Data-east herstelling CPU-plaat.

Inclusief geheugen test.

Inleiding;

Er zijn een paar verschillende versies van CPU-platen bij Data-east ( Sega) Maar voor deze herstellings handleiding is er maar één verschil belangrijk, namelijk het type Eprom dat in de locatie 5C zit. Daar zijn twee mogelijkheden ofwel is dit een 27512 ( jumper in J5) ofwel een 27256 ( jumper in J4) . De test eprom zal steeds een 27512 zijn . U moet de test rom steeds gebruiken in 5C , gelijk hoe de jumper zit, deze heeft geen invloed op de test eprom , het werkt altijd.

De bedoeling van dit artikel is de basis depannage van de cpu-chip, de memory chip , en de aangesloten PIA's te verwezenlijken. Deze PIA's ,( er zijn er zes ,6821 ) dienen om alle signalen naar de externe circuits door te geven, naar de dot-matrix naar de bobijnen, naar de lampen, en via de switch matrix naar alle contacten, de PIA op 8H is eigenlijk de bron van de switch matrix. Wanneer nu de CPU en de PIA's ok zijn dan is het bijna zeker dat uw flipper opstart en dat u verder kan depanneren (indien nog nodig) met de op de flipper aanwezige test-programmas. Ik ga hier uit van de stelling dat de aanwezige voedings-spanningen goed zijn, hetgeen met een voltmeter wel eenvoudig is na te kijken.....Wat u dan ook eerst en vooral moet doen!!!!!!! Er mag wel bij gezegd worden dat om de CPU zelf goed te kunnen opstartten, er enkel 5 volt moet aanwezig zijn . .

Start.

We gaan er van uit dat uw flipper niet opstart en dat in elk geval u de spanningen heeft nagezien en goed bevonden.We kijken eerst naar de drie contole leds dewelke in het midden van de CPU-plaat staan aan de rechtse kant.Bij blokkering van de CPU brand in elk geval de led gemarkeerd 5volt, en waarschijnlijk de led gemarkeerd pia, soms ook de derde led " blanking " maar dat gebeurt minder.

Men ziet duidelijk de leds hier midden op de cpu-plaat

In elk geval moet u de CPU-plaat uit de flipper verwijderen, bent u niet zeker dat u de connectoren op de juiste plaats zal terug steken markeer ze dan eerst!!! Eenmaal de CPU-plaat eruit sluit u deze aan op een voeding van 5 volt. Dit is zeer simpel bovenaan links op de plaat vind u een soort jumper gemerkt GND en daarnaast een gemerkt 5 volt, dus daar sluit u de spanning op aan, de min aan GND en de + aan 5volt.

Boven de rechterhoek van de batterij-houder de twee aansluitpunten voor de spanning.

U heeft nu een test chip nodig dewelke in voetje 5C geplugd wordt (eerst de aanwezige programma-chip verwijderen en op en veilige plaats opbergen!) De test-chip bevat een niet blokkerende test dewelke de uitgangen van alle 6 PIA's achtereenvolgens hoog (+5) en dan weer laag (gnd) zal brengen, niet blokkerend betekend dat wanneer één of enkele PIA's stuk zijn het programma toch zal verder gaan en er niet op stopt.Door nu zelf te kontroleren of de uitgangen van de PIA's wel op en neer dansen (met volt meter of logic tester) ziet u welke PIA of welke uitgang er defect is. Gaat er geen enkele dan zit het al mis daarvoor.. We sluiten ook een controle led aan rechtstreeks op de adreslijn 6 ( pin 15 van de cpu chip) deze pinkt rythmisch als het test programma goed werkt.De op de cpu plaat aanwezige led gemerkt pia is aangesloten op de PIA in 11B en als het programma loopt, en deze PIA ok is zal deze led ook meteen ritmisch beginnen pinken.( idem voor de led" blanking" deze zal zéér korte pinkjes vertonen).Eveneens hoort u het relais op het board aanwezig constant klikken.

De controle led is als volgt gemaakt, een gewone led in serie met een weerstand van 1000ohm, en voorzien van twee haakjes connectoren.

