ultraviolet, vous aurez besoin de 27512 microcircuits 384 ou 573 K6RFXNUMX. Étant donné que les décodeurs Sega ont une adresse de 23 bits sur le connecteur CARTRIDGE et un bus de données de 16 bits, des cartouches d'une capacité allant jusqu'à 128 Mbits peuvent y être connectées. La capacité d'information d'une cartouche particulière est reconnue par les marquages des ROM qui y sont installées. Par exemple, l'inscription « 42LG8M16B » signifie que la puce a une capacité de 8 Mbits avec une organisation de bus de données de 16 bits. S'il n'est pas possible de déterminer la capacité du microcircuit à partir des marquages, vous pouvez essayer de le faire en comptant le nombre de bits des bus d'adresse et de données qui y sont connectés. Le plus souvent, les cartouches utilisent des puces ROM non emballées remplies d'une goutte de composé, parfois des microcircuits dans des boîtiers en plastique à 42 ou 44 broches sont utilisés. L'apparence de la cartouche du côté du connecteur et la fonction des contacts les plus couramment utilisés sont illustrés à la Fig. 5. La fiche du connecteur de la cartouche est imprimée à l'extrémité de sa carte. La numérotation des contacts peut être soit purement numérique (rangée du haut - nombres impairs, inférieurs - nombres pairs) ou alphanumérique (rangée du bas - A1 - A32, haut - B1 - B32). La face supérieure de la carte est considérée comme celle où se trouvent les microcircuits. Quelle que soit la méthode de numérotation, la position relative des contacts correspondant aux mêmes signaux est toujours la même. Les numéros de lignes de communication électrique sur les schémas des cartouches ci-dessous correspondent aux désignations numériques des contacts de leurs connecteurs.
La plus simple des cartouches (le schéma de la figure 6, le jeu "TOY STORY") ne contient qu'une seule puce. Il s'agit d'une ROM de masque ordinaire d'une capacité d'informations de 32 Mbits, dans laquelle les données sont saisies au cours du processus de fabrication. Les sorties DO - D15 ne deviennent actives que lors de la fourniture de signaux de bas niveau aux entrées CS et OE. Lorsqu'au moins un de ces signaux est haut, les sorties ROM restent dans un état de haute impédance. Le circuit de commande de connexion de la cartouche CHECK est connecté à un fil commun à l'intérieur. Si la cartouche est manquante ou mal installée dans le connecteur de la console vidéo, le niveau du signal CHECK est perçu par son processeur principal comme élevé et il passe à un état bas pour ce signal.
Dans les cartouches avec deux ROM de huit bits (schéma de la Fig. 7, jeu "MORTAL KOMBAT - 1"), le plus souvent les mineures (DO - D7) sont écrites dans l'un des microcircuits (généralement marqués de la lettre L), et les plus élevés (H) sont écrits dans les autres bits (H.D8 - D15) de chaque mot de données de 16 bits. Mais il existe des cartouches dans lesquelles les bits sont répartis différemment entre les puces.
Une version plus complexe (schéma de la Fig. 8, jeu "BOOGERMAN") contient deux ROM 16 bits, et le signal OE passe à l'entrée correspondante d'une seule d'entre elles, en fonction du niveau du signal A20. La logique de sélection est implémentée sur les éléments du microcircuit DD3 (analogue au K555LAZ) La capacité informationnelle des ROM DD1 et DD2 n'est parfois pas la même.
En figue. La figure 9 montre un schéma d'une cartouche avec deux programmes de jeu enregistrés dans une ROM. Ils changent à chaque appui sur le bouton "RESET". L'impulsion RES, générée à ce moment par l'unité de base de la console, modifie l'état du déclencheur de comptage DD2.1, y compris le premier (A18 = 0) ou le deuxième (A18 = 1) jeu.
Récemment, les jeux se sont généralisés et peuvent être interrompus à tout moment, sauvegardant la situation de jeu, et repris la prochaine fois que vous démarrerez exactement cette situation. Il est également possible de mémoriser les noms des joueurs, de stocker et de mettre à jour une liste de records. Les cartouches de ces jeux contiennent non seulement une mémoire permanente, mais également une mémoire vive, dans laquelle les données peuvent être écrites pendant le jeu et enregistrées lors de la mise hors tension. Ceci est généralement réalisé en utilisant une mémoire dite FLASH au lieu d'une ROM conventionnelle. Une autre option consiste à installer une puce RAM CMOS supplémentaire dans la cartouche avec une alimentation de secours provenant d'une cellule galvanique. Le courant consommé par une telle RAM en mode stockage étant négligeable, une cellule (ou batterie) miniature de très petite capacité peut être utilisée. L'un des schémas possibles pour la RAM supplémentaire est illustré à la Fig. 10. Il peut être utilisé conjointement avec une ROM assemblée selon l'un des schémas décrits ci-dessus. Le signal A19 est utilisé pour commuter ROM/RAM, mais il pourrait également s'agir d'un autre bit du bus d'adresse. Le signal de sélection de cristal (CS) est fourni aux puces ROM non pas à partir de la broche 33 du connecteur, mais via le circuit 33.1 à partir de la sortie de l'élément logique DD2.2.
