SONY PLAYSTATION, ou fonctionnalités de circuit de décodeur vidéo 32 bits. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / TV

 Commentaires sur l'article

Pour les amateurs de jeux vidéo, une large gamme de consoles de jeux vidéo (VVP) est aujourd'hui produite : de la « Dendy » à la « Nintendo Ultra-64 ». Poursuivant une série d'articles sur les circuits de tels appareils, l'auteur parle de la "Sony PlayStation" - un IVP japonais 32 bits qui a conquis tout le monde du jeu. Les informations présentées faciliteront non seulement son fonctionnement compétent et son auto-réparation, mais élargiront également les horizons techniques des lecteurs.

Malgré la courte histoire du développement de l'IVP 32 bits, elle a déjà été marquée par la lutte concurrentielle des sociétés transnationales produisant du matériel informatique. Les caractéristiques comparatives des décodeurs les plus connus de cette classe sont présentées dans le tableau. 1. Ils peuvent être conditionnellement divisés en "exotiques" et "standard". Les premiers incluent des IVP moins courants ou à profil étroit : "Sega32X" - le "préfixe du préfixe" d'origine, élargissant les capacités du "Sega Mega" 16 bits. Conduire-2" ; "Philips CD-i" - un décodeur TV multifonctionnel pour lire des informations à partir de disques optiques interactifs au format CD-i ; "Commodore CD32" ou "CDTV" - un projet en avance sur son temps, a contribué au début de la distribution de programmes de jeux sur CD-ROM, mais le développeur n'a pas eu la persévérance et les fonds nécessaires pour conquérir le marché.

(cliquez pour agrandir)

L'IVP 32 bits « standard » peut être considéré comme « 3DO » [1], « Sega Saturn », « Sony PlayStation » et leurs nombreux clones. Caractéristiques générales de ces produits : les programmes de jeux sont stockés sur des disques compacts laser (CD), l'image télévisée est formée aux normes NTSC ou PAL avec un son stéréo, une variété de périphériques sont fournis (du pistolet "laser" au volant de voiture avec pédales), il est possible d'écouter des CD de musique ordinaires, de travailler avec les formats Photo-CD et Vidéo-CD. Le préfixe « 3DO », aux caractéristiques techniques assez modestes, est une réussite, car apparu sur le marché un peu plus tôt que ses concurrents. L'IVP "Sega Saturn" ne peut pas devenir populaire en raison de prix inefficaces et d'un support logiciel insuffisant. Néanmoins, pendant un certain temps, elle a été considérée comme le principal concurrent de la « Sony PlayStation » (ci-après nous l'appellerons simplement « PlayStation »), qui est considérée par beaucoup comme le meilleur des IVP 32 bits. Ceci est confirmé par un grand nombre (plus de 600 sont connus) de programmes de jeux créés par des sociétés aussi connues que Electronic Arts, Mindscape, Capcom, Konami, Lucas Arts, Disney Software. Les jeux XNUMXD à grande vitesse avec une image « en direct » et une caméra de visualisation virtuelle sont proches en niveau de ceux implémentés sur les ordinateurs équipés d'un processeur Pentium des modèles plus jeunes.

Les premiers modèles « PlayStation » conçus pour les standards TV japonais, américains ou européens n'étaient pas totalement compatibles. Plus tard, ceux-ci sont devenus universels et fonctionnent avec des CD de marque et de production sud-asiatique. Les circuits et la conception technologique constructive de la "PlayStation" sont pensés avec le plus grand soin. Le prix relativement élevé est récompensé par une qualité et une fiabilité accrues.

COMMENT FONCTIONNE LA PLAYSTATION

Nous parlerons ensuite de l'un des derniers modèles de "PlayStation" - SCPH5502. Compte tenu de son dispositif, nous utiliserons si possible les désignations de référence des éléments marqués sur les circuits imprimés, bien qu'elles ne correspondent pas toujours à nos normes (par exemple, les transistors sont désignés par la lettre Q, et non VT, les microcircuits - IC , pas DD ou DA, les connecteurs sont CN, pas X). La numérotation de marque des éléments est à trois chiffres et le chiffre le plus significatif indique l'appartenance à un certain sous-système du décodeur. Malheureusement, de nombreux éléments ne sont pas marqués. Si leurs désignations ont encore été trouvées dans d'autres sources, elles sont indiquées avec une apostrophe sur les schémas et dans le texte (par exemple IC105'). Les autres sont désignés selon l'ESKD avec une numérotation d'ordre à un ou deux chiffres à l'intérieur de chacun des des diagrammes. Pour plus de commodité, les types de la plupart des transistors et diodes sont indiqués selon le catalogue Siemens [2]. En réalité, la "PlayStation" comporte dans de nombreux cas des éléments de production asiatique, dont le type ne peut être déterminé en raison du manque de marquage.

L'ensemble de livraison standard de "PlayStation" comprend une unité centrale (console), un joystick, un cordon d'alimentation, un câble de connexion à un téléviseur et un CD de démonstration. Le schéma de connexion de l'unité système est illustré à la fig. 1. Son cœur est la carte processeur, sur laquelle se trouvent presque tous les nœuds principaux du décodeur et sept connecteurs :

• CN102 - prise pour la connexion avec le tableau de commutation ;
• CN103, CN104 - fiches pour ports parallèle et série, respectivement;
• CN502 - prise TV (basse fréquence);
• CN602 - fiche pour la connexion à la carte d'alimentation ;
• CN701, CN702 - fiche et prise pour connecter respectivement les circuits d'alimentation et d'information du lecteur de CD-ROM.

Ledit lecteur contient des unités électromécaniques de systèmes de rotation de CD et de mouvement de tête de lecture avec laser à semi-conducteur infrarouge et photomatrice réceptrice. En appuyant sur le bouton "OUVRIR", vous ouvrez l'accès au conteneur de disque pour son installation ou sa suppression.

Le breakout board distribue les circuits du connecteur CN102 de la carte processeur vers quatre prises. Deux d'entre eux (à neuf broches) sont conçus pour connecter les joysticks principaux ("1") et supplémentaires ("2") à la console, et le reste (à huit broches) - pour d'autres périphériques.

L'IVP est alimenté par le secteur 220 V via un convertisseur de tension à impulsion situé sur la carte d'alimentation. La fonction des boutons « POWER » et « RESET » est standard : respectivement mettre sous tension et remettre le système processeur à son état initial. Le convertisseur fonctionne tout le temps tant que la fiche secteur est insérée dans la prise. Au ralenti, la consommation électrique ne dépasse pas 2,3 watts. Après avoir allumé le décodeur avec le bouton "POWER", il passe à 6 ... 11 watts.

Les connexions carte à carte des circuits de puissance sont réalisées avec des fils ordinaires et des fils haute fréquence (informations) - avec un câble plat élastique. Dans la fabrication de pièces jointes, la technologie moderne de montage automatisé d'éléments sur la surface des cartes de circuits imprimés est largement utilisée. Presque tous les éléments installés sur la carte processeur sont ce qu'on appelle des SMD (Surface Mounting Device). Dans cette conception, on produit aujourd'hui non seulement des résistances, des condensateurs, des transistors et des microcircuits, mais également des inductances, des fusibles, des connecteurs et bien plus encore.

CARTE DE PUISSANCE

Contrairement aux IVP 8 et 16 bits, qui disposent d'une alimentation linéaire, la "PlayStation" utilise une alimentation pulsée. Ses avantages sont l'efficacité, une faible génération de chaleur, une grande stabilité des tensions de sortie lors des fluctuations du secteur et des changements dans les courants de charge. Dans différents modes de fonctionnement, le décodeur consomme un courant de 180 ... 800 mA de la source le long du circuit +7,6 V et de 360 ​​... 500 mA le long du circuit +3,3 V. La tension de sortie ondule lorsque la charge est éteinte ne dépasse pas 100 mV. Efficacité de la source - 53...75 %. De bons paramètres sont obtenus grâce à l'augmentation de la fréquence de conversion et à l'utilisation d'un circuit quasi-résonant [3, 4].

Le schéma de principe de la carte de puissance est présenté sur la fig. 2. Grâce au filtre antibruit C001L001C002, la tension secteur est fournie au redresseur - pont de diodes D001 - D004 puis au convertisseur de tension. Le condensateur C003 atténue les ondulations. Les condensateurs C010, C011, connectés en série pour augmenter la fiabilité, connectent le redresseur au fil commun (circuit GND) du décodeur, ce qui affaiblit l'influence des interférences pénétrant à travers le réseau. Selon les règles de sécurité électrique, la capacité totale de ces condensateurs ne doit pas dépasser 6600 pF [5].