Isoleer de aansluitingen aan de led ,( was nog niet gedaan op deze foto..) en bij de eerste opstelling, rood haakje aan de +5 volt en groen haakje aan de massa verbinden de led moet nu oplichtten anders keert u eerst de aansluitingen om. Voor de opstelling bij de test verbind u nu het groene haakje aan pin 15 van de cpu chip.( IC 3D) en het rode haakje aan +5 volt.

De benodigde programma chip; is een Eprom 27512 . Het programma dat er moet ingebrand worden kan u hier downladen ......Voor 27512, zip file ..... heeft u geen Eprom-programmer dan zal u dit moeten vragen aan een behulpzame collega of iemand die het kan doen voor u..... ziet u dit niet zitten dan kan u eventueel hier eentje bestellen ............. dit kost ........25 euro.(incluis verzending)

OPGEPAST !! sinds 10/05/2005 is er een nieuwe versie van het test programma. Het bevat nu de strengere en meer complete memory test, alsook uitgebreide commando's naar de PIA's . Indien u de inhoud van de test eprom opent met "Word" zal u ergens VERSIE 5 moeten zien staan anders heeft u nog een ouder exemplaar!! De test eprom steed inpluggen op 5C ! Of de jumper nu staat op J4 of J5 dat heeft geen belang.

U bent nu van start gegaan en heeft u geluk dan ziet u de controle-led pinken..... U kan meteen de uitgangen van alle PIA's beginnen nazien,alle pinnen van 2 tot en met 17 moeten van 0 naar 5volt gaan en dit in een rythmisch tempo( goed te zien zelfs met de universeelmeter.) Er zijn een paar uitzonderingen evenwel !!!De PIA van de switch-matrix op 8H heeft zijn pinnen 2 tot en met 9 als ingang geschakeld, om deze te kontroleren moet u alle pinnen van CN10 aan de massa (GND) leggen. U plaatst er een paar krokodilleklemmen op naar massa en dan zullen deze pinnen (2-9) ook uit te meten zijn.En als laatste uitzondering is er de PIA op 11B zijn pin 9 is geforceerd naar massa en niet te meten. Vind u nu een uitgang dewelke niet beweegt, dan sluit u deze even kort met de uitgang ernaast; 1) gaat hij mee bewegen dan is deze PIA zeker stuk...2)Vallen ze samen stil dan is er een kortsluiting ergens op de aansluiting van de eerste niet werkende uitgang of is de uitgang zelf binnenin de PIA kort gesloten.Hier zal u moeten kijken en meten om de sluiting te lokaliseren, of eventueel de PIA vervangen.

......In het slechtste geval...

Loopt het programma niet dan moeten we beginnen aan de basis en dat is de CPU-chip-6802 zelf. Het eerste is deze 6802 vervangen dat gaat het vlugst. Idem? Kontoleer dan de volgende pinnen; pinnen 2,4,6en 40 moeten positief zijn (ongeveer 4volt ) Op pin 39 daar vind u het clock signaal en op pin 5 het VMA signaal, en op pin 37 het signaal E (syncro voor externe elementen) deze moeten ongeveer 2 tot 3 volt zijn ,(gemeten met gewone universeel-meter) het zijn wisselende signalen u vind hier enkele beelden ervan.

Het clock signaal ...................................en het VMA signaal

Het E signaal: ......

Zijn er tussen deze 7 signalen bij die NIET beantwoorden aan wat u moet vinden dan heeft u het defect gevonden en zal u met het schema bij de hand kunnen kijken waar dit signaal vandaan komt en hoe de storing verder te verhelpen. Dit moet zeker lukken, de circuits zijn niet erg complex..

De lange weg...toch niet!!

Wat er overblijft zijn de andere uitgangen van de CPU; de adreslijnen (pin 9 tot en met pin 25, behalve pin 21 dit is de massa!!) en de data-lijnen (pin 26 tot en met 33), maar ook de selectie circuit van de test-program-chip 5C en de selectie circuit-chips van de PIA's. Inderdaad als het programma niet werkt kan dit zijn omdat de test -chip niet wordt gevonden door de CPU of dat de PIA's niet worden gevonden...Hoe lossen we dit op????? Ongelofelijk simpel!!!!!

