Co kryje się w SEGA MEGA KEY?. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Telewizja

 Komentarze do artykułu

Czytelnik często musi zmierzyć się z faktem, że do interesującego go (lub wymagającego naprawy) sprzętu, zwłaszcza zagranicznego, nie ma opisu technicznego, schematów czy nawet schematów konstrukcyjnych. Stwarza to niemal nieprzezwyciężone trudności w naprawie, a tym bardziej w powtarzaniu i ulepszaniu takich urządzeń. Niemniej jednak można znaleźć wyjście. Jak to zrobić opisano w tym artykule na przykładzie ekspandera „Mega Key-2” dla popularnych 16-bitowych konsol do gier wideo „Sega Mega Drive” i „Sega Mega Drive-2”. Autorowi udało się nie tylko zrozumieć zasadę jego działania, ale także wykonać podobne urządzenie z dostępnych części.

Fani grania na 16-bitowych konsolach wideo Sega wiedzą, że niektóre kartridże działają tylko po podłączeniu za pomocą specjalnego urządzenia - ekspandera. Należą do nich na przykład licencjonowane seriale „Super Sonic”, „Earth Worm Jim” itp. Rzecz w tym, że zarówno same konsole Sega, jak i kartridże do nich, w zależności od standardów telewizyjnych przyjętych w różnych krajach, produkowane są w kilku modyfikacje. Przedłużacze „Mega Key” zapewniają ich kompatybilność.

Każdy, kto myśli, że „Mega Key” oznacza „bardzo duży klucz”, najprawdopodobniej się myli. Bardziej prawdopodobne tłumaczenie to „klucz do „Mega”. Zewnętrznie ekspander jest bardzo podobny do zwykłego kartridża z grą, ale ma dwa małe przełączniki suwakowe i dwa złącza 64-pinowe: wtyczkę (wkłada się ją do gniazda „CARTRIDGE ” konsoli) i gniazdo na wkładkę.

Za pomocą przełączników można wybrać jeden z kilku standardów telewizyjnych, różniących się liczbą linii rozkładu obrazu, szybkością klatek i sposobem kodowania informacji o kolorze. Zwykle na korpusie ekspandera lub w instrukcji do niego znajduje się tabela przypominająca tabelę. 1, który zawiera listę krajów lub standardów telewizyjnych i wskazuje odpowiednie pozycje przełączników. Na przykład kolumna „USA i BRAZYLIA” odnosi się do standardu przyjętego w USA i Brazylii (525 linii, 60 Hz). „JAPAN” odpowiada popularnym azjatyckim modelom „Sega” (625 linii, 50 Hz). Czasami istnieją wkładki, które działają, gdy przełączniki są ustawione na „PAL i FRENCH SECAM".

Tabela 1

Obecnie najpopularniejszym ekspanderem jest „Mega Key-2”, który współpracuje zarówno z prefiksem „Sega Mega Drive”, jak i z jego ulepszoną wersją „Sega Mega Drive-2”. Zrozumienie jego struktury nie jest łatwe, ponieważ większość węzłów znajduje się w wyspecjalizowanym, rozpakowanym mikroukładzie. Producenci z oczywistych względów nie śpieszą się z zdradzaniem tajemnic. Ekspander musimy uznać za „czarną skrzynkę”.

Przypomnijmy, że w cybernetyce jest to nazwa układu, w którym dla zewnętrznego obserwatora dostępne są jedynie sygnały wejściowe i wyjściowe, a wewnętrzna struktura z tego czy innego powodu jest nieznana [1]. Spróbujmy zrozumieć strukturę i zasadę działania ekspandera, wykorzystując poziomy analizy fizycznej, logicznej i czasowej. Technika opisana poniżej może być przydatna podczas badania szerokiej gamy urządzeń elektronicznych.

POZIOM FIZYCZNY

Przede wszystkim należało przeanalizować topologię (rysunek) płytki drukowanej ekspandera, sporządzić schemat jej podłączenia, zmierzyć napięcia i prądy w poszczególnych obwodach. Okazało się, że każdy z 64 styków wtyczki ekspandera jest podłączony bezpośrednio do odpowiedniego styku jego gniazda. Włożoną tu kasetę podłączamy do konsoli w taki sam sposób, jak bez ekspandera. Blok logiczny jest podłączony równolegle do 29 z 64 styków. Jego schemat obwodu, opracowany w wyniku badania płytki drukowanej, pokazano na ryc. 1. Nazwy sygnałów wejściowych (A0-A22, WE2) i wyjściowych (D0, D6, D7) oraz obwodów zasilania (+5 V, GND) odpowiadają nazewnictwu przyjętemu w konsolach Sega [2].