Les diodes VD1 et VD2 assurent la commutation du circuit d'alimentation du microcircuit DD1 (analogue au K537RU2) vers la batterie GB1 lorsque la cartouche est déconnectée de l'unité de base. Dans ce cas, le transistor VT1 est fermé, puisque sa base et son émetteur sont connectés au fil commun via les résistances R2, R3 et la résistance interne des puces de la cartouche est déconnectée de l'alimentation. Grâce à la résistance R1, une tension de niveau logique élevé est fournie à l'entrée CS du microcircuit DD1, le maintenant dans un état non sélectionné. Cela garantit la sécurité des données enregistrées dans la RAM. Dans la cartouche connectée à un décodeur fonctionnel, le transistor VT1 sert d'amplificateur non inverseur avec une tension commune et transmet le signal de sélection de cristal généré par l'élément DD2.4 à l'entrée CS de la puce DD1. Le courant moyen consommé par la cartouche est de 20...80 mA. Son circuit imprimé offre généralement de la place pour plusieurs condensateurs de blocage dans le circuit d'alimentation, que les fabricants n'installent généralement pas pour des raisons d'économie. En cas de dysfonctionnement du jeu, vous devez toujours installer ici des condensateurs céramiques, en choisissant leur capacité à raison d'au moins 0,068 µF pour chaque puce de cartouche. La réparation de la cartouche doit commencer par une inspection externe, en éliminant la saleté des contacts du connecteur avec de l'alcool ou une gomme dure et en soudant soigneusement tous les vias des deux côtés. Si la cartouche, en plus de la ROM, contient un microcircuit avec un degré d'intégration faible ou moyen, alors si un dysfonctionnement est suspecté, il doit être remplacé. Lorsqu'une telle inspection ne permet pas de déterminer le défaut, vous pouvez essayer de réchauffer le corps de la puce ROM avec un fer à souder - cela aide parfois à rétablir le contact. MANETTE La console Sega est généralement équipée de deux joysticks (contrôleurs de jeu) identiques. L'un d'eux, le principal, est connecté au connecteur « CONTROL 1 » à gauche, et le second, supplémentaire, est connecté au connecteur « CONTROL 2 » sur le côté droit du décodeur. Il peut y avoir trois, quatre ou six boutons ronds sur le panneau supérieur du manipulateur. Les joysticks « à quatre boutons » qui ressemblent à un appareil similaire de Dendy sont très rares. Les consoles « à trois boutons » sont généralement équipées de consoles « Sega-1 », et celles « à six boutons » - de « Sega-2 ». Les boutons "A", "B", "C" contrôlent les actions principales du jeu (tir, sauter) et "X", "Y", "Z" (le cas échéant) appellent des actions auxiliaires ; ils saisissent généralement divers mots de passe et codes. . Tout joystick doit avoir un cross-pad, en appuyant sur les coins dont (ils sont indiqués par des flèches ou les inscriptions « UP », « DOWN », « LEFT », « RIGHT »), ils définissent la direction de mouvement correspondante du jeu. objet. La traverse des joysticks standards est située à gauche, mais ceux qui en sont dotés à droite sont également réalisés spécialement pour les gauchers. En plus de ceux répertoriés, le manipulateur dispose généralement de plusieurs boutons et commutateurs supplémentaires. En utilisant l'un d'eux - "START" - ils démarrent le jeu, le mettent en pause et le reprennent. Le rythme du jeu peut être ralenti avec le commutateur "SLOW" (simule une pression multiple sur ce bouton). Le bouton "MODE" modifie le mode de fonctionnement de la console dans certains jeux. Une mention particulière doit être faite aux boutons « TURBO A », « TURBO B », « TURBO C » présents dans de nombreux joysticks pour « Sega-1 ». Ils n'effectuent pas d'actions indépendantes, mais simulent uniquement des appuis répétés sur les boutons « non TURBO » du même nom. Le joystick de Sega-2 est entièrement compatible avec la console Sega-1. Un remplacement inversé est également possible, mais il ne sera pas complet, car les jeux sortis récemment sont, en règle générale, conçus pour utiliser l'ensemble des boutons Sega-2. Des diagrammes schématiques des joysticks sont présentés sur la Fig. 11 et 12 respectivement pour "Sega-1" et "Sega-2". Chacun d'eux ne contient qu'un seul microcircuit spécialisé non emballé. Le courant qu'il consomme ne dépasse pas 300 μA.
Les chronogrammes des signaux d'entrée et de sortie du joystick sont présentés dans la Fig. 13 ("Sega-1") et 14 ("Sega-2").
Le cycle d'interrogation de l'état du bouton est déclenché par le signal SYN généré par le décodeur. Il s'agit généralement d'impulsions uniques de polarité négative ou de paquets de quatre impulsions de ce type d'une durée de 5 à 50 μs, répétées avec une période de 20 à 80 ms. Les signaux de sortie peuvent être conditionnellement divisés selon la logique de leur formation en trois groupes : A/B et START/C, GAUCHE/X et DROITE/MODE, UP/Z et DOWN/Y. Les différences entre les groupes sont fondamentales, car exemple, un appui sur le bouton "GAUCHE" entraîne un changement immédiat du niveau logique à la sortie correspondante, et lorsque l'on appuie sur les boutons "A" ou "B", les impulsions SYN passent à la sortie "A/B" directement ou avec inversion . En figue. 13 et 14 montrent un signal de chaque groupe lorsque différents boutons sont enfoncés.
Chacun des trois boutons "TURBO" du joystick "Sega-1", lorsqu'il est enfoncé, connecte l'entrée correspondante ("A", "B" ou "C") de la puce DD1 avec sa sortie F/2. Les impulsions sur cette sortie ont une forme en « méandre » avec une période de 80 ms. Le circuit ABC (le fil commun de ces boutons) est connecté à l'intérieur du microcircuit à un dispositif qui protège la sortie F/2 des surcharges qui se produisent lorsque les boutons « TURBO A » et « A », « TURBO B » et « B » ou « Les boutons TURBO C” et “ sont enfoncés simultanément. AVEC". Une vue générale de la carte de circuit imprimé du joystick "six boutons" est illustrée à la fig. quinze.
Les plages de contact XT1 - XT9 sont reliées par câble à la prise XS1 dont l'apparence et la fonction des prises sont illustrées à la Fig. 16. Lors de la réparation d'un joystick, vous devez d'abord vous assurer qu'il n'y a pas de rupture dans les fils de ce câble. Veuillez noter que les plages de contact du même nom ХТ1-ХТ9 sur les cartes joystick pour "Sega-1" et "Sega-2" ont des objectifs différents et sont connectées à des prises différentes.
