Programme de test des flippers Atari

Encores des pages traduites par J.M. Hubin !

Je ne possède pas de flipper Atari et je n’en avais même jamais vu… Mais à la demande de quelques fans de flipper allemands, j’ai fait un programme de test. A cause de la conception électronique différente des flippers Atari, il paraissait plus difficile de les réparer… Mes remerciements vont à Frank Oeffelken qui m’a envoyé les schémas ainsi que les cartes CPU et I/O pour faire l’étude et les tests préliminaires. Peu de modèles Atari ont été construits et le programme de test a été conçu uniquement pour les CPU des modèles « Hercules et Superman ». Le même CPU est peut-être utilisé dans « 4X4, Road Runner et Neutron Star » mais ces modèles étaient des prototypes et leur production a été très très faible…. Les autres modèles « Time 2000, Middle Earth, Airborne, Space Riders et Atarian » ont un autre modèle de CPU « tout en un ». Bien sûr, lorsque j’aurai plus d’informations sur ces cartes, je les ajouterai volontiers à ces pages. Et quand j’aurai pu mettre les mains sur un de ces modèles, j’écrirai un programme de test pour ces autres types également.

Atari utilise, comme les flippers Bally et Williams de la même époque, le processeur 6800, mais il n’utilise pas le CI d’entrées/sorties 6820/6821 qui avait été spécialement conçu par Motorola pour aller avec le 6800 et procurer un instrument facile et tous usages d’entrées et sorties. A cause de l’absence de ce CI d’entrée/sortie, les flippers Atari ont alors une manière plus compliquée de gérer ces entrées et sorties…

Toute les I/O ont des sélections spécifiques et des maintiens de sélections. Le programme que j’ai developpé contrôle ces signaux de sélection et les amène en position haute (+5 volts) ou basse (0 volt) en rythme comme je l’avais fait avec les signaux de sortie des 6820/6821 des cartes CPU Bally et Williams. En plus, je teste les IC de mémoire et d’autres circuits tels que le « watchdog » (chien de garde) et l’ « interrupt ».

Sur le CPU Atari, il y 4 leds. Je peux les utiliser pour analyser les résultats de chaque test et ainsi nous n’aurons pas à compter le nombre de flashes pour savoir quelle Ram ou quel circuit est en défaut. J’utilise simplement une led pour savoir si le programme de test fonctionne bien, connecté à la ligne d’adresse 14 au lieu de la traditionnelle ligne 6. Pour contrôler si les signaux alternent, il faut utiliser une probe logique. Pour ceux qui n’en ont pas, ils peuvent trouver un exemple de construction d’un modèle simple et fonctionnant bien sur ce site. Avec un volmètre normal, il est aussi possible de vérifier les différents circuits de sélection. Le voltmètre doit avoir une échelle de 0 à 1 volt en bout d’échelle parce que les trains d’impulsions sont très petits et ainsi avoir une déviation de l’aiguille bien visible.

Le programme de test.

La première partie du programme de test va vérifier les signaux de sélection. Ces signaux vont être générés 128 fois, puis arrêtés, puis générés et ainsi de suite. Le résultats est un train d’ondes et ce train d’ondes est beaucoup plus facile à observer et à suivre qu’une simple impulsion de quelques microsecondes…

En même temps, je change constamment les données envoyées avec la sélection et ainsi toutes les valeurs possibles sont envoyées vers les « latches » (verrous) et les sorties résultantes peuvent être suivies dans la carte des entrées/sorties. Si les sélections sont bonnes, nous poursuivons avec le test des mémoires, le test « interrupt » et le test « watchdog ». Pour chaque test bon, une des leds de la carte va être allumée. Toutes ces choses vont être expliquées dans le mode d’emploi, comme ce qu’il faudra faire si vous trouvez des choses qui ne vont pas parce que justement ce sont ces choses qui ne vont pas que nous cherchons !!!