(cliquez pour agrandir)

Un convertisseur de tension à cycle unique est assemblé selon le circuit oscillateur de blocage avec commutation de diode inverse. Son travail est basé sur l'accumulation d'énergie dans le champ magnétique du transformateur T001 pendant l'état ouvert de la clé et son transfert ultérieur à la charge. La clé "auto-protégée" des transistors Q001 et Q002 est conçue de telle sorte que lors de surcharges et de transitoires, le courant qui la traverse soit limité sans atteindre des valeurs dangereuses. Le capteur de courant est constitué d'une résistance R009 et d'une diode D008. La tension qui en découle est fournie à la base du transistor Q002, l'ouvrant avec une forte augmentation du courant d'émetteur du transistor Q001. De ce fait, le circuit de base de ce dernier est shunté, ce qui entraîne une limitation du courant.

Lors du premier démarrage, la clé est ouverte par le courant traversant la résistance R003. La tension de rétroaction nécessaire au fonctionnement du générateur est fournie à la base du transistor Q001 depuis l'enroulement II du transformateur T001. Le condensateur C004, avec la capacité de jonction du collecteur du transistor Q001 et l'inductance de fuite du transformateur T001, forment un circuit oscillant en série accordé sur une fréquence proche de la fréquence de conversion. En conséquence, la tension sur le collecteur Q001 acquiert une forme presque sinusoïdale [3, 4]. Le circuit amortisseur C005R002D005 protège le transistor Q001 des claquages.

Les tensions des enroulements secondaires III et IV du transformateur T001 sont redressées par des diodes barrière Schottky D101, D102, caractérisées par une faible chute de tension directe, ce qui améliore les caractéristiques énergétiques de la source. Résistances R101, R102 - ballast. Ils créent la charge nécessaire au fonctionnement stable du convertisseur au ralenti. La diode Zener D103 avec une tension de stabilisation de 10 V limite les éventuelles surtensions lors des transitoires. Après avoir passé les filtres de lissage C101L101C103 et C102L102C104, les tensions redressées sont transmises via le commutateur SW101 et le connecteur CN101 à la carte processeur.

Après avoir fermé les contacts de l'interrupteur SW101, en présence des deux tensions d'alimentation, la LED verte PD101 s'allume, qui est incluse dans le circuit collecteur du transistor "numérique" (transistor numérique) Q101. Cet appareil électronique relativement nouveau n’est logiquement PAS un élément à collecteur ouvert. Il se compose d'un transistor conventionnel et d'un diviseur résistif dans le circuit de base. L'entrée de ce dernier peut être connectée directement à la sortie d'un microcircuit numérique TTL ou CMOS. Les transistors "numériques" diffèrent les uns des autres par leur structure (npn ou pnp) et leurs valeurs de résistance (1 ... 47 kOhm).

La tension de sortie du convertisseur est stabilisée. Une tension proportionnelle à la sortie du circuit +3,3 V est introduite à l'entrée de l'amplificateur à mésadaptation IC101 via un diviseur de résistances R106, R107. La sortie de l'amplificateur via les résistances R103, R104 et la LED optocoupleur PC001 est connectée au circuit +7,6 V. Lorsque l'une des tensions de sortie augmente, le courant traversant la LED augmente, et vice versa. En conséquence, la résistance de la section collecteur-émetteur du phototransistor de l'optocoupleur, qui est incluse dans le circuit de rétroaction de l'oscillateur bloquant, change.

Ce processus provoque un tel changement dans la fréquence et la durée des impulsions générées que les tensions de sortie reviennent aux valeurs nominales. Par exemple, avec une augmentation de la puissance de charge de 1,5 fois, la fréquence de conversion diminue de 160 à 120 kHz avec une augmentation simultanée de la durée relative de l'état ouvert du transistor Q001 (c'est-à-dire le temps d'accumulation d'énergie). Les chaînes R010C008 et R105C105 confèrent au système de régulation automatique de tension une stabilité dynamique. Le coefficient de stabilisation est assez élevé : la tension dans le circuit +3,3 V ne change que de 0,5 % lorsque le courant de charge passe de 0,035 à 1 A. Pour une tension de +7,6 V, cet indicateur est pire - 11 % lorsque le courant de charge passe de 0,075 à 1 A. Si l'une des sorties est court-circuitée, le convertisseur passe en mode de stabilisation du courant. Une fois le court-circuit éliminé, le fonctionnement normal est automatiquement rétabli.

Comme déjà mentionné, le convertisseur fonctionne tout le temps tant que la fiche secteur est insérée dans la prise, même si les contacts de l'interrupteur SW101 "POWER" sont ouverts. Par conséquent, vous ne devez pas laisser l'IVP dans cet état pendant une longue période - un dysfonctionnement de la carte d'alimentation peut provoquer un incendie. Soyez conscient de la haute tension sur cette carte lors de l'ouverture de l'EVP pour réparation.

La carte d'alimentation dispose d'un temporisateur IC102 qui fournit un signal de réinitialisation à la carte processeur. Lorsque le décodeur est allumé avec le bouton SW101, ainsi que lorsque le bouton SW102 est enfoncé et relâché, une impulsion de niveau logique bas d'une durée de 500 ms apparaît à sa sortie. L'élément de mise à l'heure est le condensateur C106. Le circuit D105, R111, R112, D106 génère un signal de réinitialisation lorsque la tension dans le circuit +7,6 V diminue pendant une courte période. En conséquence, après les « abaissements » de la tension secteur, le processeur IVP redémarre automatiquement . Tension de stabilisation D105 - 5,1 V.

Lors du choix d'un remplacement pour les éléments actifs de la carte de puissance, il convient de prendre en compte leurs paramètres indiqués dans le tableau. 2.

Si nécessaire, le transistor « numérique » Q101 peut être remplacé par n'importe quelle structure n-pn de faible puissance conventionnelle en connectant une résistance d'une résistance d'environ 10 kΩ en série à son circuit de base. Comme IC101, vous pouvez utiliser TLP431CLP, TL1431 (Texas Instruments), HA174 (Hitachi), KR142EN19. Dans ce dernier cas, il faut garder à l'esprit qu'il existe des lots d'appareils avec un brochage non standard. L'optocoupleur TLP621 (PC001) peut être remplacé par un TLP521 ou NEC256.

Afin d'augmenter la fiabilité de la carte d'alimentation et de réduire les interférences créées par celle-ci avec d'autres appareils électroniques au moment de la connexion au réseau, il est recommandé d'inclure une résistance avec une résistance de 001 ... 10 Ohm avec une puissance nominale d'au moins 100 W.

TABLEAU ÉLECTRIQUE

Le schéma du circuit imprimé est illustré à la fig. 3, l'emplacement des contacts de ses connecteurs externes - sur la fig. 4.

Veuillez noter que les circuits appelés OUT avec des indices numériques différents sont entrés pour l'IVP, et que SYN et PE sont sortis. La planche est blindée. Un câble souple de 80 mm de long le relie à la prise CN102 de la carte processeur. Attention, l'ordre des contacts de la prise XS3 est inversé par rapport au CN102.

 Les joysticks, pistolet, volant, volant et autres "outils" du jeu sont connectés aux prises XS1 et XS4. Les XS2 et XS5 sont conçus pour les cartes mémoire SCPH-1020, des appareils de la taille d'une carte de visite contenant une mémoire FLASH non volatile qui mémorise les états actuels des jeux interrompus. Cela distingue avantageusement la « PlayStation » des autres TRP, puisqu'en transférant la carte sur n'importe quelle console du même type, vous pouvez continuer le jeu. La capacité de la « Carte Mémoire » est de 1 Mbit (15 blocs mémoire de 64 Ko chacun, le seizième est utilisé à des fins officielles). Des "Memory Card +" d'une capacité de 8 Mbps (120 blocs) sont émises.

MANETTE

Les joysticks pour "PlayStation" sont pratiques et fiables en fonctionnement. Notez qu'en plus des appareils standards, il existe des appareils plus avancés avec retour de force (retour de force), dans lesquels, par exemple, les vibrations simulent la réaction de l'objet de jeu (avion, voiture) à une action de contrôle. Joysticks connus avec connexion sans fil (rayons infrarouges) avec le processeur, ainsi qu'analogique-numérique de précision, vous permettant de manœuvrer avec une grande précision dans les jeux de combat, les simulateurs automobiles et de vol.