Le schéma d'un dispositif simple qui remplace un microcircuit à cadre ouvert défaillant dans le joystick Sega-1 est illustré à la Fig. 17. Toutes les pièces sont placées dans le corps du manipulateur : le microcircuit DD1 est collé à l'arrière de son circuit imprimé, les connexions sont réalisées avec des morceaux de fil de montage fin. Si les boutons SB1-SB8 restent connectés au microcircuit défectueux, les résistances R1-R8 n'ont pas besoin d'être installées - leurs fonctions seront assurées par les résistances de canal de ses transistors MIS.
Remplacer un microcircuit défectueux dans le joystick de la console Sega-2 est beaucoup plus difficile, car la forme de ses signaux de sortie dépend du nombre d'impulsions dans le paquet SYN. Une solution possible consiste à effectuer un remplacement, comme décrit pour Sega-1, mais avec un tel joystick, vous ne pouvez jouer qu'aux jeux qui ne nécessitent pas de boutons supplémentaires. Le mode "SLOW" permettra de restaurer l'ensemble assemblé selon le schéma de la Fig. 18. Il s'agit d'un générateur d'impulsions dont la période de répétition est comprise entre 20 et 120 ms environ, régulée par une résistance variable R2 (son type n'a pas d'importance, n'importe quelle résistance de petite taille fera l'affaire). S'il n'est pas nécessaire de procéder à un réglage opérationnel, au lieu de R1 et R2, vous pouvez installer une résistance constante, en la sélectionnant lors de la configuration de l'appareil.
CARTE PROCESSEUR Le schéma fonctionnel de la carte processeur de la console Sega est illustré à la Fig. 19. Il s'agit d'un système informatique assez complexe composé d'un processeur central, vidéo et musical.
Le microprocesseur MC68000 est utilisé comme processeur central. Il dispose d'un bus d'adresses de 23 bits (AO-A22), d'un bus de données de 16 bits (DO-D15), d'un bus de contrôle et fonctionne selon un programme lu depuis une ROM située dans la cartouche, ou depuis un disque laser dont le lecteur est "MEGA-CD " peut être connecté au connecteur "SYSTEM". Le processeur central contrôle le fonctionnement de tous les autres composants du décodeur. Les joysticks y sont connectés via les connecteurs « CONTROL 1 », « CONTROL 2 » et une puce d'interface, qui fait partie du soi-disant KSB - un ensemble de LSI spécialisés qui remplissent de nombreuses fonctions importantes dans la console. La RAM du processeur central d'une capacité de 32 16 mots de XNUMX bits est réalisée sur des puces de mémoire statique. Le processeur vidéo (l'une des puces KSB) traite les données graphiques. Il génère des signaux vidéo de couleurs primaires R, V, B et un mixage de synchronisation SYNC. La sortie du décodeur (prise "A/V") reçoit un signal de télévision couleur de la norme PAL, généré à partir des signaux du processeur vidéo par un encodeur PAL. Une autoroute de l'information à trois bus relie le processeur vidéo à la RAM vidéo, composée de deux puces de mémoire dynamique d'une capacité totale de 64 Ko. La régénération de cette RAM est également une fonction du processeur vidéo. Le processeur musical se compose d'un microprocesseur Z80A à huit bits, d'un synthétiseur sonore sur l'une des puces KSB et d'une RAM statique d'une capacité de 8 Ko. Ils sont connectés par un bus d'adresses 16 bits (MAO-MA15), un bus de données huit bits (MDO-MD7) et un bus de contrôle. Le signal stéréophonique de la bande sonore du jeu généré par le processeur musical est envoyé à un amplificateur audiofréquence (AF). Des signaux sonores peuvent également être envoyés ici directement depuis la cartouche ou le connecteur système. La prise casque stéréo « PHONES » et la prise « A/V » sont connectées à la sortie son ultrasonique. Le fonctionnement de tous les nœuds de la carte processeur est synchronisé par un signal d'oscillateur à quartz dont la fréquence d'oscillation nominale est de 53,203424 MHz (exactement 12 fois supérieure à la fréquence de la sous-porteuse couleur dans la norme de télévision PAL). Le MC68000 est cadencé à une fréquence de sept, tandis que le Z80A est 15 fois plus lent. Examinons plus en détail la conception de la carte processeur. Pour plus de commodité, tous les schémas de circuits donnés ci-dessous utilisent les mêmes noms de signaux et une numérotation continue des éléments. RÉGULATEUR DE TENSION Le schéma de ce nœud est présenté sur la Fig. 20. La tension d'entrée non stabilisée provient de l'adaptateur réseau via la prise X1. Les selfs L1, L2 suppriment les interférences haute fréquence. Si un dysfonctionnement est suspecté, vous pouvez mesurer la résistance DC des selfs avec un ohmmètre, qui ne doit pas dépasser 0,6 Ohm. Dans certains modèles de consoles, des cavaliers sont installés à la place. La tension de la prise X1 est également fournie à la prise « SYSTEM » (via le circuit VCC-IN), qui peut être utilisée à des fins de diagnostic. Les diodes VD1, VD2 (analogues de KD208A, KD212A, KD212B) protègent le décodeur vidéo contre l'alimentation accidentelle d'une tension de polarité inversée. Sur certains modèles, il manque une des diodes.