La carte CPU

La carte CPU : à gauche le connecteur d’alimentation, le fil rouge = +5 volts, le jaune +12 volts et le fil noir est la masse. L’eprom de test est à droite avec l’étiquette blanche. La flèche rouge montre le point de test (TP) du « watchdogkill » . Ce TP est utilisé pendant le test. Au-dessus et à droite du connecteur d’alimentation se trouve un bouton noir rond, c’est le bouton de reset. A sa droite, les 4 leds du CPU, qui vont nous donner des indications pendant le test des mémoires.

Il faut connecter la carte à +5 volts et à +12 volts. Vous trouvez le connecteur à gauche de la carte. Les fiches mâles auxquelles vous devez faire la connexion sont les mêmes que celles utilisées sur les connexions d’un disque dur de PC. Ainsi, si vous avez un vieux PC sous la main, vous pouvez facilement trouver des fiches femelles de la bonne dimension. La masse est à la pin 1, +5 volts à la pin 2 et +12 volts à la pin 3. Utilisez des fils de couleurs différentes pour bien distinguer les tensions !!!

Nous relions une led de contrôle entre la ligne d’adresse 14 (pin 24 du IC N6) et la masse. Comme d’habitude, la led de contrôle consiste en une led normale en série avec une résistance de 1200 ohms. A la première utilisation, cherchez dans quel sens la led doit être montée. Le côté + doit être relié à la ligne d’adresse 14 et le – à la masse. Pour commencer le test, placez l’eprom de test 2716 en J7.

Connecteur classique de vieux PC. Utilisez la fiche femelle pour la connexions des différentes tensions au CPU. La connexion est parfaite 

Le programme de test peut être chargé ici… . Vous pouvez le placer sur une eprom 2716. Si vous n’avez pas de programmeur d’eprom, demandez à un ami ou un autre fan de flipper. Si ce n’est pas possible, vous pouvez me la commander pour 20 euros ici…

Mode d’emploi

L’eprom de test en place et les tensions d’alimentation appliquées, la led de contrôle doit s’allumer en rythme (ce rythme est lent : éteinte pendant 2 secondes puis allumée pendant 6 secondes). Si les 4 leds de la carte s’allument aussi, il n’y a pas de grand problème avec votre carte !

Nous pouvons contrôler les différents signaux de sélection. Ces signaux sont sur les IC H4 et E4. Sur les pins de sortie de H4 (pins 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7) vous devez trouver des signaux alternatifs (dansants). Vous avez besoin de la probe logique pour voir ces signaux. ATTENTION, si vous utilisez un voltmètre, vous devez connecter le fil + en permanence au +5 volts et utiliser le fil – pour vérifier les sorties. L’aiguille doit bouger d’environ 1/10^e d’echelle de 0 à 1 volt, sauf pour les pins 4 de H4 et 7 de E4 pour lesquelles vous devez trouver 1 volt. La pin 9 de H4 est la sélection de l’eprom de test et est donc selectionnée tout le temps. De la même façon sur E4, vous devez voir la sélection aux pins 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7. La pin 9 est une exception : cette sélection « intack » sera contrôlée pendant le test des mémoires. C’est la partie « interrupt » et elle ne doit pas être activée pendant ce test général.

Si un ou l’autre de ces tests n’est pas bon, vous avez trouvé un problème.. La première chose à faire est de « libérer » la mauvaise sortie temporairement.. Vous soulevez la pin ou vous coupez la connexion qui y aboutit. Si la sortie est toujours absente, c’est l’IC (E4 ou H4) qui est mauvais. Si la sortie fonctionne alors, c’est qu’elle est mise à la masse quelque part…

En levant la pin ou en coupant les lignes de connexion vous devez trouver facilement l’IC qui est la cause de cette mise à la masse et le remplacer. Dans le cas où c’est la sortie « IOWR » qui manque (pin 4 de H4), toutes les sorties de l’IC E4 seront absentes. Donc si vous avez ce cas, réparez d’abord la sortie manquante « IOWR » avant de continuer sur les sorties manquantes de E4. Dans le cas où la diode led clignote et que vous n’avez aucune sortie sur E4 ou H4, c’est que les entrées de H4 ont des problèmes. Elles s’appellent L5 et P5. Le pire des cas est lorsque la led ne clignote pas du tout…

Dans ce cas, il faut réparer certains circuite de base des IC et des buffers du CPU. Nous avons besoin en effet besoin de circuits de base pour faire fonctionner le programme.