Considérez la structure des joysticks SCPH-1080 fournis avec le décodeur. Ils sont souvent appelés « manettes de jeu » ou « joypads » puisque le jeu (jeu) n'est pas contrôlé par la déviation du levier (bâton), mais en appuyant sur les « oreillers » élastiques (coussinets). Selon la structure interne, ces produits peuvent être conditionnellement divisés en produits ordinaires et améliorés. Les premiers contiennent un microcircuit sans cadre, rempli d'un composé, auquel sont connectés les contacts de tous les boutons. Le générateur d'horloge du microcircuit fonctionne à une fréquence d'environ 200 kHz, la valeur de sa résistance externe de réglage de fréquence est de 27 ... 91 kOhm. Parfois, un condensateur d'une capacité de 200 pF à 0,01 uF est installé sur la carte.

Le joystick amélioré (son schéma est illustré à la Fig. 5) est basé sur le microcircuit 23-0271A de la société japonaise Mitsumi.

Le processeur IVP interroge l'état des boutons 50 fois par seconde pendant le balayage d'image inverse du téléviseur. Pour ce faire, il génère des signaux PE1, PE2, SYN1, SYN2, qui sont des salves d'impulsions qui se répètent avec une période de 20 ms. En réponse, à la sortie du joystick OUT2, des impulsions de synchronisation apparaissent avec la même fréquence, dont la forme ne dépend pas de l'état des boutons, et à OUT1 - un signal similaire à celui représenté sur la Fig. 6.

Les boutons enfoncés correspondent à des impulsions de polarité négative à certaines positions temporelles. En observant ce signal avec un oscilloscope sur la broche 9 de la prise X4 du tableau de commutation (voir Fig. 3), on peut juger que le joystick connecté à la prise X1 fonctionne.

Le fonctionnement de la puce DD1 est cadencé par un oscillateur interne dont la fréquence (4 MHz) est stabilisée par un résonateur piézocéramique (PCR) BQ1 à partir d'une solution solide de titanate-zirconate de plomb. Les paramètres typiques du RCC de la société allemande Herbert C. Jauch [6] sont les suivants : écart de fréquence par rapport à la valeur nominale à 25°C - pas plus de +0,5 %, dérive de fréquence dans la plage de température -20...+80 °C - pas plus de +0,5%, résistance à la fréquence de résonance - pas plus de 30 Ohm, coefficient de vieillissement - pas plus de +0,3% pendant 10 ans. Les RCC sont 1,5 à 5 fois moins chers que les RCC à quartz pour la même fréquence et se distinguent par une résistance mécanique élevée. Ce dernier point est particulièrement important pour les joysticks et autres appareils utilisés par les enfants. Les inconvénients peuvent être considérés comme une stabilité de fréquence et un facteur de qualité réduits. Si nécessaire, le RCC HCJ-4.0 installé dans le joystick peut être remplacé par un résonateur à quartz PK169 de 4 MHz et deux condensateurs de 33 pF chacun.

Le connecteur femelle X1 est relié par un câble à sept fils de 2 m de long à la fiche X2 dont les broches 2 et 7 ne sont pas utilisées. À une distance de 10 ... 30 mm du bouchon se trouve une buse en plastique pliable. À l'intérieur se trouve un manchon en ferrite posé sur le câble d'un diamètre de 16 ... 20 et d'une longueur de 25 ... 30 mm. En augmentant l'inductance des fils qui la traversent et le couplage magnétique entre eux, la traversée supprime la composante de mode commun des courants circulant à travers le câble, ce qui réduit les interférences radio rayonnées. Si le manchon "pend" à l'intérieur de la buse, il peut être fixé avec de la colle ou un joint en caoutchouc.

Le joystick décrit est fabriqué à l'aide de la technologie de montage en surface et se caractérise par une bonne stabilité de fréquence d'oscillateur, une protection et une maintenabilité des circuits externes. Grâce au connecteur X1, le câble de connexion peut être déconnecté de la carte de circuit imprimé pour réparation ou remplacement. Les plages de contact des boutons SB1-SB14 ont un revêtement en carbone noir non oxydant.

CARTE PROCESSEUR

Le schéma fonctionnel de la carte processeur est illustré à la fig. 7. Huit blocs y sont sélectionnés. L'appartenance d'un élément à l'un d'eux est déterminée par le premier chiffre du numéro dans sa désignation de référence : système informatique - 1, vidéographique - 2, informatique numérique - 3, canal son - 4, encodeur vidéo - 5, alimentation -6, interface CD-ROM-7, bloc d'adaptation-8.

(cliquez pour agrandir)

La "PlayStation" haute performance fournit un processeur central ayant une structure appelée RISC (Reduced Instruction Set Computer - un ordinateur avec un jeu d'instructions réduit). Ses fonctionnalités sont décrites en détail dans [7, 8]. Rappelons les principales : seules les opérations élémentaires sont prévues dans le système de commande ; toutes les commandes ont la même longueur et la même structure ; le contrôle par microprogramme est remplacé par du matériel ; minimisé le nombre d’accès à la mémoire.

Au début des années 90, plus d'une douzaine de types de processeurs RISC 32 bits ont été produits, parmi lesquels Am29000 (AMD), 88000 (Motorola), Clipper (Fairchild). Pour "PlayStation", le R3000A, développé par la société américaine MIPS Computer Systems, a été choisi. La décision n’était pas accidentelle. En avril 1991, Sony, Microsoft, NEC, DEC, Siemens, Compaq et plusieurs autres ont formé le consortium ACE, qui a développé une approche unifiée du développement d'outils informatiques. Les processeurs MIPS RISC et la famille de processeurs Intel x86 ont été recommandés comme processeurs de base.

L'architecture MIPS a été développée à l'Université de Stanford (États-Unis) au début des années 80 comme base de l'ordinateur embarqué du système de défense antimissile [8]. Le processeur R3000 a été annoncé par MIPS le 28 mars 1988. Il s'agit d'un appareil de deuxième génération, digne successeur du célèbre R2000, l'un des premiers processeurs RISC à atteindre le stade commercial. Le R3000 d'origine associé au coprocesseur R3010 fonctionnait à 25 MHz avec une vitesse de 20 millions d'opérations par seconde, consommant en moyenne 1,25 cycles pour chacun. Le R3010 est souvent appelé co-interprète. Il analyse et exécute ses commandes en parallèle avec le processeur central, accélérant les opérations d'addition et de multiplication des nombres à virgule flottante de 5 à 10 fois.

À l'avenir, grâce à l'amélioration de la technologie, le processeur R3000A est apparu avec une fréquence d'horloge augmentée à 45 MHz. Je voudrais noter que selon les normes d'aujourd'hui, il est déjà un « vieil homme ». Littéralement un an après l'apparition de la « PlayStation » sur le marché, MIPS a développé le processeur RISC R64 10000 bits, fonctionnant à une fréquence de 275 MHz.

Le R3000A possède une architecture Harvard, c'est-à-dire des espaces mémoire d'instructions et de données séparés. Il est équipé d'un pipeline interne, grâce auquel il peut traiter jusqu'à cinq commandes simultanément. Le principe de fonctionnement du convoyeur R3000A est illustré à la fig. 8.

Chaque commande est exécutée en cinq cycles. Dans le premier d'entre eux (VC), il y a une sélection dans la mémoire du code d'opération à effectuer. Dans la seconde (RT), le processeur lit dans ses registres les données nécessaires à l'exécution de l'instruction. Dans le troisième (OP), l'unité arithmétique et logique effectue l'opération spécifiée. Ensuite, les données sont échangées avec la mémoire (PM) et le résultat de l'opération (ZP) est écrit dans les registres. Étant donné que les commandes sont situées sur les "threads" du pipeline avec un décalage, à chaque cycle d'horloge, tous les nœuds du processeur sont occupés par leur travail et l'exécution de l'une des commandes est nécessairement terminée. Le suivant de la mémoire du programme est immédiatement placé sur le "thread" libéré.

Malheureusement, une telle image idéale n'est possible que si l'exécution de la commande ne nécessite pas les résultats des travaux des précédentes, qui ne sont pas encore terminés et sont en cours. Dans de tels cas, vous devez perdre du temps à attendre les données nécessaires. Pour le R3000A, les pertes sont en moyenne de 25 %. Les temps d'inactivité du pipeline sont également associés aux accès à la mémoire externe. Pour les éliminer, une mémoire cache rapide est utilisée, qui sert de tampon entre le processeur et la RAM principale relativement lente.