Les puces DA1 et DA2 contiennent deux régulateurs de tension identiques de 5 V. Le premier d'entre eux, via le circuit VC1, alimente généralement les processeurs central et vidéo, la RAM vidéo, la cartouche et les appareils connectés à la prise « SYSTEM ». Le second, le long de la chaîne VC2 - les nœuds restants. Le partage de la charge facilite les conditions thermiques des microcircuits DA1, DA2 et réduit la connexion électrique entre les parties analogiques et numériques de l'appareil. La carte processeur et la cartouche consomment un courant de 0,5...0,8 A. La puissance totale dissipée sur les puces stabilisatrices atteint 5 W ; les deux sont généralement montés sur un dissipateur thermique métallique commun. Il est conseillé d'augmenter sa superficie à 80... 120 cm2, ce qui augmentera la fiabilité de la console vidéo. Il existe des cartes processeur sur lesquelles les circuits VC1 et VC2 sont connectés les uns aux autres, comme le montre la Fig. 20 lignes pointillées. Dans ce cas, les deux microcircuits stabilisateurs doivent être du même type et avoir des paramètres aussi proches que possible, qui doivent être pris en compte lors de leur remplacement. En plus de ceux indiqués sur le schéma, vous pouvez utiliser, par exemple, le LM7805CK ou le KR142EN5A domestique, KR142EN5V. Les condensateurs à oxyde et céramique C1-C24 sont conçus pour assurer un fonctionnement stable des stabilisateurs et des interférences de filtre. Ils sont répartis sur toute la surface de la carte processeur et installés à proximité immédiate des broches d'alimentation des microcircuits. Le nombre total de condensateurs sur les cartes produites par différentes sociétés peut varier. Dans les décodeurs où il n'y a pas d'indicateur de tension d'alimentation LED HL1, il est recommandé de l'installer en perçant un trou dans le couvercle du boîtier et en y fixant la LED avec de la colle, par exemple AL307BM. GÉNÉRATEUR À QUARTZ Les consoles Sega utilisent un oscillateur à quartz hybride NO-12C de HOSONIC, dont l'apparence et le but des broches sont illustrés à la Fig. 21.
Dans un boîtier scellé de dimensions 20,8x13,2x5,8 mm, en plus du résonateur à quartz, se trouvent des résistances solides et à film, des condensateurs et des transistors qui forment un générateur. La tension d'alimentation de ce nœud est de 5 V, la consommation de courant ne dépasse pas 25 mA. Le signal à la sortie OUT (connectée au circuit FCLK du décodeur) a des niveaux TTL, sa fréquence nominale est de 53,203424 MHz. L'unité défectueuse peut être remplacée par un oscillateur à quartz en utilisant des éléments conventionnels, en l'assemblant par exemple selon l'un des circuits donnés dans [4]. Une différence de fréquence de plusieurs centaines de kilohertz par rapport à celle spécifiée n'affectera pas la stabilité du décodeur ni la qualité de l'image générée. MICROPROCESSEUR MC68000 Au début des années 80, la société américaine Motorola Semiconductor IPc. a développé une famille de microprocesseurs 16 bits [5], dont le modèle de base MC68000 a été utilisé dans les ordinateurs Apple MACINTOSH, Commodore AMIGA-500, Commodore AMIGA-600. Il apparaît encore aujourd’hui dans les catalogues d’appareils électroniques. Grâce à cela, les auteurs de la console Sega ont eu l'opportunité d'utiliser des solutions de circuits éprouvées et un large éventail d'outils de développement logiciel. Avec une unité logique arithmétique de 16 bits, les registres d'adresses et de données internes du microprocesseur MC68000 ont chacun 32 bits, il est donc souvent considéré comme proche en capacités des processeurs 32 bits. Des détails sur son architecture, son système de commande et ses modes de fonctionnement peuvent être lus dans [5 - 7]. Le schéma de circuit pour connecter le microprocesseur dans la console Sega est illustré à la Fig. 22. Le microcircuit MC68000P10 est généralement utilisé (les numéros de broches du MC68000FN8 installé dans certains modèles sont indiqués entre parenthèses). Les derniers chiffres du nom indiquent la fréquence d'horloge maximale du processeur en mégahertz, les lettres devant eux indiquent le type de boîtier : P - DIP 64 broches, FN - QFP 68 broches (montage en surface). Les informations ci-dessous sur l'affectation des broches du microprocesseur seront utiles lors de l'analyse des oscillogrammes de signal lors de la réparation de la console vidéo.