Si la led de contrôle ne clignote pas…

La première chose à vérifier est’IC 6800 et ses signaux. Pour cela, enlevez toutes les roms et les eproms (même celle de test). Les supports K7, J7, L7 et M7 doivent être vides ! Nous vérifions les pins de N6 (6800) : pin 2 = 5 volts, pin 3 = 2 volts, pin 4 = 0,8 volt et quand vous poussez sur le bouton reset (le bouton noir juste au-dessus des 4 leds) votre voltmètre doit sauter jusqu’à 2,5 volts, pin 5 = 4 volts, pin 6 = 5 volts, pin 7 = 0 volt, pin 36/37 = 3 volts, pin 40 = 5 volts. Si quelque chose n’est pas bon, regardez les circuits d’où doivent venir ces signaux. C’est presque toujours un ou deux IC dans le circuit d’horloge, le circuit de reset ou le circuit d’alimentation. Si la pin 40 n’est pas stable à 5 volts, mais avec un signal variable, connectez temporairement le TP « watchdogkill » à la masse. Si celà aide, laissez cette connexion et continuez. Nous nous occuperons de ce « watchdog » reset avec un test adéquat de test mémoire plus loin dans ces pages. Si le signal est bon, contrôlez les lignes d’adresses et de données. Sur les lignes de données (pins 26 à 33), vous trouvez environ 1,5 volt ; sur les lignes d’adresses pins 9 à 15 (sauf 21 à la masse), vous devez trouver environ 3 volts. Regardez aussi les buffers de ces signaux : L6 pour les données et N7 pour les lignes d’adresses (A0 à A7). Généralement si les signaux manquent, c’est après les buffers. Cela ne veut pas nécessairement dire que le buffer est mauvais. Il peut y avoir une mise à la masse après le buffer. Libérez donc la sortie du buffer pour voir si le buffer est bon ou non. Une valeur de donnée ou d’adresse manquante est provoquée par une mise à la masse ou par un mauvais IC sur cette ligne. Une nouvelle fois, en levant les pins ou en coupant les traces, vous trouverez la solution. Alors les leds doivent clignoter en même temps et nous pouvons procéder au test des mémoires.

Test des mémoires

Les leds du CPU doivent maintenant clignoter. Pour commencer le test, nous devons mettre le TP « watchdogkill » à la masse. Nous commençons le test des mémoires par le « NMI » (pin 6) sur le CPU. Utilisez un fil de masse et touchez un instant la pin 6 de N6. Les 4 leds doivent s’éteindre et si tout va bien, se rallumer après un court moment. La première led indique que la « battery ram » est bonne (H6). La deuxième led indique que l’ensemble des 2 rams « normales » est bon (K6 et J6). Elles sont testées ensemble, donc s’il y a un problème, intervertissez-les l’une après l’autre avec la battery ram pour trouver celle qui a des problèmes. La troisième led indique que le circuit « interrupt » est bon et la quatrième indique que le circuit « watchdog » est bon. Les quatre leds doivent rester allumées. Si elles clignotent, c’est que le circuit « watchdog » est mauvais.

Le CPU est préparé pour le test des mémoires. La connexion entre le TP « watchdogkill » et la masse est faite.

Donc, si quelque chose ne va pas, 0, 1, 2 ou 3 leds vont s’allumer.

Que faire si aucune led ne s’allume.

