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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA La terza generazione di console video Sega Mega Drive-II. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / TV Nonostante le previsioni degli scettici, il Sega Mega Drive - II IVP a 16 bit continua a stupire per la sua longevità. Data la disponibilità e l'ampia selezione di cartucce di giochi economiche, è ancora un regalo gradito per i bambini delle scuole elementari. Può anche essere considerato un campione in termini di numero di versioni conosciute. Questo articolo discute la storia dello sviluppo di questi IVP e le caratteristiche distintive delle loro modifiche, comprese le ultime versioni. Società giapponese SEGA Enterprises Ltd. nel 1987 ha vissuto momenti difficili [1]. Il suo prefisso a otto bit "Sega Master System" (SMS) era molto indietro in popolarità rispetto al "Nintendo Entertainment System" (NES), il progenitore di "Dendy". La società NES Nintendo controllava il 92% del mercato americano e il 95% di quello giapponese dei videogiochi. Negli Stati Uniti, una famiglia su tre aveva un IVP, nella stragrande maggioranza dei casi - NES. Per fare la differenza, SEGA ha riunito un forte team di ingegneri guidati da Hideki Sato, con il compito di introdurre nel mondo un TPI a 16 bit in un anno. Il prototipo era la slot machine "System 16" di SEGA. Fu da lui che fu presa in prestito l'architettura a doppio processore: MC68000 (Motorola) e Z80 (Zilog). La data di nascita ufficiale del "Sega Mega Drive" (MD) è il 29 ottobre 1988. Fu in questo giorno che le sue prime copie furono messe in vendita in Giappone. La presentazione sul mercato americano avvenne il 14 agosto 1989, ma con il marchio "Genesis", poiché la parola "megadrive" risultò essere già registrata da una delle società statunitensi a suo nome. Le prime vendite di MD in Europa sono avvenute nel novembre 1990 in Inghilterra. Più di una dozzina di giochi sviluppati da Namco, Electronic Arts e Konami erano associati all'IVP. Se prendiamo in considerazione la compatibilità (tramite un apposito adattatore) con le cartucce per SMS, il numero totale di giochi a disposizione del consumatore ha raggiunto il centinaio. Buona velocità, ricca tavolozza di colori, suono stereo, varie periferiche: questo è l'elenco dei vantaggi di MD. Ma soprattutto, è diventato il primo TRI a 16 bit pubblicamente disponibile. Varie varianti del MD portavano la denominazione commerciale "MK-1601-xx". Sono state rilasciate versioni regionali: giapponese, americana, europea, asiatica. Tutti sono in una custodia rettangolare con dimensioni di 285x225x50 mm (in Fig. 1 - IVP della versione americana), diversi per formati di segnale televisivo (PAL o NTSC), lingue di iscrizione, dettagli del design esterno, alimentazione nominale per 120 o 220 V. Nell'MD europeo non esisteva un connettore "EXT" a 9 pin, nella versione giapponese destinato al collegamento di un modem. L'MD era dotato di un jack per cuffie stereo e di un controllo del volume scorrevole. Le caratteristiche dei circuiti e la riparazione di questo IVP sono trattate in [2].
Nel 1993, cinque anni dopo la comparsa di MD, SEGA ha rilasciato nuove modifiche più economiche dei set-top box Mega Drive-II (MD2) e della sua versione americana, Genesis-2, pur mantenendo la compatibilità del software dal basso verso l'alto con MD. Le principali differenze tra MD2 e MD: - nessun jack per cuffie e controllo del volume; - viene emesso un segnale sonoro stereo al connettore "A/V OUT"; - il modulatore RF interno viene sostituito con uno esterno; - aggiunti i pulsanti "X", "Y", "Z", "MODE" al joystick; - le procedure di avvio "a freddo" e "a caldo" sono programmaticamente separate; - viene fornito il controllo di conformità dell'accessorio regionale di una cartuccia e un prefisso. Il marchio dei modelli della serie MD2 è "MK-1631-xx", sebbene ce ne siano altri, ad esempio "MK-1632-xx", "HAA2502", "KW-501". Sulla fig. 2 mostra l'aspetto della versione europea di MD2 in una cassa quadrata unificata con dimensioni di 210x210x50 mm.