NOYAU RISQUE

MIPS, paradoxalement, n’a jamais eu sa propre production de semi-conducteurs. Les licences pour le droit de fabriquer des processeurs RISC ont été vendues à de nombreuses entreprises. Comme déjà mentionné, les premiers modèles « PlayStation » utilisaient la puce R3000A de la société américaine LSI Logic Inc. Dans les versions ultérieures, y compris celle à l'étude, un VLSI CXD208AQ spécialisé à 8606 broches de Sony Computer Entertainment Inc. est installé. (SCEI), qui comprend le processeur lui-même, similaire au R3000A, le coprocesseur R3010A, le cache de programme, le cache de données, l'arbitre de bus et les nœuds d'interface (Fig. 9). Le CXD8606AQ est cadencé à 33,9 MHz pour 30 MT/s. La fréquence des impulsions d'horloge CLK provenant de l'oscillateur à cristal intégré X101' est deux fois plus élevée que celle spécifiée. La vitesse d'échange de données sur le bus système atteint 132 Mbps.

La RAM de données dynamiques externe (IC106) d'une capacité de 16 Mbits peut être constituée d'une puce A70 ou A65844 à 67871 broches (Toshiba) ou de quatre KM28V48DJ-514 à 6 broches (Samsung). Le système d'exploitation du décodeur vidéo est « câblé » dans une ROM de programme IC32 à 102 broches (M53403IE-04 ou 3030 de SCEI) d'une capacité de 4 Mbits. Il comprend des programmes de création d'écrans de veille musicaux et graphiques et deux menus : un lecteur de CD musical et un service « Carte Mémoire ». À propos, la conception des menus et des écrans de démarrage dans les versions américaine et européenne de « PlayStation » est différente.

CONNECTEURS DU SYSTÈME INFORMATIQUE

L'emplacement des connecteurs à l'arrière de la « PlayStation » est indiqué sur la fig. 10 (les numéros de contact sont indiqués en fonction de leur marquage sur le circuit imprimé). Le système informatique comprend les fiches CN103 « PARALLEL I/O » et CN104 « SERIAL I/O ». De plus, la carte processeur dispose d'une prise CN102 "JOYSTICK" reliée par un câble souple à la carte de commutation à l'intérieur du décodeur.

Sur la fig. La figure 11 montre le schéma électrique associé à la prise CN102. Il y en a sept au total : quatre sorties et trois entrées, ces dernières étant reliées à une alimentation +1 V via des résistances R3-R3,3. Par exemple, l'entrée OUT3 (le nom ne doit pas être trompeur, ce signal de sortie du joystick est le signal d'entrée du processeur) est protégée par le filtre ferrite FL1, la diode VD1, la résistance R4 et le condensateur C1. Les inductances L104-L106 suppriment les interférences pénétrant dans les circuits de puissance, elles remplissent également souvent les fonctions de fusibles, brûlant lors de courts-circuits.

Les filtres en ferrite de petite taille, similaires au FL1 mentionné, conçus sous la forme d'éléments CMS, sont largement utilisés dans la "PlayStation". Leur réponse en fréquence est monotone jusqu'à des fréquences de 100 ... 300 MHz, il n'y a pas d'oscillations ("sonnerie") dans les processus transitoires. Ces produits se distinguent des autres produits similaires par le boîtier noir sans inscriptions ni marquages ​​sur le circuit imprimé commençant par la lettre F. Paramètres typiques des filtres de la série Murata Mfg. BLM11. Co. : taille 0603, courant maximum - 0,2 ... 0,5 A, résistance active - 0,1 ... 0,7 Ohm, impédance à une fréquence de 100 MHz - 60 ... 600 Ohm.

La fiche du port parallèle CN103 est conçue pour connecter des périphériques haute vitesse nécessitant un accès direct au bus système du processeur. Il peut s'agir, par exemple, d'un module permettant de visualiser des vidéos à partir de disques Vidéo-CD. La plupart des 68 broches de la fiche sont connectées à diverses broches des IC102, IC103, IC305, IC308, IC402, IC602 via des résistances de 150 ohms. Les broches 1, 5, 16, 19, 34, 35, 39, 50, 53 et 68 sont GND. Les tensions d'alimentation à travers les selfs L110 et L111 sont connectées aux contacts 18, 52 (+7,6 V) et 17, 51 (+3,3 V). Les contacts 31 et 65 sont gratuits.

Le schéma de circuit associé à la fiche du port série CN104 est illustré à la fig. 12. Toutes les entrées et sorties sont protégées par des diodes VD1-VD6 et des filtres FL101-FL106, et les circuits de puissance sont protégés par des selfs L101 et L102. Les signaux d'entrée (sauf IN1) sont transmis à la puce du processeur via des inverseurs sur les transistors Q102 et VT2. Les signaux de sortie (sauf Q1) sont générés par des inverseurs à collecteur ouvert sur les transistors VT1 et Q103.

Le port série est principalement utilisé pour connecter deux consoles lors du jeu en mode "réseau" proposé dans de nombreux programmes ("Command & Conquer", "Duke Nukem"). Les joueurs s'affrontent, chacun contrôlant sa console. La longueur du câble de connexion à sept fils (câble de liaison) peut atteindre plusieurs mètres. En l'absence de marque, il peut être réalisé selon le schéma illustré à la Fig. 13. S'il n'y a pas de prises de câble appropriées, utilisez les fiches "ruban" habituelles ONTS-VG-11-7/16 (SSh-7). Dans ce cas, il faudra équiper chacun des décodeurs connectés d'une prise SG-7, qui devra être connectée en parallèle avec la fiche CN104, par exemple, comme le montre la fig. 14 (vue depuis les nids). Malheureusement, il est difficile de trouver une place pour une prise supplémentaire dans le processeur, et il faudra très probablement la laisser accrochée au faisceau de câbles qui est sorti vers l'extérieur.

SYSTEME VIDEOGRAPHIQUE

La vitesse du système vidéographique "PlayStation" est de 66 millions d'opérations par seconde. La puce IC208 CXD203 à 8561 broches de SCEI est chargée de dessiner des polygones, de déplacer des sprites de pixels avec une rotation et une mise à l'échelle individuelles et de peindre les contours de l'image avec une certaine couleur. 1,5 million de polygones uniformément ombrés (flatshaded), 500 XNUMX polygones texturés (texture mappée) ou lumineux (lightsourced) sont traités par seconde.

La puce mPD201GF-A481850 de NEC est utilisée comme RAM vidéo IC12 (Fig. 15). Cette RAM graphique synchrone dynamique (SGRAM) de 8 Mbits se compose de deux banques de mémoire de 131072 32 mots de 32 bits chacune. Il existe deux registres de couleurs et de masques 1024 bits. La régénération de la mémoire se produit automatiquement en 16 cycles en XNUMX ms. SGRAM vous permet de changer l'image à l'écran le plus rapidement possible. En écrivant certaines commandes dans le registre de contrôle, vous pouvez effectuer une pagination et une écriture/lecture syllabique de données, un effacement accéléré, un traitement de données masquées et un échange de contenu entre les banques de mémoire. Toutes les opérations sont effectuées de manière synchrone sur le front montant du signal CLK.

La durée du cycle d'écriture/lecture pour le mPD481850GF-A12 est de 12 ns, la fréquence d'horloge maximale est de 83 MHz (en fonctionnement - 67,7376 MHz), la tension d'alimentation est de 3 ... 3,6 V, la consommation de courant est de 6 ... 310 mA selon le mode de fonctionnement. Les puces KM201G4132BQ-271 (Samsung), mPD10-A481850 (NEC) peuvent être installées en tant qu'IC10.

La puce IC202 TDA8771A (Fig. 16) est un DAC vidéo à trois canaux de Philips, conçu pour le codage couleur 24 bits, appelé TrueColor en infographie. Sa tension d'alimentation est de 4,5 ... 5,5 V, la consommation de courant est de 10 ... 45 mA.

Les composantes de couleur R, G, B se voient attribuer huit bits du code d'entrée, ce qui vous permet de reproduire 16777216 nuances de couleurs. La tension de sortie de chacun des trois canaux sur une charge d'une résistance de 1 kΩ varie de 0,26 (code 0H) à 3,2 V (code 0FFH). La fréquence d'impulsion d'horloge à l'entrée VCLK (broche 31) est de 13,3 MHz, soit exactement quatre fois inférieure à la fréquence GCLK reçue de l'oscillateur à cristal X201. Pour un microcircuit fonctionnel, la tension à la broche 33 (VREF) est comprise entre 1,2 et 1,3 V. Parfois, le microcircuit MC202FT (Motorola) est utilisé comme IC141685.

SYSTÈME DE TRAITEMENT DE DONNÉES NUMÉRIQUES

Les données lues sur le CD sont envoyées au décodeur IC305 (puce CXD100 1815 broches de Sony). Avec IC304' (SC430929PB de Sierra Semiconductor Corp., 52 broches), il reçoit un flux de données série, en extrait les signaux de synchronisation de trame et de bits, vérifie l'exactitude des informations décodées et corrige les erreurs. On pense que la méthode d'encodage acceptée permet, grâce à la redondance, de récupérer automatiquement les données perdues en cas de rayures sur la surface d'un CD jusqu'à 2,4 mm de long.