Podstawą jest 28-pinowy, nieopakowany mikroukład DD1 wypełniony związkiem. Numeracja jego zacisków na schemacie jest dowolna. Niski poziom na wyjściu Q1 umożliwia pracę sterownika magistrali DD2. W tym przypadku stan wyjść podłączonych do bitów D6 i D7 szyny danych głównego procesora konsoli wideo zależy od położenia przełączników SA1 i SA2. Wysoki poziom na wyjściu Q2 mikroukładu DD1 otwiera tranzystor VT1, którego kolektor jest podłączony do bitu D0 szyny danych. W razie potrzeby układ DD2 można zastąpić K555AP5, a tranzystor VT1 - KT3102B.

Prąd pobierany przez ekspander przez obwód +5 V w stanie spoczynku wynosi 25...35 mA. Spośród nich DD1 stanowi nie więcej niż 0,3 mA. Sugeruje to, że najprawdopodobniej wyprodukowano go w technologii CMOS.

POZIOM LOGIKI

Kolejnym etapem jest zrozumienie logiki działania ekspandera i stworzenie modelu struktury wewnętrznej mikroukładu DD1 typu open-frame.

Oscylogramy sygnałów zaobserwowane podczas pracy z prawdziwymi kartridżami do gier pokazują, że po włączeniu zasilania i naciśnięciu przycisku „RESET” na wyjściu Q1 układu DD1 pojawiają się zazwyczaj pojedyncze impulsy o ujemnej polaryzacji. Na wyjściu Q2 podczas gry widoczne są nieokresowe ciągi impulsów o dodatniej polaryzacji i wysokim współczynniku wypełnienia.

Można założyć, że DD1 jest dekoderem z dwoma wyjściami, a sygnał na każdym z nich wskazuje, że procesor uzyskuje dostęp do określonych komórek pamięci. Aby jednak wyznaczyć adresy tych komórek, należy przejść przez wszystkie możliwe kombinacje sygnałów wejściowych (adresowych), analizując jednocześnie stany wyjść.

Przy 24 wejściach dekodera możliwych jest 224 = 16777216 kombinacji sygnałów. Oczywiste jest, że nie da się ich ręcznie przesortować w akceptowalnym czasie, operację tę należy zautomatyzować. Czas na analizę każdej kombinacji nie powinien być zbyt krótki (możesz przegapić odpowiedź), ale też niezbyt długi (na wynik będziesz musiał długo czekać). Na ryc. Na rysunku 2 przedstawiono schemat dość prostego urządzenia, które umożliwiło przeprowadzenie całego cyklu pomiarowego w ciągu minuty. Może być również przydatny do badania innych wielowejściowych węzłów cyfrowych.

(kliknij, aby powiększyć)

Oscylator główny (DD1) pracuje z częstotliwością około 500 kHz. Poprzez elementy logiczne układu DD2 podłączony jest do niego 24-bitowy licznik binarny (DD3-DD8), którego wyjścia należy podłączyć do odpowiednich wejść ekspandera. Gdy na wyjściach D0 lub D6 tego ostatniego pojawią się sygnały o niskim poziomie, element DD2.1 blokuje zliczanie. Jednocześnie zapala się jedna z diod LED (HL1 lub HL2), wskazując, w którym obwodzie zarejestrowana jest reakcja.

W tym stanie należy zmierzyć poziomy logiczne w obwodach A0-A22. Kod ten będzie adresem komórki w przestrzeni pamięci lub wejściem/wyjściem procesora, po uzyskaniu dostępu dekoder zostanie „uruchomiony”. Niski poziom sygnału WE2 w tym momencie oznacza, że ​​dane prawdopodobnie są zapisywane, wysoki poziom oznacza, że ​​są one odczytywane. Po naciśnięciu przycisku SB1 wyszukiwanie jest kontynuowane. Spust składający się z elementów DD2.2 i DD2.3 eliminuje „podskakiwanie” styków przycisku.

Doświadczenia wykazały, że ekspander reaguje na sygnały wejściowe w dwóch przypadkach: podczas odczytu lub zapisu danych pod adresem 508000H oraz podczas ich odczytu pod adresem 600002H. W pierwszym, zgodnie z położeniem przełączników SA1 i SA2, zmienia stan bitów D6 i D7 „prawdziwej” komórki znajdującej się w jednym z układów konsoli wideo lub kasety. W drugim przełącza bit D0 do stanu logicznego 0. Trzeba powiedzieć, że odbywa się to w „nielegalny” sposób: sygnały z buforów o stosunkowo małej mocy szyny danych dekodera są tłumione przez silne sygnały z ekspandera, w którym cztery elementy sterownika magistrali są połączone równolegle.