Nel 1992-1994 in tutto il mondo, i TPI a 16 bit di SEGA erano al loro apice. Poco dopo, Super Nintendo ha preso il sopravvento in termini di vendite, poi è stata la volta della Sony PlayStation a 32 bit. Dal 1996, il centro della "zona habitat" dell'IVP di SEGA si è trasferito in Brasile e Cina, e poi nei paesi della CSI Alla fine del 1997 si è tentato di far rivivere MD2. Majesco (USA) ha concesso in licenza una versione ultraleggera dell'IVP chiamata "Genesis-Z". Non ha un connettore di sistema, che esclude il collegamento dell'IVP con il MegaCD, alcune funzioni assegnate al processore Z80 sono semplificate. In apparenza, il nuovo modello è un incrocio tra un disco da hockey e un lettore CD. I vantaggi rispetto a "Genesis" e "Genesis-2" erano la relativa economicità (30...50 dollari USA) e la capacità di lavorare con cartucce di giochi giapponesi di marca. SEGA ha ufficialmente interrotto il supporto per le sue STI a 16 bit nel 1998. In soli 10 anni sono state vendute circa 30 milioni di console, per loro sono state create più di mille programmi di gioco e tremila varietà di cartucce. Sono note alcune modifiche originali. Tra questi ci sono "Sega Nomad" - un MD2 portatile con un LCD da tre pollici integrato, "Wondermega" - una simbiosi di MD2 e MegaCD, incentrato sul karaoke e sulla riproduzione di file musicali MIDI, "MegaRS" - un ibrido dell'IBM Computer PC-386 e MD2, progettati principalmente per lo sviluppo di software di gioco. VARIETÀ MD2 La stragrande maggioranza delle TTI comuni nei paesi della CSI sono versioni asiatiche ed europee di MD2. Dovrebbero essere chiamati compatibili con MD2, poiché non sono costruiti su VLSI SEGA315-xxxx proprietario, ma sulle loro copie di vari produttori. Occasionalmente ci sono MD e MD2 con licenza (entrambe le versioni sono state prodotte fino al 1995). L'IVP americano "Genesis", incluso "Genesis-Z", nei paesi della CSI non ha ricevuto distribuzione. MD2 è suddivisa condizionatamente in tre generazioni in base agli anni di produzione: dal 1993 al 1996. - il primo, 1997 e 1998 - secondo, 1999 e successivi - terzo. Differiscono principalmente nel grado di integrazione e nel numero di VLSI. Ad esempio, a partire dall'MD2 di seconda generazione, i core del processore MC68000 e Z80 sono racchiusi in un "multiprocessore" VLSI. Tra i riparatori è noto come "97xx" o "98xx", anche se in realtà questa è la data di fabbricazione del microcircuito: le prime due cifre sono l'anno (1997 o 1998), seguito dal numero di serie della settimana di quest'anno. Non sempre è possibile scoprire dall'iscrizione sul lato inferiore della custodia a quale generazione appartiene il prefisso. I case MD2 sono unificati e intercambiabili, quindi non dovresti essere sorpreso di trovare, ad esempio, una scheda IVP di prima generazione in un case chiamato HAA2502. È più facile determinare con precisione il tipo e la generazione dell'MD o MD2 riparato mediante designazioni di riferimento e tipi di microcircuiti installati sulla sua scheda. La tabella 1 contiene informazioni sulle opzioni più comuni, sebbene ce ne siano altre. I seguenti sono microcircuiti per vari scopi funzionali utilizzati in MD e MD2. I nomi dei produttori di microcircuiti sono riportati tra parentesi.
Processore: MC68000P, MC68000L, MC68HC000P (Motorola); SCN68000 (Signetics) - nel pacchetto DIP-64. HD68HC000CP (Hitachi); MC68000FN (Motorola) - nel pacchetto QFP-68. Processore aggiuntivo: Z84000 (GoldStar); Z80A (zilog); CPU Z80 (Mostek); Z80ACPU (STMicroelectronics); LH0080 (Tagliente); TMPZ84C00 (Toshiba); mPD780C (NEC); KP1858BM1 (Russia) - nel pacchetto DIP-40. Z84C0008 (zilog); 84C00AU-6 - nel pacchetto QFP-44. Codificatore video: CXA1145M (Sony); MB3514 (Fujitsu); KA2197D, KA2198BD (Samsung) - nel pacchetto SOP-24. CXA1145P (Sony) - nel pacchetto DIP-24. MC13077P (Motorola) - nel pacchetto DIP-20. RAM audio: SRM2064, SRM2A256 (Seiko Epson); MK48H64 (STMicroelectronics); TC5564, TC5565 (Toshiba); MB8464 (Fujitsu); HY6264 (Hyundai); HM6264 (Hitachi); CY6264 (Cipresso); MT5C6408 (Micron); M5M5178 (Mitsubishi); CXK5863, CXK5864 (Sony); MPD4364, MPD43256 (NEC); TMM2064; HSRM2264; MCM6264 (Motorola); UM6264 (UMC); AKM6264 (Asahi Kasei); LC3664 (Sanyo) - nel pacchetto SOP-28. RAM video: HM53461 (Hitachi); mPD41 264 (NEC); M5M4C264 (Mitsubishi); MB81461 (Fujitsu); MT42C4064 (Micron); V53C261 (Mosel-Vitelic); TMS4461 (Texas Instruments) - nel pacchetto DIP-28. HM53462 (Hitachi) - nel pacchetto DIP-24. MSM54C864 (OKI) - nel pacchetto SOJ-40. RAM principale: HM62256, HM66203 (Hitachi); mPD43256 (NEC); KM62256 (Samsung); SRM20256 (Seiko Epson); CXK58257 (Sony); ATT7C256 (AT&T); CY7C199 (Cipresso); IMS1630LH (STMicroelectronics); UM62256 (UMC); HY62256 (Hyundai); MB84256 (Fujitsu); M5M5256 (Mitsubishi); MS62256(Mosella); MCM51L832 (Motorola); GM76C256 (Stella d'oro); Idt71256 (IDT) - nel pacchetto SOP-28. LH52258D (affilato); 61256PT - nel pacchetto DIP-28, TC511632FL (Toshiba) - nel pacchetto SOJ-40. Canale audio: HA17902R (Hitachi); MPC324C, MPC3403C (NEC); SM8652; ICPA324; KA324 (Samsung); KIA324P (KEK); LM324, MC3403P (Motorola); CA324G (RCA) - nel pacchetto DIP-14. KA324D (Samsung); LM324D (Texas Instruments); LM324M (National Semiconductor) - nel pacchetto SOP-14. Telefoni stereo UMZCH: СХА1034Р, CXA1634P (Sony) - nel pacchetto DIP-16. LM358 (Texas Instruments, On Semiconductor, Philips, National Semiconductor, STMicroelectronics); GL358 (Hyundai); ICPA358; KA358 (Samsung) - nel pacchetto DIP-8. Stabilizzatore +5 V: L7805 (STMicroelectronics); LM7805 (Fairchild); NY7805C; OTI7805; KA7805 (Samsung); KIA7805(KEC); ML7805; AN7805 (Panasonic); UB7805; uA7805 (Semiconduttore Nazionale); HSMC7805; GL7805 (Hyundai); UTC7805 (Tecnologie Unison); UC7805 (Texas Instruments). I microcircuiti con lo stesso scopo nelle stesse confezioni, prodotti da aziende diverse, sono generalmente intercambiabili. Con l'avvento di nuovi modelli di IVP, l'elenco si sta espandendo. I prefissi MD2 di prima generazione sono descritti in [2]. Lo schema e la procedura dettagliata per la riparazione MD2 di seconda generazione sono riportati in [3, 4]. Circuito MD2 di terza generazione - in fig. 3. Questo non è un documento ufficiale SEGA, ma il risultato di un'analisi dei set-top box che erano nelle mani dell'autore. La stessa figura mostra schematicamente la posizione delle unità principali del set-top box e mostra l'aspetto dei suoi connettori.
Nella vita di tutti i giorni, tali set-top box video sono talvolta chiamati single-chip, poiché tutte le funzioni principali sono eseguite da un VLSI U5. Interagisce solo con la RAM principale con una capacità di 32Kx16 bit (microcircuiti U7, U8) e la RAM video con un volume di 64Kx8 bit (microcircuiti U9, U10). Il canale audio è realizzato sul sistema operativo U2.2 - U2.4. Come l'IVP delle generazioni precedenti, i segnali SOUND 1 e SOUND2 sono le uscite, rispettivamente, dei canali sinistro e destro di un sintetizzatore musicale, funzionalmente simile al chip Yamaha YM2612, ma sempre collocato nello stesso VLSI U5. Il segnale SOUND3 è il canale di uscita PSG (Programming Sound Generator). Il suo suono in quattro parti ricorda "Dendy". Il PSG era basato sul chip SN76489 di Texas Instruments. I circuiti SOUND2, SOUND4 indirizzati al connettore S5 "Cartridge" sono ingressi tecnologici del canale sonoro. Servono per verificarlo senza aprire l'IVP. Gli amplificatori operazionali U2.2 e U2.3 sono coperti da un OS negativo lungo i circuiti R13C6 e R14C7. Il limite superiore della larghezza di banda di queste fasi è 7,2 kHz. Per ampliare la banda si consiglia di ridurre i valori dei condensatori C200 e C6 a 7 pF. I segnali S-RIGHT e S-LEFT sono progettati per essere inviati a un UMZCH esterno. Sfortunatamente, in molte versioni MD non vengono emessi al connettore CN2 "A / V OUT", che non consente di ascoltare la colonna sonora stereo dei giochi. L'amplificatore operazionale U2.4, sommando i segnali dei canali stereo sinistro e destro, forma un segnale AUDIO mono, alimentato attraverso il connettore CN2 al modulatore RF o all'ingresso del mono UMZCH. Il funzionamento dell'IVP è sincronizzato dal generatore situato nel VLSI U5. La sua frequenza (17,734475 MHz) è impostata dal risonatore al quarzo X1. Il valore non è casuale: la quarta armonica della sottoportante del segnale colore nel sistema PAL. La frequenza di clock del core del processore (7,6 MHz) è 3/7 della frequenza del generatore. Il risonatore X2 è installato solo nei modelli IVP americani e giapponesi che generano segnali televisivi NTSC con una frequenza di sottoportante di colore di 3,58 MHz. La frequenza di clock del processore in questo caso è di 7,67 MHz. I risonatori X1 e X2 e gli standard televisivi vengono commutati utilizzando i ponticelli J5.1, J5.2 e un gruppo di ponticelli J4. Lo scopo di quest'ultimo è il seguente:
Il trigger di Schmitt sull'amplificatore operazionale U2.1 controlla la tensione nel circuito +5 V. Se per qualsiasi motivo cade, il condensatore CE2 si scarica rapidamente attraverso il diodo D2 e, dopo che la tensione è stata ripristinata, si carica lentamente attraverso il resistore R11. Un impulso di ripristino negativo con una durata di 2.1 ... 0,2 s generato all'uscita di U0,3 viene inviato al pin 158 del microcircuito U5. Ciò impedisce il congelamento del sistema a microprocessore durante le interruzioni di corrente. Cortocircuitando il circuito WDOG (pin B2 del connettore "Cartuccia" S2) a un filo comune (GND), è possibile riavviare l'IVP. A tavola. 2 mostra l'elenco e lo scopo di tutti i circuiti collegati al connettore S2.