Pour entretenir le décodeur, un tampon statique RAM IC303 d'une capacité de 256 Kbps (32K (8) est prévu. La puce RAM UM62256V-10 peut être remplacée par 62W256LTM8, KM62V256CL-10L avec un temps d'accès ne dépassant pas 100 ns. Les KR537RU21 domestiques ne peuvent pas être utilisés, car ils ne sont pas conçus pour une alimentation en tension de 3,6 V.

La vitesse globale du système de traitement est de 80 millions d'opérations par seconde, les formats JPEG (transmission d'images fixes), MPEG1 (transmission d'images animées) et H.261 (vidéoconférence) sont pris en charge.

Le processeur de son est un IC308 (puce CXD100Q 2925 broches de Sony), auquel est connecté 4 Mbits de RAM (puce M40M5CJ 44260 broches de Mitsubishi ou MB814260-70 de Fujitsu). Organisation de la mémoire - 256Kh16.

Les capacités musicales de la « PlayStation » vous permettent de l'utiliser comme lecteur CD domestique en la connectant à un UMZCH fixe ou en écoutant des enregistrements via des écouteurs stéréo. La qualité sonore conviendra largement à tout le monde, sauf peut-être aux amateurs de matériel haut de gamme. Le menu du service CD audio permet le rembobinage, la recherche d'enregistrements, la programmation de l'ordre de leur lecture. Vous pouvez même écouter les extraits sonores des programmes de jeux.

CANAL SONORE

Le schéma de l'unité de conversion des données numériques sous forme analogique provenant du processeur audio IC308 est illustré à la fig. 17. Sa base est la puce IC402 AK4309AVM de la société japonaise Asahi Kasei Microsystems Co. Ltd. - DAC delta-sigma 16 bits dédié à deux canaux. Par structure, il s'agit d'un bit séquentiel. Théoriquement, la modulation deltasigma est plus efficace lors du traitement de signaux de type bruit avec un spectre uniforme. Cela explique pourquoi les lecteurs de CD grand public bon marché équipés de ces DAC ne jouent pas très bien la musique classique, mais fonctionnent très bien lors de l'écoute de rock expressif.

(cliquez pour agrandir)

Les principaux paramètres de l'AK4309AVM : fréquence d'échantillonnage - 44,1 kHz, irrégularité de la réponse en fréquence -% 0,5 dB dans la plage de fréquences 0 ... 20 kHz, plage dynamique - 85 ... 91 dB, diaphonie entre canaux - 80 ... 90 dB , tension de sortie maximale - 3,2 ... 3,6 V, consommation électrique - 80 ... 120 mW à une tension d'alimentation de 4,5 ... 5,5 V. AK4309AVM peut être remplacé par des microcircuits AK4309VM ou AK4310 de la même société .

L'entrée DAC reçoit trois signaux dont les chronogrammes sont illustrés à la Fig. 18 (LRCK - commutation de données des canaux gauche et droit, SDATA - données série, BICK - synchronisation des bits), ainsi que MCLK - impulsions d'horloge avec une fréquence de CLK / 4 (16,9344 MHz). Les signaux de sortie des canaux gauche (L-AUDIO) et droit (RAUDIO) dans les programmes de jeux ont une amplitude moyenne de 1,5 ... 2 V.

Les touches à transistor Q403, Q404 bloquent le son lorsque le bouton "RESET" est enfoncé (la tension de commande est fournie via la résistance R7, la diode Q401 et le transistor "numérique" VT2). En même temps, le signal de réinitialisation est envoyé à la puce IC9 via le circuit R1C402. Le son est également bloqué par un signal provenant de la broche 37 de la puce IC308 traversant les transistors VT1 et VT2. Le diviseur de tension des résistances R10, R11 fixe un potentiel d'environ 3,8 V à l'émetteur du transistor VT2. Les condensateurs C407, C443, C2, C3, C5, C6 filtrent le bruit.

ENCODEUR VIDEO

Sur la fig. 19 montre une partie du circuit "PlayStation" responsable de la formation d'un signal de télévision. L'encodeur IC501▓ RGB-PAL est une puce CXA1645M, fonctionnellement similaire au CXA1145M utilisé dans le Sega Mega Drive-2 IVP. Les signaux de couleur R, G, B d'une amplitude de 501 V, ainsi qu'un mélange d'impulsions de synchronisation verticales et horizontales SYNC avec des niveaux TTL, arrivent à ses entrées via des émetteurs suiveurs sur les transistors Q503-Q1.

(cliquez pour agrandir)

La fiche CN502 « AV MULTI OUT » fournit six signaux de sortie. VIDEO est un signal vidéo couleur PAL de 1,5 V. Y-OUT et C-OUT sont respectivement les composantes de luminance et de couleur de ce signal. (Parfois, ils sont appelés S-vidéo ou Y/C-vidéo. Les téléviseurs dotés d'entrées spéciales offrent une qualité d'image supérieure en éliminant certaines des conversions dans le chemin du téléviseur). R-OUT, G-OUT, B-OUT - signaux vidéo de couleurs primaires avec une amplitude de 1...1,5V. Les résistances R11-R16 et les diodes VD1-VD3, VD6 sont protectrices. Les diodes Zener VD4, VD5, VD7-VD14 (tension de stabilisation 4,7 V), connectées par paires en anti-série, servent de limiteurs de transitoires et protègent l'appareil des charges électrostatiques.

Toutes les sorties répertoriées peuvent être directement connectées à des charges de 75 ohms. Cela vous permet de connecter au décodeur vidéo non seulement un téléviseur, mais également un moniteur vidéo. Sur un téléviseur (moniteur) noir et blanc vous pouvez envoyer des signaux Y-OUT ou VIDEO, sur une couleur (selon le modèle) - VIDEO ou R-OUT, G-OUT, BOUT ou Y-OUT, C-OUT.

Le câble fourni avec le décodeur pour le raccordement à la prise CN502 se termine par trois fiches tulipes de couleurs jaune (VIDEO), rouge (R-AUDIO) et blanche (L-AUDIO). Certains modèles de « PlayStation » sont équipés d'un adaptateur « euro-péritel » (prise de connecteur EURO-AV). L'emplacement et le but de ses broches sont indiqués sur la fig. 20 (les fichiers inutilisés et généralement manquants sont indiqués en lignes pointillées).

Si le téléviseur dispose d'un canal son stéréo, les fiches rouge et blanche du câble sont connectées respectivement aux entrées des canaux stéréo droit et gauche. Une qualité sonore supérieure sera fournie par des écouteurs stéréo connectés directement aux sorties RAUDIO et L-AUDIO d'une console de jeu ou d'un UMZCH stéréo avec haut-parleurs externes. L'amplificateur doit être conçu pour des signaux d'entrée d'une amplitude allant jusqu'à 3,5 V. Pour le connecter, vous devrez fabriquer un adaptateur.

La plupart des téléviseurs n'ont pas de son stéréo. Le menu du logiciel de jeu vous permet généralement de sélectionner "MONO"-"STEREO" ou "MONO"-"D" auquel un seul des canaux stéréo est connecté sera défectueux. Le manuel PlayStation recommande de connecter la fiche blanche de la stéréo gauche canal à l'entrée mono dans ce cas. En mode "MONO", le même signal somme est produit aux sorties des canaux stéréo gauche et droit et peu importe lequel est connecté au téléviseur.

La tension +6 V (courant jusqu'à 502 mA) délivrée à la prise 4,9 de la prise CN25 est conçue pour alimenter le modulateur RF externe SCPH-1122RFU, qui permet d'envoyer un signal de décodeur vidéo à la prise d'antenne du téléviseur. . Le modulateur n'est généralement pas inclus dans le package "PlayStation &". Au lieu du modulateur "natif", vous pouvez utiliser des nœuds similaires des décodeurs "Dendy", "Sega Mega Drive-2" ou un enregistreur vidéo domestique.

SOURCE DE POUVOIR

Le diagramme schématique de l'alimentation de la carte processeur est présenté sur la fig. 21. Les circuits du connecteur CN602 sont protégés par des fusibles PS601PS605. Dans certains modèles, leurs courants de fonctionnement peuvent être deux à trois fois supérieurs à ceux indiqués sur le schéma. De nombreuses selfs et condensateurs suppriment le bruit impulsionnel pénétrant dans les circuits de puissance. Un grand nombre de condensateurs de blocage en céramique, non représentés sur le schéma, sont installés sur la carte processeur à proximité immédiate des broches d'alimentation des microcircuits.