Oczywiście wybór sterownika dla tego lub innego standardu telewizyjnego przez program gry zależy od kodu pod adresem 508000H. Jeśli przełączniki ekspanderów nie znajdą się we właściwym położeniu, program zatrzyma się, wyświetlając komunikat podobny do „Opracowany wyłącznie do użytku z systemami NTSC Mega Drive”.

Schemat zastępczy rozpakowanego mikroukładu DD1, uzyskany w wyniku analizy ekspandera na poziomie logicznym, pokazano na rys. 3. Składa się z dwóch elementów wielowejściowych: DD1.1 („AND-NOT”, adres 508000H) i DD1.2 („AND”, adres 600002H).

POZIOM CZASU

Pozostaje określić dopuszczalną wartość opóźnienia sygnału w ekspanderze, sztucznie je zwiększając do czasu wystąpienia awarii. Można tego dokonać na przykład podłączając kilka połączonych szeregowo falowników do przerwy w przewodzie łączącym wyjście Q1 dekodera DD1 (rys. 1) z wejściem E2 sterownika magistrali DD2. Aby zachować polaryzację sygnału, liczba falowników musi być parzysta.

Eksperyment wykazał, że ekspander działa stabilnie nawet przy 12 elementach mikroukładu K561LN2 połączonych szeregowo, co odpowiada opóźnieniu sygnału wynoszącemu 0,5...0,7 μs. Można to uznać za bezkrytyczne dla działania zastosowanych elementów aktywnych.

DOMOWY PRZEDŁUŻACZ

Tak więc, po zrozumieniu urządzenia i zasady działania „Mega Key-2”, możesz opracować jego analog na mikroukładach do powszechnego użytku. Jeden z możliwych obwodów domowego ekspandera pokazano na ryc. 4. Funkcje dekodera „autorskiego” ekspandera realizowane są przez węzeł logiczny na mikroukładach DD1-DD5. W razie potrzeby można go zastosować do wymiany uszkodzonego mikroukładu o otwartej ramie. W takim przypadku wejścia 8 i 5 wolnego elementu mikroukładu DD10 należy podłączyć do pinu 11 DD4, a sygnał Q1 należy usunąć z jego wyjścia 8.

Podłączenie czterech równolegle połączonych elementów jednej z połówek sterownika magistrali DD0 do linii D6 pozwala „oszczędzić” tranzystor. Dla linii D6 i D7 wystarczające okazało się połączenie dwóch elementów drugiej połówki.

Przełączniki SA1 i SA2 nadal wyznaczają standard telewizyjny. Jednak w opisywanym urządzeniu są one podłączone inaczej niż w „zastrzeżonym” i stan „ON” (tabela 1) odpowiada teraz otwartemu przełącznikowi, a „OFF” – zamkniętemu przełącznikowi. Gdy styki przełącznika SA3 są zwarte, wyjścia sterownika magistrali przechodzą w stan wysokiej impedancji, a ekspander nie ma wpływu na pracę dekodera.

Wszystkie części urządzenia zamontowane są na płytce drukowanej wykonanej z foliowanego laminatu z włókna szklanego o wymiarach 75x55 mm (rys. 5). Przeznaczony jest do montażu rezystorów MLT-0,125, kondensatora KM-5b oraz małych przełączników suwakowych PD9-2 lub PD53-1.

Aby zastąpić mikroukłady DD1-DD6, odpowiednie są ich funkcjonalne analogi z serii K155, K555, KR1531, KR1533 i inne struktury TTL. Jako DD6 można stosować nie tylko mikroukłady AP5, ale także AP3 różnych serii. Ponieważ te ostatnie odwracają przesyłane sygnały, ich zaciski 11, 13, 15 i 17 należy podłączyć nie do wspólnego przewodu, ale do dodatniego bieguna źródła zasilania. Zamknięte styki przełączników SA1 i SA2 po takiej wymianie będą odpowiadać stanowi „ON”, a rozwarte styki będą odpowiadać stanowi „OFF”.

Ponieważ ekspander jest podłączony równolegle do obwodów dekodera, a jego wyłączenie nie ma wpływu na jego działanie, nie ma potrzeby tworzenia skomplikowanego urządzenia przejściowego, takiego jak „Mega Key-2”. Zaleca się umieszczenie płytki drukowanej wewnątrz konsoli wideo (np. w pobliżu gniazda „SYSTEM”), zabezpieczając ją w taki sposób, aby możliwe było sterowanie przełącznikami SA1-SA3 przez otwartą pokrywę boczną. Pole stykowe obwodów wejściowych i wyjściowych ekspandera należy podłączyć zgodnie z tabelą. 2 ze stykami dowolnego ze złączy „SYSTEM” lub „CARTRIDGE” lub bezpośrednio z pinami mikroprocesora MC68000.