A1 - A23 (sorties) - Bus d'adresse 23 bits. Le compteur de programme interne possède 24 bits, mais l'AO n'a pas de sortie externe. AS (sortie) - adresse stroboscopique. Un niveau faible signifie que l'adresse sortie vers A1 - A23 peut être décodée. BERR (entrée) - erreur de bus. Le périphérique signale qu'il a détecté une erreur sur les bus du processeur. ВG (sortie) - des bus sont fournis. Le processeur signale qu'il a libéré les bus pour le périphérique. BGACK (entrée) - confirmation de la mise à disposition du bus. Le périphérique signale qu'il a capturé les bus du processeur. BR (entrée) - demande de bus. Le périphérique demande au processeur de fournir des bus. CLK (entrée) - impulsions d'horloge. Selon la modification du processeur, leur taux de répétition maximum peut être de 8, 10, 12,5 ou 16 MHz. DO - D15 (entrées-sorties) - bus de données 16 bits. DTACK (entrée) - confirmation de la transmission des données. L'appareil adressé signale qu'il est prêt à échanger des données avec le processeur. E (sortie) - impulsions de période égale à 10 périodes du signal CLK. FCO - FC2 (sorties) - code fonction. Permet l'utilisation de quatre segments de mémoire de 16 Mo chacun. GND est un fil commun. HALT (entrée - sortie) - arrêt. Lorsque cette entrée devient faible, le processeur fait une pause jusqu'à ce qu'elle redevienne haute. La plupart de ses sorties passent dans un état à haute impédance lors de l'arrêt. Si une double erreur système est détectée, le processeur lui-même cesse de fonctionner, le signalant par un niveau bas sur la broche HALT. IPL0 - IPL2 (entrées) - demande d'interruption. La valeur numérique du code sur ces broches correspond à la priorité de l'interruption. LDS (sortie) - stroboscope à faible octet de données. RES (entrée - sortie) - réglage initial du processeur. Initialisé par une transition haut vers bas. Lorsqu'une instruction RESET est rencontrée dans un programme en cours d'exécution, le processeur lui-même définit et maintient un niveau bas sur cette broche pendant 24 périodes du signal CLK. R/W (sortie) - sens de transmission des données. Niveau élevé - lecture, faible - écriture. UDS (sortie) - stroboscope d'octet de données élevé. VCC est la tension d'alimentation (+5V). VMA (sortie), VPA (entrée) - signaux pour collaboration avec les microcircuits de la série MC68xx. Un microprocesseur défectueux peut être remplacé par presque n'importe quelle modification, par exemple MC68000P8, MC68NS000P10 (avec consommation d'énergie réduite), SCN68000, etc. Des impulsions d'horloge CLK avec une fréquence de 7,6 MHz et un signal de réinitialisation RES d'une durée d'environ 10 μs viennent de la CSK. Les résistances R2 - R11, R28 et les condensateurs C25 - C3O ne sont pas installés dans certaines versions de cartes processeur. MICROPROCESSEUR Z80A "Advanced age" (développé par la société américaine Zilog dans la seconde moitié des années 70) ne l'empêche pas d'occuper une place de leader dans la classe des processeurs huit bits. Il a acquis une grande popularité grâce à son utilisation dans les premiers ordinateurs domestiques et de bureau produits en série "ZX-SPECTRUM", "YAMAHA-MSX", "SHARP MZ80B". L'architecture, les affectations de broches et les chronogrammes des signaux Z80A sont discutés en détail, par exemple dans [8]. Le schéma de connexion de ce microprocesseur dans la console Sega est illustré à la Fig. 23. Les signaux de synchronisation MCLK d'une fréquence de 3,547 MHz et de réinitialisation MRES d'une durée d'environ 100 ms proviennent du CSB. Tous les circuits du bus de données, le bit de poids faible du bus d'adresse et certains signaux de commande sont connectés à l'alimentation + 5 V (VC2) via les résistances R29 - R42.
Dans de nombreux modèles de décodeurs, un espace est prévu sur la carte processeur pour l'installation des éléments sélectionnés. Par exemple, lors du remplacement du microcircuit Z80A par ses analogues Z8400A (Gold Star), Z80B, KR1858VM1, vous devrez peut-être sélectionner la capacité du condensateur C31. RAM La quantité totale de RAM Sega est de 136 Ko. Cela comprend : la RAM statique du processeur central avec une organisation 32KX16 sur les puces DD3, DD4 (Fig. 24), la RAM statique supplémentaire avec l'organisation 8Kx8 sur la puce DD5 (Fig. 25), la RAM vidéo dynamique avec l'organisation 64Kx8 sur les puces DD6 et DD7 ( Fig.26). Les signaux de commande pour la RAM supplémentaire proviennent du microprocesseur Z80A et du KSB, le reste de la mémoire provient uniquement du KSB.
Les microcircuits MB3 - 4LL (Japon), H84256 - 12, D61256A - 70, HM43256LFP - 15T (Malaisie), KM62256BLG - 12L (Corée) sont généralement installés en tant que DD62256 et DD10. DD5 peut être des types TMM2064AP - 70, UM6264M - 12, MCM6264CJ - 15 (Japon). Leur temps d'accès est de 70...150 ns, ce qui permet, si nécessaire, d'utiliser en remplacement les microcircuits KR537RU17, KR537RU17E, KR537RU17Zh. Parfois, SRM20256 - LM12 est installé ici, dont la capacité est quatre fois supérieure aux 8 Ko requis. La conception du circuit imprimé permet de réaliser cela sans aucune modification. De plus, le plot pin 1 normalement inutilisé est connecté au CSB, ce qui permet théoriquement le développement de programmes de jeux nécessitant jusqu'à 16 Ko de mémoire supplémentaire. Les microcircuits DD6, DD7 peuvent être des types HM53461ZP - 12, D41264V - 15, МВ81461 - 12, M5M4C264L - 12 (Malaisie, Japon). L'emplacement du brochage du HM53461ZP - 12 est indiqué sur la Fig. 27. Ses données de référence se trouvent dans [9]. Toutes les puces répertoriées sont des RAM vidéo à double port. Chacun dispose d'un port RAM dynamique avec une organisation 64KX4 et d'un port série SAM contenant quatre registres de 256 bits. L'architecture à double port minimise les conflits entre le processeur et le dispositif de génération de signal vidéo, accélérant ainsi le traitement graphique.