(cliquez pour agrandir)

Contrairement aux IVP 8 et 16 bits, PlayStation utilise plusieurs valeurs de tension d'alimentation : 7,6 ; 5 ; 4,9 ; 3,6 ; 3,3 V. A partir de la tension d'entrée de 7,6 V, à l'aide du microcircuit IC601, on obtient 5 V, que le stabilisateur sur les transistors VT2, VT4, VT5 abaisse à 3,6 V. Un limiteur de courant est monté sur les transistors VT1, VT3, qui protège le préfixe contre les courts-circuits dans les appareils connectés à la prise CN502. Courant de court-circuit - 70 ... 80 mA, tension à la sortie du limiteur sans charge - environ 4,9 V.

Les microcircuits analogiques du décodeur sont alimentés par une tension de 5 et les microcircuits numériques, y compris le processeur et la mémoire (sauf IC310, IC801 ') - 3,3 V. Le besoin d'une alimentation basse tension des circuits intégrés numériques est apparu lorsque les normes technologiques pour la conception de structures semi-conductrices sont devenues inférieures à 0,7 micron. L'intensité des champs électriques à l'intérieur du cristal a tellement augmenté qu'à une tension de 5 V, des pannes sont déjà devenues possibles. Au milieu des années 80, la norme JEDEC préconisait une tension d'alimentation de 3,3V+10%. Dans "PlayStation", il est généralement plus proche de la limite supérieure et atteint 3,5 ... 3,55 V. Les conséquences positives de l'alimentation basse tension sont une diminution de la consommation d'énergie et une facilitation du régime thermique des microcircuits. Les gains atteignent 50% ou plus.

Le circuit de réinitialisation initiale est constitué des éléments R1-R6, C2, C7. A l'état initial, le niveau logique de la tension sur la ligne RES est haut.

INTERFACE CD-ROM

Les larges possibilités de la "PlayStation" sont principalement associées à la présence d'un lecteur de CD-ROM. Les effets sonores, l'image « en direct », l'animation tridimensionnelle, les dialogues nécessitent une énorme quantité de programmes et de données sources. Le CD-ROM permet de travailler avec 650 Mo d'informations (à comparer avec 4 Mo dans les cartouches les plus volumineuses du décodeur "Sega Mega Drive-2"). Vitesse de lecture des données - "doublée" (300 Kb/s).

Le lecteur en question est similaire à celui le plus utilisé dans les lecteurs de CD musicaux. Les détails de son dispositif peuvent être trouvés dans [9-11]. Comme on le sait, les données sont enregistrées sur un CD par des micropiqûres à la surface de la couche d'informations réfléchissant la lumière, qui forment une piste en spirale continue qui s'enroule du centre du disque vers sa périphérie. Un laser à semi-conducteur dans la gamme de longueurs d'onde infrarouges (780 nm) éclaire la piste à travers une lentille avec un faisceau de lumière étroit, qui est réfléchi différemment par les micropits et les espaces entre eux. La photomatrice reçoit la lumière modulée réfléchie et la convertit en signaux électriques. Le préprocesseur, composé de puces IC703, IC705' et IC708, les amplifie et les convertit en une forme pratique pour une utilisation ultérieure.

Le lecteur est contrôlé par un contrôleur basé sur la puce IC701 CXD2545Q. Sur le plan fonctionnel, il sert de base à plusieurs systèmes de contrôle automatique (ACS).

SAR-VD (rotation du disque), contrôlant le moteur, maintient une vitesse linéaire constante de déplacement de la piste d'informations par rapport à la tête de lecture (SG). La fréquence de rotation du disque varie de 1000 min-1 lors de la lecture des données au début de la spirale d'information, à 400 min-1 à sa fin. Lorsque le couvercle du compartiment CD est ouvert, le CAP-VD arrête le moteur d'urgence.

SPSG (système de positionnement SG), à l'aide d'un moteur pas à pas, déplace le SG le long du rayon du disque. Un engrenage à vis sans fin est utilisé pour convertir le mouvement de rotation en mouvement de translation. Il existe un capteur de contact pour rapprocher le SG du centre du disque. Après son fonctionnement, tout mouvement ultérieur du SG dans cette direction est bloqué.

CAP-PC (radial tracking) garantit que le point éclairé par le faisceau laser se déplace strictement le long de la ligne centrale de la piste d'enregistrement. Son écart dans un sens ou dans un autre entraîne une modification de la tension aux sorties de la photomatrice, qui est convertie par le contrôleur en un signal de commande du signe correspondant, qui agit sur l'asservissement de l'objectif. La précision du suivi atteint +0,1 µm avec une excentricité de rotation du disque de +70 µm.

SAR-F (mise au point) maintient la même distance entre la couche d'informations du CD et l'objectif. Cela est nécessaire car la lentille a une profondeur de champ de seulement +1,9 µm et le battement de la surface du disque peut atteindre +0,5 mm. Pour les compenser, le SAR-F dispose d'un coefficient de stabilisation important à une fréquence de battement coïncidant avec la fréquence de rotation du disque. La capacité du décodeur vidéo à lire des disques sud-asiatiques de mauvaise qualité, dont la courbure de surface est souvent visible à l'œil nu, dépend en grande partie des caractéristiques de ce système. Le signal de commande SAR-F va également au servo de l'objectif.

SAR-ML (puissance laser) stabilise la puissance de sortie fortement dépendante de la température d'un laser à semi-conducteur. Le capteur de puissance est une photodiode intégrée. Les principaux paramètres des diodes laser utilisées sont : courant de fonctionnement - 45...110 mA à une tension de 1,6...2,2 V ; puissance de rayonnement maximale - 3 ... 5 mW (en fonctionnement - 0,4 ... 1 mW); durabilité - jusqu'à 100 XNUMX heures

Sur la fig. La figure 22 montre un diagramme schématique du lecteur de CD-ROM et de ses circuits d'interface avec la carte processeur. Trois canaux d'amplification identiques de la puce IC702 (BA6392FP de Rohm), spécialement conçus pour les lecteurs CD et lecteurs de CD-ROM, contrôlent le servo d'objectif (L1, L2) et le moteur d'entraînement SG (M2), et le quatrième différentiel - le disque moteur de rotation (M1). Paramètres de base du BA6392FP : tension d'alimentation - 6...16 V, courant de repos - 8...18 mA, puissance dissipée - 1,7 W, résistance de charge - 8...20 Ohm, tension de sortie - 1,3... .5,2 V , gain du canal de rotation du disque - 8...13 dB. Dans l'état initial, lorsque les moteurs sont arrêtés, les tensions à toutes les sorties du BA6392FP sont identiques et proches de 3,5 V. En fonction de la différence de tension aux sorties respectives, les moteurs tournent dans un sens ou dans l'autre.

(cliquez pour agrandir)

Le moteur M1 est commandé de manière combinée : grossièrement - en changeant la composante constante, précisément - par des salves d'impulsions de polarités différentes. Le sens de rotation du disque est dans le sens des aiguilles d'une montre (avec une différence de tension positive aux broches 27 et 26 de IC702). L'ouverture du couvercle d'accès au CD provoque un freinage d'urgence en appliquant une tension de polarité inversée au moteur M1.

La commande du moteur pas à pas M2, qui déplace le SG, est uniquement impulsionnelle. Les contacts de l'interrupteur S1 sont fermés lorsque le chariot SG repose contre le limiteur. Le SPSG reçoit un signal interdisant la poursuite du mouvement du SG.

Les filtres FB701-FB704 suppriment le bruit de commutation, les diodes Zener VD1-VD4 avec une tension de stabilisation de 4,7 V limitent les surtensions.

Le servomoteur de l'objectif agit comme un haut-parleur dynamique dans lequel la bobine mobile, qui se trouve dans le champ d'un aimant permanent, se déplace sous l'influence d'un courant circulant. Les enroulements L1 et L2 du servo déplacent l'objectif dans des plans mutuellement perpendiculaires. Leurs circuits magnétiques sont des aimants permanents constitués d’alliages de terres rares. La sensibilité du servo atteint 4 mm/V.

La diode émettrice laser A1 est connectée au circuit collecteur du transistor Q701. Courant nominal - 60...80 mA. Le réglage est effectué par la résistance R1, située sur une nappe imprimée flexible reliant le SG à la fiche CN702, et incluse dans le circuit de retour SAR-ML. À mesure que la résistance diminue, le courant et la puissance du laser augmentent. Les signaux extraits de la matrice de phototransistors A2 sont transmis via les condensateurs de couplage C3-C6 au microcircuit IC703 (A1791N). La sensibilité de l'appareil est ajustée par la résistance trimmer RV703.