La tensione di alimentazione IVP è stabilizzata dal microcircuito Q1 L7805CV (STMicroelectronics). Il diodo D1 protegge dalla tensione di alimentazione accidentale di polarità errata. Strutturalmente, il prefisso è costituito da tre circuiti stampati collegati tra loro da cavi a nastro. Il connettore laterale "Sistema" in questo modello, così come in "Genesis-2", è assente. Va notato che sebbene l'MD60 della prima e della seconda generazione abbia un connettore di sistema a XNUMX pin, accade spesso che ad esso non siano collegati tutti i circuiti necessari per collegare l'IVP al modulo MegaCD. FUNZIONI DI RIPARAZIONE Circa il 70% dei guasti MD2 di tutte le generazioni sono dovuti a guasti del microcircuito del regolatore di tensione +5 V e rotture dei cavi nel cavo dell'adattatore di alimentazione, negli avvolgimenti del trasformatore di alimentazione, nei cavi del joystick, nelle connessioni scheda-scheda. Questi difetti si trovano facilmente facendo "squillare" i fili con un ohmmetro e misurando le tensioni con un voltmetro. In particolare, la tensione al terminale 1 dello stabilizzatore integrale Q1 (vedi Fig. 3) deve essere di almeno 8 V, e al suo terminale 3 - 5 ± 0,15 V. Durante la ricerca dei difetti MD e MD2, è possibile utilizzare le tabelle MFD relative alla presa di connessione della cartuccia, RAM principale e video [3]. Molto spesso, il criterio per la salute di un microcircuito è la temperatura del suo involucro. Se un minuto dopo aver acceso l'IVP, uno qualsiasi dei microcircuiti non può più essere toccato a mano (molto caldo), molto probabilmente, il microcircuito dovrebbe essere sostituito. L'eccezione è il regolatore di tensione +5 V. Come già accennato, nell'MD2 di terza generazione, il VLSI U5 svolge le funzioni principali. Tuttavia, anche con il suo parziale fallimento, puoi provare a ripristinare le prestazioni dell'IVP. Ad esempio, in [5] ci sono schemi per sostituire i condizionatori di segnale OE e CS situati all'interno del VLSI con cascate molto semplici su microcircuiti logici convenzionali. Sulla fig. 4 mostra un diagramma di un nodo che consente di selezionare i giochi nelle cartucce che vengono commutati da un segnale di ripristino.
Lo schema in fig. 5 mostra come è possibile ripristinare temporaneamente l'operabilità dell'IVP in caso di un'unità di controllo della tensione di alimentazione difettosa sull'OS U2.1 (vedere Fig. 3).
I circuiti della scheda processore IVP, che dovrebbero essere interrotti tagliando i conduttori stampati, in fig. 4 e 5 sono contrassegnati da croci. Un malfunzionamento comune dei set-top box video è la scarsa saldatura dei cavi VLSI ai pad del circuito stampato. Per cercare tali difetti sono necessari una lente d'ingrandimento e un ago sottile, che vengono eseguiti con cura, senza forti pressioni, su tutte le derivazioni VLSI. Un piombo saldato male si presenta come un guizzo. Per ripristinare la capacità di lavoro, è sufficiente premere la punta del saldatore (pulita dalla saldatura in eccesso!) sul pad di contatto e riscaldarlo per 1 ... 2 s. Letteratura
Autore: S.Ryumik, Chernihiv, Ucraina
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