Cela veut dire que la ram H6 ne fonctionne pas. Remplacez d’abord cette ram avec une 2101 que vous trouvez en K6 ou J6 ; elles sont compatibles pin à pin et valables pour ce test. Dans le jeu réel, vous avez besoin d’une 5101 parce que la 2101 a une plus forte comsommation de courant et vide votre batterie en trois jours à cause de cette plus forte consommation. Après le changement, vous redémarrez le test des mémoires (mise à la masse un instant de la pin 6 de N6). Un autre point intéressant du test est que tant que le test donne comme résultat une mauvaise ram, il continue à tester la même ram et nous pouvons ainsi contrôler les signaux venant de l’IC ram. Cela nous donne du temps pour vérifier ces signaux sur la ram. J’ai fait cela pour vous et vous devez trouver ces résultats :

Quand le test tourne sur une mauvaise ram, les signaux que vous trouvez sont stables, environ 50% de la tension de fonctionnement et facile à mesurer avec un voltmètre.

Pins 1, 2, 3, 4 et 5  = 2,5 volts

Pins 6 et 7 = environ 3 à 3,5 volts

Pins 17, 19 et 20 = 4 volts

Pins 18 et 21 = 2 volts

Pin 8 est à la masse

Pin 22 = +5 volts

Si seulement une led est allumée, le défaut vient des rams K6 ou J6. Essayez-les une par une dans le support H6, pour voir laquelle est mauvaise. Si les deux sont bonnes, testez les signaux sur ces rams pour trouver les mêmes valeurs que pour la « backed battery ram » en H6.

Si deux leds sont allumées, le circuit « interrupt » est en faute. Dans ce cas, le CPU va aller dans un état d’attente et toute activité va cesser. Pour résoudre ce problème, il faut réparer le circuit « interrupt ». Ce circuit est composé de trois IC : le premier est E4 (sortie « intack » à la pin 9). Comme nous avons déjà contrôlé toutes ses sorties, ce n’est sans doute pas l’IC qui pose des problèmes. Les deuxième et troisième sont L5 et M1. La seule chose que nous pouvons faire à ce moment est de contrôler les connexions entre les trois IC et vérifier d’éventuelles coupures ou des courts-circuits sur les traces. Le signal « intack » part de la pin 9 de E4 à la pin 1 de L5, sort de L5 à la pin 3 et va à la pin 13 de M1 et sort de M1 à la pin 8. Vous ne pouvez pas suivre ce signal de façon dynamique parce que le CPU est bloqué…

C’est pourquoi j’indique la façon de suivre le signal et de faire attention à toutes les connexions. Si vous trouvez quelque chose ici, vous devez remplacer L5 et/ou M1 et éventuellement en dernier ressort E4.

le test du « watchdog » reset

La dernière chose à vérifier est le signal « watchdog set ». Enlevez la connexion entre le TP « watchdogkill » et la masse, commencez le test des mémoires de façon normale. Les 4 leds doivent s’allumer. Si elles restent allumées constamment, le circuit « watchdog set » est mauvais. Pour le réparer, suivez cette procédure.

Enlevez l’IC ram K6, commencez le test des mémoires, sans la connexion « watchdogkill » à la masse. Le signal « watchdog set » doit apparaître à la pin 14 de R2. Suivez ce signal avec la probe logique aux points suivants : L2 pin 1, L2 pin 8, M2 pin 1, M2 pin 6, M2 pin 13, c’est le reset de M2 qui provoque un reset complet. Si le signal manque quelque part, l’IC où il entre et dont il ne sort pas est mauvais. S’il atteint M2 pin 13 et que les leds ne clignotent pas, c’est que M2 lui-même est mauvais.

Si tous les test précédents sont bons, la carte CPU doit fonctionner parfaitement et nous pouvons suivre vers et dans la carte I/O.

Si vous avez des doutes au sujet de votre carte I/O, nous pouvons la vérifier en utilisant l’eprom de test. Tous les signaux vers la carte I/O utilisent le connecteur J4. Mais avant que les signaux ne quittent le CPU, ils passent par des IC supplémentaires pour les amplifier. Il est bon de vérifier en J4 si les signaux ont la même puissance que celle qu’ils avaient en quittant la carte CPU. Nous vérifions donc les signaux sur J4 et nous prenons la carte I/O sur notre banc de test après cette vérification.

S’il y a des signaux manquants ou faibles, regardez sur le schéma duquel des 4 IC drivers(7407) ces signaux viennent et remplacez-le.

Réparation de la carte I/O Atari…

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