UNITÉ D'ADAPTATION

Le but de ce bloc est d'assurer le fonctionnement du décodeur à partir de CD de marque et sans marque marqués « NTSC U/C » (USA/Canada), « NTSC J » (Japon), PAL (Europe, Asie ). Son schéma de principe de l'appareil est présenté sur la Fig. 23. Comme IC801', on utilise ce qu'on appelle la "puce universelle" - un microcontrôleur Z86E0208PSC à huit bits de Zilog avec une ROM masquée de 512 octets, dans laquelle un programme soumis par le client est saisi pendant la fabrication. La fréquence d'horloge de 4,433 MHz est égale à la fréquence de la sous-porteuse de couleur dans le système PAL et est réglée par le résonateur à quartz Z801'.

Le bloc n'utilise que deux sorties du microcontrôleur. Sur le premier d'entre eux (Q1), une séquence de synchronisation pour l'interface CDROM est formée, sur le second (Q2), à la mise sous tension, une impulsion de niveau logique haut d'une durée d'environ 1 s est générée.

Tous les éléments du bloc d'adaptation sont installés sur une carte de circuit imprimé séparée, collée à l'arrière de la carte processeur du décodeur et reliée à celle-ci par des fils. Certains modèles « PlayStation » utilisent le microcontrôleur 86C0208/P de Microchip Technology au lieu du Z12E508PSC.

RÉPARATION DU FOURNISSEUR

Dans un centre de service de marque, la réparation d'une « PlayStation » ne prend généralement pas plus de 15 minutes - exactement autant de temps est nécessaire pour remplacer les cartes défectueuses par des cartes manifestement bonnes. Une autre chose est les conditions amateurs et le manque de pièces de rechange.

Lorsqu'on commence à réparer la "PlayStation", à l'intérieur de laquelle se trouve un laser à semi-conducteur, il ne faut pas oublier que son rayonnement est dangereux pour l'homme. Bien sûr, ce n'est pas « l'hyperboloïde de l'ingénieur Garin » et la puissance de son rayonnement est insuffisante pour endommager, par exemple, la peau de la main, mais les yeux sont très vulnérables aux rayons infrarouges invisibles. Selon l'étiquette sur le boîtier, la "PlayStation" est classée comme appareil de classe 1 en matière de sécurité laser, ce qui ne présente pas de menace pour la santé. En effet, lors d'une utilisation normale du décodeur, sa conception et ses verrouillages électriques ne permettent pas un contact direct avec le rayonnement laser dans les yeux. Une autre chose est la réparation avec le capot supérieur retiré. Selon le degré de danger, ces travaux sont classés en classe 2, lorsque des instructions de précaution sont nécessaires, mais qu'une protection oculaire spéciale n'est pas encore requise.

Il est strictement déconseillé de regarder dans le « judas » du laser, surtout à courte distance. À une distance de 20 cm, la densité de rayonnement est de 44 μW/cm2, à proximité immédiate elle est encore plus élevée. Le cristallin de l'œil, focalisant la lumière sur la rétine, augmente considérablement la densité du rayonnement. Par exemple, avec un diamètre de pupille de 0,5 cm, la densité de flux de puissance à son foyer est 60 000 fois supérieure à celle incidente ! Par conséquent, la rétine peut être endommagée de manière irréversible, même par des radiations dont la puissance est considérée comme sûre. Si nécessaire, le faisceau laser ne doit être observé qu'avec un appareil de vision nocturne sensible aux infrarouges.

Bien sûr, lors de la réparation de la "PlayStation", il ne faut pas oublier des choses aussi prosaïques que la haute tension sur la carte d'alimentation. Même lorsque la console de jeu est éteinte avec le bouton « POWER », le convertisseur de tension fonctionne tant que la fiche secteur est insérée dans la prise.

Une carte d'alimentation défaillante peut être remplacée par une source fabriquée maison avec deux tensions de sortie : 3,3 ... 3,6 V à un courant de charge d'au moins 0,7 A et 7,4 ... 7,8 V à un courant de charge d'au moins 1 A. Les tensions doivent être stabilisées (de préférence avec possibilité de réglage dans de petites limites), avoir des ondulations inférieures à 100 mV. L'appareil doit être protégé contre les courts-circuits. Le signal de réinitialisation RES peut être donné par n'importe quel bouton normalement ouvert en le connectant entre les broches 4 et 5 du connecteur CN602. Parallèlement au bouton, il est conseillé d'installer un condensateur d'une capacité de 1 ... 2,2 microfarads.

Le tableau de répartition échoue rarement. Le plus souvent, ses défauts sont de nature mécanique. Cependant, si un câble plat se brise, vous ne devez pas essayer de souder ses conducteurs, ils s'évaporeront instantanément. Il est préférable de fabriquer un nouveau câble à partir de fils fins ordinaires.

La réparation de la carte processeur doit commencer par la « sonnerie » de tous les fusibles, inductances, filtres en ferrite et cavaliers de puce. Les résistances à puce défectueuses peuvent être remplacées par du R1-4-0,125 W domestique et les condensateurs à puce par du K10-17-4v. Si l'espace le permet, il est permis d'installer des éléments ordinaires, en façonnant leurs conclusions en conséquence.

Faites attention aux connecteurs CN102 et CN702. Ils ne résistent pas aux amarrages et débranchements répétés. En cas de connexion lâche, serrez soigneusement les contacts, fixez les pièces articulées avec un support élastique. L'amarrage et le débranchement des connecteurs du décodeur avec l'alimentation allumée entraînent souvent une défaillance des diodes de protection et des diodes Zener dans divers circuits. L'exception est le connecteur de port parallèle CN103. Dans celui-ci, les contacts des circuits de puissance et le fil commun sont structurellement conçus de telle manière qu'ils sont connectés en premier et déconnectés en dernier. Ceci garantit la sécurité de la connexion des circuits d'information.

Ensuite, vérifiez les transistors et les diodes. Les paramètres des dispositifs semi-conducteurs utilisés dans la carte processeur sont donnés dans le tableau. 3, et l'emplacement des bornes des transistors - sur la fig. 24. Les données sont extraites du catalogue Siemens, bien que des appareils similaires provenant de fabricants inconnus soient effectivement installés, parfois sans aucune marque sur le boîtier. Les transistors « numériques » ne peuvent pas toujours être vérifiés avec un ohmmètre ou une sonde, mais dans tous les cas, la résistance de la jonction « émetteur » doit être mesurée. Les transistors de faible puissance défectueux peuvent être remplacés par des séries nationales KT3129, KT3130. Les appareils en boîtiers montés en surface peuvent également être remplacés par leurs homologues conventionnels, de préférence avec des câbles à bande. Par exemple, les diodes des séries KD102, KD109, KD518, les transistors des séries KT315, KT361 conviennent.

En cas de dysfonctionnement de l'encodeur RGBPAL, vous pouvez essayer de connecter le décodeur au téléviseur à l'aide des signaux R, G, B, SYNC (broches 2, 3, 4, 10 de la puce CXA1645M). Les options de périphériques d'interface sont bien connues des radioamateurs.

Le régulateur de tension TA78M05F peut être remplacé par un microcircuit domestique KR142EN5A plus puissant en choisissant une copie qui fonctionne de manière stable à une tension d'entrée de 7,6 V. Pour faciliter le régime thermique du microcircuit BA6392FP qui contrôle les moteurs d'entraînement de CD-ROM, il est conseillé coller un dissipateur thermique métallique de dimension 40x10 mm sur son boitier.

Le remplacement des microcircuits numériques de la carte processeur par des microcircuits domestiques est pratiquement impossible, car les microcircuits logiques basse tension et VLSI, qui n'ont pas d'analogues, sont principalement utilisés. Les amplis opérationnels peuvent être remplacés par presque tous les amplis opérationnels fonctionnant à 3,6 V (IC708) ou 7,6 V (IC704').

Un fonctionnement instable du lecteur de CD, observé uniquement avec certains disques, indique généralement une mauvaise qualité de ces derniers. D'autres causes de défaillance du variateur sont les microfissures du câble flexible SG, le désalignement de la lentille, l'usure des pièces mobiles et le séchage du lubrifiant.

Un cas particulier est celui des dommages à l'optique dus à une manipulation imprudente. Les rayures sur l'objectif ne peuvent pas être réparées. Les tentatives de lavage avec des substances chimiquement actives, de l'eau de Cologne et divers nettoyants ne conduisent qu'à un trouble de la "lentille". Il est recommandé de nettoyer la lentille uniquement avec une brosse à poils très doux, et en cas de contamination importante - avec un coton-tige propre fixé sur un bâton en bois et à peine humidifié avec un liquide pour nettoyer les instruments optiques.