RAM - port vidéo - La RAM est similaire à l'accès aléatoire dynamique classique et est contrôlée par les signaux RAS, CAS, WE. Les données sont écrites et lues via le bus 1/01 - 1/04. Temps d'échantillonnage - 100...150 ns, cycle de régénération - pas plus de 4 ms. Dans les décodeurs Sega (schéma de la Fig. 26), le bus de données des ports RAM est combiné avec le bus d'adresses AO - A7. Ceci est fait pour réduire le nombre total de lignes de connexion. SAM-le port est contrôlé par les signaux DT/OE, SOE, SC. Son bus de données est SI/01 - SI/04. Il s'agit d'un port d'accès « rapide » avec un temps d'échantillonnage de 40...60 ns. Il existe un chemin d'échange de données de 256 bits entre les ports RAM et SAM. Les opérations d'échange sont effectuées dans le cycle RAS - CAS à certaines valeurs des signaux de commande. Les appels de port peuvent être asynchrones. Le processeur a le droit de modifier les informations dans n'importe quelle cellule RAM vidéo via le port RAM, même pendant la formation de signaux vidéo de la sortie de données vers le port SAM. Il existe un mode d'enregistrement masqué spécial qui permet de modifier l'état de plusieurs bits d'une cellule mémoire sans affecter le reste (par exemple, tracer rapidement une ligne sur le fond d'une image existante). Lors de la sélection des puces mémoire de remplacement, vous devez prendre en compte non seulement leur capacité d'information, mais également leur conception. Par exemple, de nombreuses cartes processeurs contiennent des puces dans des boîtiers SOP montés en surface. Ils peuvent être facilement remplacés par des analogues dans les boîtiers DIP si la carte de circuit imprimé comporte des plages de contact pour les deux types de boîtiers. Sinon, vous devrez créer une carte adaptateur. CSK. C'est le composant le plus important de la carte processeur. Tous les microcircuits qu'il contient sont multifonctionnels. Presque tous les signaux des microprocesseurs MC68000 et Z80A, de la RAM et des connecteurs leur sont fournis. A titre d'exemple, nous donnons la composition de la série KSB TA :
La série SE est également souvent utilisée, composée de trois microcircuits (SE - 93, SE - 94 et SE - 95) qui remplissent des fonctions similaires. Le plus réussi est l'utilisation du microcircuit MD2 dans les derniers modèles de consoles Sega-270, remplaçant l'ensemble du KSB. Pour des dimensions réduites et une fiabilité accrue, j'ai dû payer pour un boîtier à 208 broches au pas de 0,5 mm. FOURCHES XP1 (« CONTRÔLE 1 ») ET XP2 (« CONTRÔLE 2 »). En figue. 28 et 29 montrent respectivement des schémas de leur connexion au KSB dans « Sega - 1 » et « Sega - 2 ». L'apparence des fiches et la fonction de leurs bornes sont illustrées à la Fig. 30. Les noms des circuits entre parenthèses font référence à "Sega - 2". Le circuit de puissance (VC2) est protégé des courts-circuits dans les joysticks par la résistance R43, commune à XP1 et XP2. Parfois, il est remplacé par un cavalier. Les résistances R44 - R47 sont présentées à titre d'exemple. Dans différents modèles de décodeurs, ils peuvent être inclus dans différents circuits, leur nombre peut être plus ou moins grand.
PRISES XS2 ("SYSTÈME") et XS3 ("CARTOUCHE"). Leurs contacts (le but est indiqué respectivement dans les tableaux 1 et 2) peuvent avoir une numérotation alphanumérique ou numérique. De nombreux signaux sont émis en parallèle sur les deux prises, ce qui peut être utilisé à des fins de diagnostic. Par exemple, avec une cartouche insérée dans XS3, vérifiez la présence de signaux d'adresse et de données sur les broches XS2. Les dysfonctionnements des contacts B1 - VZ, B10 - B15, B18 - B21, B26, B28 - B31 des prises "CARTRIDGE" n'affectent généralement pas les performances de la console, puisqu'ils ne sont pas utilisés dans les cartouches de la plupart des jeux. Si nécessaire, le décodeur peut être alimenté à partir de n'importe quelle source de tension continue 9...10 V, conçue pour un courant d'au moins 0,8 A, en le connectant au circuit VCC-IN de la prise "SYSTEM". SIGNAUX EXTERNES KSB Chaînes dont les noms sont dans le tableau. 1 et 2 commencent par les lettres X ou Y liées à KSB (sauf ХВ2 et ХВ15). Apparemment, ils sont conçus pour contrôler l'extenseur "Sega-32X", qui transforme une console 16 bits en une console 32 bits. L'extenseur fonctionne avec des cartouches spéciales incompatibles avec les cartouches classiques. Objectif fonctionnel de certains des signaux : ХВ2 (entrée) - signal du contacteur électrique ou mécanique ; ХВ13 (sortie) - impulsions de synchronisation horizontale négatives (H) d'une durée de 4 et d'une période de répétition de 64 μs ; ХВ14 (sortie) - impulsions de balayage vertical similaires (V) d'une durée de 0,2 et d'une période de répétition de 20 ms ; ХВЗО, ХВ31 (entrées) - signaux pour sélectionner des périphériques externes, par exemple, mémoire FLASH dans une cartouche.
Les diagrammes des nœuds transmettant des signaux externes au CSB sont présentés sur la Fig. 31. Lorsque vous appuyez sur le bouton SB1 "RESET", le niveau logique bas à l'entrée correspondante du KSB passe au niveau haut. Dans certains modèles de cartes processeur, un signal de niveau opposé (bas) est requis pour l'installation initiale et le bouton (il est désigné SB1') est connecté comme indiqué par la ligne pointillée, et les éléments R51, R56, C3З sont manquants. Contrairement à la console « Dendy », dont le fonctionnement est suspendu lorsque le bouton « RESET » est maintenu enfoncé pendant une longue période, le « Sega » revient à son état initial au moment où il est enfoncé, puisque le KSB de la chute du signal génère courtes impulsions de réinitialisation simples RES et MRES, respectivement, pour le MC68000 et le Z80A. Le déclencheur Schmitt de l'amplificateur opérationnel DA4.1 est conçu pour recevoir le signal XB32 mentionné ci-dessus de la cartouche ou de l'expandeur Sega-2X. Dans le circuit XB15, à la place du condensateur C36, un cavalier est parfois installé. L'interrupteur à glissière SA2 est situé à côté de la prise XS2. Il peut être contrôlé sans démonter la console. Il est utilisé lorsque vous travaillez avec le lecteur Sega-CD. Selon la position de SA2, un signal de niveau haut ou bas est reçu dans le KSB. Le transistor VT1 représenté par la ligne pointillée est installé uniquement dans les décodeurs auxquels le lecteur Sega-CD est connecté en permanence. Il résume les signaux de commande pour l'amarrage avec la carte système de la cartouche (CHECK) et le lecteur (CTRL). Le signal CHECK est prioritaire - le processeur entretient d'abord la cartouche. Le transistor VT2, au moment où la tension d'alimentation est activée, génère une impulsion de haut niveau d'une durée de 1,5...2 s. Le fonctionnement de la plupart des programmes de jeux ne dépend pas des signaux considérés (à l'exception du RESET). Les cascades sur les transistors VT1, VT2 (leurs analogues sont KT3102A), ainsi que le commutateur SA2 peuvent manquer. AMPLIFICATEUR AF En figue. 32 montre un schéma de la partie de la carte processeur où les signaux de fréquence audio provenant du processeur musical (SOUND1 - SOUND3), de la cartouche (SOUND4, SOUND5) et du connecteur système (SOUND6, SOUND7) sont additionnés et amplifiés. Les signaux provenant des deux dernières sources sont très rarement utilisés dans les programmes de jeux. Mais, par exemple, en connectant un générateur de son aux contacts B1 (SOUND4) et VZ (SOUND5) de la prise "CARTRIDGE", vous pouvez vérifier la fonctionnalité du chemin audio du décodeur vidéo sans l'ouvrir.