Tabela 2

Przed pierwszym włączeniem należy dokładnie sprawdzić instalację, upewnić się czy nie ma zwarć lub przerw. Nie są wymagane żadne ustawienia, wystarczy wybrać położenie przełączników SA1, SA2 tak, aby wkładka zaczęła działać, co bez ekspandera nie dało się tego zrobić. Przypomnijmy, że w przypadku azjatyckich modeli Sega oba z reguły powinny być ustawione w pozycji „OFF”. Wbudowany ekspander nie ma żadnego wpływu na działanie „standardowych” wkładów.

literatura

1. Słownik cybernetyki / wyd. W. S. Michałewicz. - K.: Ch. wyd. UŻYJ nazwany na cześć M. P. Bazhana, 1989. - 751 s.
2. Ryumik S. Cechy obwodów 16-bitowych konsol wideo. - Radia, 1998.

Autor: S.Ryumik, Czernihów, Ukraina

Zobacz inne artykuły Sekcja Telewizja.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Płynne nanotranzystory do superkomputerów 29.03.2013 Zaletą płynnych nanotranzystorów jest to, że pozostają „włączone” lub „wyłączone” przy braku prądu sterującego. W przyszłości na ich podstawie możliwe będzie tworzenie potężnych i wydajnych urządzeń obliczeniowych. Naukowcy z IBM Almaden Research Lab w San Jose w Kalifornii ujawnili nowy eksperymentalny sposób przechowywania informacji w ciekłych nanotranzystorach, donosi Technology Review. Naukowcy zademonstrowali materiał składający się z nanokanalików wypełnionych elektrolitem. Jeśli do takiego materiału zostanie doprowadzony prąd elektryczny, powstaje w nim warstwa jonów, co zmienia właściwości przewodnictwa materiałów. Ten proces jest odwracalny. Doprowadzając prąd do danego materiału, można go przełączyć ze stanu przewodzenia w stan nieprzewodzący i odwrotnie, zapisując w ten sposób jedynkę lub zero. Cechą ciekłych nanotranzystorów jest to, że nie potrzebują one stałego zasilania energią elektryczną, aby utrzymać swój obecny stan, wyjaśnia Stuart Parkin, IBM Research Fellow, jeden z uczestników projektu, który jest zaangażowany w inny projekt IBM - rozwój pamięci z bieżnia”. „W przeciwieństwie do dzisiejszych tranzystorów, nowy materiał można na stałe włączać lub wyłączać bez konieczności utrzymywania stanu” – powiedział, dodając, że z czasem ta właściwość może doprowadzić do powstania nowych, bardziej wydajnych urządzeń logicznych i pamięci komputera. Stworzone przez naukowców płynne nanotranzystory umożliwiają budowanie obwodów elektronicznych, które można przeprogramować. To otwiera więcej możliwości niż dzisiejsze procesory, w których konfiguracja kanałów elektrycznych nie może zostać zmieniona, powiedział Parkin. Problem polega na tym, że przejście ciekłych nanotranzystorów z jednego stanu do drugiego jest powolne - o jeden lub dwa rzędy wielkości wolniejsze w porównaniu z prędkością nowoczesnych mikroukładów. Zmniejszenie rozmiaru tranzystorów i umieszczenie ich bliżej siebie może rozwiązać problem, powiedział Parkin. Docelowo za ich pomocą możliwe będzie stworzenie potężnych urządzeń obliczeniowych o mniejszym zużyciu energii – uważa naukowiec. Według kolegów Parkina, nowa technologia nie została jeszcze wystarczająco zbadana, aby sprawdzić, czy może przyczynić się do rozwoju przemysłu mikroelektronicznego.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Asymetria globalnego ocieplenia

▪ Smartfon Samsung Galaxy S

▪ Koniak kosmiczny

▪ Powiadomienie pogotowia

▪ Mikroby jedzą olej

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Odbiór radia. Wybór artykułów

▪ artykuł Rozegraliśmy już pierwszą połowę. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Ile energii zawiera szklanka gorącej herbaty? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Pierwsza pomoc przy złamaniach, zwichnięciach i skręceniach. Wskazówki podróżnicze

▪ artykuł Naprawa gumowych płaszczy przeciwdeszczowych. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Zasilacz impulsowy dla UMZCH. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024