Lors du diagnostic des défauts, il est pratique d'utiliser le dispositif illustré à la Fig. 25. Sa base est une carte en feuille de fibre de verre, aux deux extrémités de laquelle sont installés des éléments radio de petite taille (condensateurs, résistances), équipés de broches pour se connecter aux plages de contact du circuit imprimé de l'appareil testé. Il est conseillé d'avoir sous la main plusieurs tiges similaires avec des éléments de calibres différents, notamment des cavaliers de court-circuit et des résistances variables de petite taille. En reliant les tiges à différents points de l'appareil, vous pouvez localiser rapidement le défaut.

CONCLUSION

Je tiens à souligner que « PlayStation », en plus d'une utilisation purement ludique, peut constituer une bonne incitation à l'apprentissage de la programmation. Les disques pour "PlayStation" sont lisibles sur les ordinateurs compatibles IBM. Dans la grande majorité des cas, vous pouvez afficher les codes de programme, les textes de messages et même écouter les mélodies et les inserts vocaux des jeux. Par exemple, les fichiers son *.pcm, *.da sont reproduits par le programme standard "Laser Player" de WINDOWS 95. Un large champ d'activité s'ouvre pour la russification des programmes de jeux, le transfert de jeux populaires depuis d'autres plateformes informatiques, et le développement de leur propre logiciel.

littérature

1. Fedorov A. Transformez votre ordinateur en console de jeu : Creative Labs 3DO Blaster. - ComputerPress, 1995, n° 5, p. 140-142.
2. Groupe des semi-conducteurs. Catalogue abrégé 06.96. - Munich, Siemens AG, 1996.
3. Basset D. Commutation des sources d'énergie : tendances de développement. - Electronique, 1988, n°1, p. 72-77.
4. Konovalov E. Convertisseur de tension quasi-résonant. - Radio, 1996, n°2, p. 52-55.
5. Suppression des interférences électromagnétiques dans les circuits de puissance / Ed. Veksler
6. Composants electroniques. Catalogue. - M. : CJSC « ARKOS », 1998, p. 84.
7. Frunze A. Processeurs pour ordinateurs personnels. - Radio, 1998, n° 4-6.
8. Qu'est-ce qui remplacera l'architecture von Neumann ? - M. : Connaissance, 1989, n° 5 (série « La technologie informatique et ses applications »).
9. Nakajima H., Ogawa H. Enregistrements numériques. - M. : Radio et communication, 1988.
10. Kolesnikov V.M. Prise de son laser et diffusion numérique. - M. : Radio et communication, 1991.
11. Denisenko A., Balabanov A. Disques compacts : technologies et normes. - Radio, 1998, n°6, p. 24-26 ; N ° 7, c. 26, 27.

Auteur : S. Ryumik, Tchernihiv, Ukraine

Voir d'autres articles section TV.

Lire et écrire utile commentaires sur cet article.

<< Retour

Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Cuir artificiel pour émulation tactile 15.04.2024

Dans un monde technologique moderne où la distance devient de plus en plus courante, il est important de maintenir la connexion et un sentiment de proximité. Les récents développements de la peau artificielle réalisés par des scientifiques allemands de l'Université de la Sarre représentent une nouvelle ère dans les interactions virtuelles. Des chercheurs allemands de l'Université de la Sarre ont développé des films ultra-fins capables de transmettre la sensation du toucher à distance. Cette technologie de pointe offre de nouvelles opportunités de communication virtuelle, notamment pour ceux qui se trouvent loin de leurs proches. Les films ultra-fins développés par les chercheurs, d'à peine 50 micromètres d'épaisseur, peuvent être intégrés aux textiles et portés comme une seconde peau. Ces films agissent comme des capteurs qui reconnaissent les signaux tactiles de maman ou papa, et comme des actionneurs qui transmettent ces mouvements au bébé. Les parents touchant le tissu activent des capteurs qui réagissent à la pression et déforment le film ultra-fin. Ce ...>>

Litière pour chat Petgugu Global 15.04.2024

Prendre soin de vos animaux de compagnie peut souvent être un défi, surtout lorsqu'il s'agit de garder votre maison propre. Une nouvelle solution intéressante de la startup Petgugu Global a été présentée, qui facilitera la vie des propriétaires de chats et les aidera à garder leur maison parfaitement propre et bien rangée. La startup Petgugu Global a dévoilé des toilettes pour chats uniques qui peuvent automatiquement chasser les excréments, gardant votre maison propre et fraîche. Cet appareil innovant est équipé de divers capteurs intelligents qui surveillent l'activité des toilettes de votre animal et s'activent pour nettoyer automatiquement après utilisation. L'appareil se connecte au réseau d'égouts et assure une élimination efficace des déchets sans intervention du propriétaire. De plus, les toilettes ont une grande capacité de stockage jetable, ce qui les rend idéales pour les ménages comptant plusieurs chats. La litière pour chat Petgugu est conçue pour être utilisée avec des litières solubles dans l'eau et offre une gamme de ...>>

L’attractivité des hommes attentionnés 14.04.2024

Le stéréotype selon lequel les femmes préfèrent les « mauvais garçons » est répandu depuis longtemps. Cependant, des recherches récentes menées par des scientifiques britanniques de l’Université Monash offrent une nouvelle perspective sur cette question. Ils ont examiné comment les femmes réagissaient à la responsabilité émotionnelle des hommes et à leur volonté d'aider les autres. Les résultats de l’étude pourraient changer notre compréhension de ce qui rend les hommes attrayants aux yeux des femmes. Une étude menée par des scientifiques de l'Université Monash aboutit à de nouvelles découvertes sur l'attractivité des hommes auprès des femmes. Dans le cadre de l'expérience, des femmes ont vu des photographies d'hommes avec de brèves histoires sur leur comportement dans diverses situations, y compris leur réaction face à une rencontre avec une personne sans abri. Certains hommes ont ignoré le sans-abri, tandis que d’autres l’ont aidé, par exemple en lui achetant de la nourriture. Une étude a révélé que les hommes qui faisaient preuve d’empathie et de gentillesse étaient plus attirants pour les femmes que les hommes qui faisaient preuve d’empathie et de gentillesse. ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive LOG114 - nouvel amplificateur logarithmique 29.07.2007 Texas Instruments a introduit un nouvel amplificateur logarithmique de précision à haute vitesse (transitoire de 1 µs) qui produit une tension ou un courant de sortie comme le logarithme naturel ou décimal de la tension ou du courant d'entrée. LOG114 a une plage dynamique de 8 décades et implémente la fonction logarithme sans l'utilisation de composants externes. Le LOG114 est spécialement conçu pour amplifier la sortie de photodiode des câbles à fibre optique dans les systèmes de communication. Le LOG114 peut également être utilisé pour les mesures de densité optique dans les applications médicales et industrielles. Le boîtier QFN-16 permet à l'amplificateur d'être utilisé dans des modules enfichables compacts et des systèmes multicanaux. La grande vitesse et la large plage dynamique (équivalent 27 bits ; entrée 100 pA à 10 mA) avec une grande précision rendent le LOG 114 adapté aux applications de contrôle laser. L'amplificateur dispose d'une source de tension de référence de 2,5 V intégrée et de deux amplificateurs opérationnels indépendants, ce qui vous permet d'organiser le décalage, la mise à l'échelle de l'amplitude, la détection de seuil et certaines autres fonctions. Le LOG114 fonctionne à partir d'une alimentation simple +5V ou double +5V sur une plage de température de -5...75°C. La stabilité élevée du gain sur toute la plage de température est assurée par l'utilisation de la technologie de compensation thermique.

Autres nouvelles intéressantes :

▪ Smartphone HTC EVO 3D

▪ Adsorbant au lieu de froid

▪ Le vin rouge éloigne le rhume

▪ Écouteurs sans fil Anker Soundcore Space Q45 et Space A40

▪ Les scientifiques ont perfectionné le Web

Fil d'actualité de la science et de la technologie, nouvelle électronique

Matériaux intéressants de la bibliothèque technique gratuite :

▪ section du site Pour un radioamateur débutant. Sélection d'articles

▪ article Conséquences de l'exposition aux risques environnementaux. Bases de la vie en toute sécurité

▪ Qu'est-ce que l'inflation ? Réponse détaillée

▪ article Maître de la principale zone de production. Description de l'emploi

▪ article Dispositif de levage d'antenne. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

▪ articles LED. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Laissez votre commentaire sur cet article :

Toutes les langues de cette page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site

www.diagramme.com.ua
2000-2024