Le processeur musical génère un signal audio stéréo de haute qualité (SOUND1, SOUND2) et un SOUND3 monophonique supplémentaire, dont la qualité sonore rappelle l'accompagnement musical du décodeur "Dendy". Ils sont additionnés voie par voie dans les circuits R60 - R73, C38 - C43. Le signal SOUND3, après avoir traversé le filtre passe-bas actif de l'ampli opérationnel DA5.1, est fourni via les résistances R79 et R80 aux deux canaux stéréo. Des filtres similaires sont souvent inclus dans les circuits SOUND1, SOUND2 pour supprimer les « étapes » dans les signaux générés numériquement. Un amplificateur ultrasonique préliminaire à deux canaux est assemblé à l'aide des amplificateurs opérationnels DA6.1 et DA6.2. Les signaux de leurs sorties via les résistances R88 et R89 sont envoyés à un amplificateur de puissance pour téléphones stéréo (ampli-op DA6.3 et DA6.4). Le volume est contrôlé par une double résistance variable R92 incluse dans le circuit de rétroaction de ces amplificateurs opérationnels. Dans les décodeurs qui n'ont pas de sortie pour téléphones stéréo ni de contrôle de volume, au lieu de R91 - R93, des résistances d'une résistance nominale de 8 kOhm sont installées entre les broches 9, 6.3 du DA13,14 et 6.4 DA10 op -ampères. Les signaux S - LEFT, S - RIGHT et MONO sont émis, et le dernier d'entre eux (monaural) est obtenu en additionnant les composants stéréo et, après amplification par une cascade sur l'ampli opérationnel DA6.2, est alimenté en couleur. générateur de signal de télévision (encodeur PAL). Vous pouvez entendre le son surround du jeu en connectant un casque ou un amplificateur stéréo externe avec haut-parleurs à la console. Certains modèles ne disposent pas de signaux audio stéréo. Une polarisation constante égale à la moitié de la tension d'alimentation est fournie aux entrées non inverseuses de tous les amplificateurs opérationnels (sauf DA5.1) à partir d'un diviseur de tension composé de résistances R74, R75 avec des condensateurs de blocage C50, C52. Parfois, il n'y a pas de diviseur et la tension requise est fournie à l'unité à ultrasons à partir de la puce de l'encodeur PAL. Dans différents modèles de décodeurs vidéo, les valeurs nominales des éléments passifs à fréquence ultrasonore peuvent différer de celles indiquées dans le schéma. Des amplis opérationnels d'autres types sont souvent utilisés. Parfois, l'amplificateur est partiellement réalisé à l'aide de transistors. Il existe même des modèles de décodeurs dans lesquels la fréquence ultrasonore est monocanal (apparemment, l'entreprise a économisé sur les éléments radio). En remplacement des microcircuits à fréquence ultrasonore, presque tous les amplificateurs opérationnels largement utilisés capables de fonctionner à une tension d'alimentation de 5 V conviennent, par exemple K1423UD2, K1401UD2A, K1401UD2B, les amplificateurs opérationnels étrangers de la série 324. Lors de leur installation dans un décodeur, les différences possibles dans les types de boîtiers et l'affectation des broches doivent être prises en compte. En cas de panne complète, l'ensemble peut être remplacé par n'importe quel appareil à fréquence ultrasonore mono ou stéréo fait maison avec une tension d'entrée nominale d'environ 20...50 mV avec une amplitude de tension de sortie de 1,5...2 V. Ses entrées sont connecté aux condensateurs C46, C47 (jusqu'à eux ou après), faciles à trouver sur la carte, en se concentrant sur les circuits RC symétriques R60 - R73, C38 - C43. ENCODEUR PAL La conversion des signaux vidéo R, G et B en un signal de télévision couleur de la norme PAL est effectuée par une puce spécialisée, le plus souvent MC13077 de Motorola (circuit codeur - sur la Fig. 33) ou CXA1145 de Sony (Fig. 34) . Les deux sont universels et peuvent fonctionner selon les normes PAL et NTSC. La lettre à la fin du nom du microcircuit indique le type de son boîtier : P - DIP, M - pour montage en saillie.
Des signaux vidéo de couleurs rouge (R), vert (G) et bleu (B), ainsi qu'un mélange d'impulsions de synchronisation horizontale et verticale (SYNC) sont reçus du CSB. Les diviseurs de tension à résistance réduisent la plage de ces signaux aux entrées de la puce codeur de 4...5 à 1...1,5 V. La fréquence d'horloge de 17,73 MHz (quadruple la fréquence de la sous-porteuse couleur dans le système PAL) est réglée par un résonateur à quartz. Parfois, le générateur d'horloge interne du microcircuit n'est pas utilisé et le signal de la fréquence requise est fourni en externe. Dans un dispositif assemblé selon le schéma de la Fig. 34, pour passer d'un générateur externe à un générateur interne, le cavalier X1 - X2 est déplacé en position XZ - X4 (naturellement, le résonateur ZQ2 avec le condensateur C80 doit être installé s'ils manquent). Les éléments connectés aux broches Y1 - Y7 du microcircuit MC13077 et Y1 - Y6 du SXA1145 forment la réponse en fréquence de la luminosité du ème canal du convertisseur. Si vous soupçonnez une rupture des inductances, vous pouvez vérifier leur résistance CC avec un ohmmètre (L3, L4 - 1,6... 1,8 ; L5 - 0,6 Ohm). Comme dans les appareils à ultrasons, les valeurs des résistances et des condensateurs peuvent différer de celles indiquées sur les schémas. Le signal de sortie principal du convertisseur VIDÉO via la prise « A/V » (XS5 sur la Fig. 33, XS6 sur la Fig. 34) va au modulateur haute fréquence ou directement à l'entrée vidéo du téléviseur. L'apparence et la fonction des contacts de ces prises sont illustrées à la Fig. 35 et 36.
La puce CXA1145 remplit des fonctions supplémentaires : elle amplifie le signal audio MONO, génère des signaux vidéo de haute puissance aux sorties RO, GO et BO, qui peuvent être transmis à un moniteur couleur ou à un téléviseur avec les entrées correspondantes. Dans le même temps, la qualité de l'image est supérieure, puisqu'il n'y a pas de double conversion RVB - PAL - RVB. Une tension de 2,5 V provenant de la broche 14 du microcircuit SXA1145R est parfois fournie à l'unité à ultrasons vers les entrées non inverseuses de l'amplificateur opérationnel. Le microcircuit MC13Q77 peut être remplacé par le MC1377-B en le connectant selon le circuit donné dans [10]. Pour l'alimenter vous aurez besoin d'une tension de +12 V. Un décodeur Sega avec un encodeur PAL défectueux et irréparable peut toujours être utilisé s'il y a des signaux R, G, B, SYNC aux sorties KSB. Ils doivent être introduits dans le module d'interface avec un téléviseur d'ordinateur domestique (par exemple, "Orion - 128", "ZX - SPECTRUM"). Il se peut que des émetteurs suiveurs et des résistances d'ajustement supplémentaires soient nécessaires pour ajuster l'équilibre. DÉPANNAGE POUR LES VIDÉOS Les causes les plus courantes de panne de toutes les consoles de jeux sont les ruptures de fils dans les cordons et câbles de connexion et un mauvais contact dans les connecteurs. Vous devez donc toujours commencer le dépannage en vérifiant la qualité des connexions. De nombreux composants du décodeur remplissent des fonctions communes à tout système à microprocesseur et sont assez faciles à diagnostiquer et à réparer. L'exception est KSB, dont les microcircuits ont une structure complexe non standard et de nombreuses connexions internes et externes. Leur dépannage est difficile et les microcircuits d'une série ne peuvent pas être remplacés par des analogues d'une autre. En pratique, on utilise souvent une technique permettant de se passer du circuit électrique complet d'un décodeur spécifique. Il suffit d'avoir une bonne compréhension de la structure des nœuds principaux et de l'organisation des connexions entre eux. Tout d'abord, vous devez vous assurer que les tensions dans les circuits VC1 et VC2 sont comprises entre 4,85 et 5,15 V et que la double amplitude de leurs ondulations ne dépasse pas 80 mV. Ensuite, après avoir analysé les manifestations externes du dysfonctionnement et en supposant que le KSB soit opérationnel, il faut déterminer les nœuds à vérifier. Il est nécessaire d'inspecter soigneusement l'installation, de prendre des oscillogrammes de signaux à des points caractéristiques et de remplacer les pièces dont l'état de fonctionnement est douteux. Si le travail effectué ne donne pas de résultats, nous pouvons conclure avec une forte probabilité que le dysfonctionnement vient du KSB. Après cela, il ne reste plus qu'à décider ce qui est le plus simple : remplacer les microcircuits multibroches sans garantir de résultats et avec le risque d'endommager le circuit imprimé, ou acheter une nouvelle console vidéo. Pour faciliter le dépannage des composants numériques, vous pouvez utiliser les tableaux dits MFD (Manual Fault Diagnostics) [11]. Pour créer un tel tableau, vous avez besoin d'une sonde logique [12, 13], qui permet de déterminer la nature du signal dans le circuit testé : H - niveau haut constant ; L - niveau bas constant ; Z - état haute impédance; P - impulsions sans prédominance d'un des niveaux; HP (LP) - impulsions avec une prédominance d'un niveau élevé (bas); Р1 (НР1, LP1) - impulsions simples similaires; RT (NT, LT) - rafales d'impulsions de courte durée ; HLZ - impulsions de forme complexe (avec plus de deux niveaux). Dans le tableau Les figures 3 et 4 montrent les tableaux MFD pour le brochage des deux microprocesseurs disponibles dans la console Sega. Les lectures de la sonde ont été prises dans les états suivants de la console : 1 - quelques secondes après la mise sous tension (sans cartouche) ; 2 - après avoir appuyé sur le bouton "RESET" (sans cartouche) ; 3 - pendant le jeu (cartouche installée).
En répétant les mesures dans l'appareil à réparer et en comparant les résultats, vous pourrez rapidement retrouver l'unité défaillante. Bien entendu, les tableaux MFD, tout en donnant une évaluation qualitative des signaux, ne servent que d'indice. Leur composition et leur utilisation doivent être abordées de manière créative. Selon le modèle du décodeur et la sonde utilisée, les résultats peuvent varier légèrement. Il est important de noter les caractéristiques de chaque signal, en les reflétant dans les symboles et les notes des tableaux. Par exemple, les lettres RT dans le tableau. 3 indique des impulsions de forme proche d’un « méandre » et d’une durée d’environ 2,5 s. Pour une étude plus détaillée d'un système multiprocesseur, tel que la console Sega, il est nécessaire d'utiliser l'analyse de signature et d'autres méthodes complexes. littérature
Auteur : S. Ryumik, Tchernihiv, Ukraine
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Commentaires sur l'article : Oleg Mon sega produit une image verte. Les jeux commencent, tout fonctionne, mais tout se passe comme à travers du verre vert ... D'après votre article, j'ai réalisé que le problème pouvait provenir du microcircuit SHA. Le remplacer résoudra-t-il le problème ? RoboDron Super article utile ! Sur les étagères, sans eau et avec régimes ! Merci!!!
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