Het is nutteloos de signalen op te geven dewelke u zou vinden bij een "goede werking" want die is er juist niet! Daar hebben we het volgende op gevonden. U haalt de test-chip terug uit de CPU-plaat en start deze terug op. De cpu zal nu werken ZONDER programma, en dan gaat hij gewoonweg allemaal NOP's uitvoeren, (Non Operatieve instukties uitvoeren) hij doorloopt al zijn adressen van 0000-0000-0000-0000 tot FFFF-FFFF-FFFF-FFFF steeds weer....Met dit gegeven kunnen we verder; ALLE adres lijnen moeten bewegen....en we meten op de pinnen 9 tot en met 25,( behalve pin 21 dat is de massa) overal ongeveer 2 volt ! Zo zijn alle adreslijnen gecontroleerd en doet u hetzelfde aan de uitgangen van de buffers van deze adreslijnen de ic's in 6C,en 6D.Ook daar vind u ongeveer 2 volt. Na dit gekontroleerd te hebben zijn we omzeggens 100% zeker dat de cpu zelf goed werkt, of anders heeft u de fout reeds gevonden..... Wat kan er nog mis zijn...Enkel de selectie van de programma chip zelf of van de PIA's. Want deze worden allemaal geselecteerd via ongeveer dezelfde weg, en die gaan we nu onderzoeken.

De chip selectie

We werken nog altijd verder ZONDER programma-chip. Door het feit dat de CPU ALLE adressen continu doorloopt , gaat hij dus ook elk selectie adres van elke PIA en van de Eprom programma-chip tegenkomen.......Door het gebruik van selectie -chips in deze Data-East , namelijk de chip's in 8D en 8E worden de PIA's en de eprom-chip eigenlijk via één pin geselecteerd dit is pin 23 voor de PIA's en pin 20 voor de eprom (in 5C). Natuurlijk word de selectie verder gezet, binnen de chips , door het gebruik van de lagere adressen, maar we hebben de adreslijnen reeds gecontroleerd dus daar zijn we gerust in.... Via de chips in 8E, 7E, 7C, en 8D wordt dit gedaan; U ziet ten andere op het schema aan de uitgang van 8D de verschillende PIA adressen ( 3400,3000,2C00,2800,en 2400) het zijn deze die u terug vind op pin 23 van elke PIA....Dus u moet op elke pin 23 ongeveer 4 volt vinden en dan bent u zeker dat de selectie ok is. Zoniet volgt u de selectie terug tot aan het defect.....Idem voor de selectie van de eprom in 5C, daar dus op pin 20. Dit terug volgen is ook zeer beperkt er zijn maar twee of drie chips tussen de adreslijnen A14 en A15 tot het definitieve selectie-signaal dat uit 8D tevoorschijn komt(en ééntje uit 8E..namelijk adres-2200)

Een allerlaatste geval dan nog, er is iets mis met één of meerdere data-lijnen. U mag als al het vorige goed is bevonden de TEST -EPROM TERUG PLAATSEN in 5C. Het programma zal dus wel draaien, maar de PIA's bewegen niet omdat er geen data toekomen... De data lijnen van de 6802 pin 26 tot en met pin 33 moeten bewegen en ongeveer 2 tot 3 volt meten. kontroleer ze ook na de buffer in 5E is er één die ontbreekt zoek dan de eventuele kortsluiting op.Vergeet niet dat de 6802 reeds werd vervangen, die kon het niet meer zijn, enkel de buffer kan stuk zijn of dus een kortsluiting ergens op de data lijn in kwestie......Vlug te kontroleren door het desbetreffende pinnetje van de uitgang van de buffer omhoog te plooien en daarna te kijken of het signaal nu WEL uit de deze pin van de buffer komt. Zo ja dan is er kortsluiting zo neen dan is de buffer stuk.Bij kortsluiting zal u hier en daar de data lijn tijdelijk moeten onderbreken om uit te vinden welke ic deze kortsluiting veroorzaakt......Akkoord een tijdrovend werkje, maar dit is dan ook het ALLERSLECHTSTE geval...........

Zo zijn we rond en is er met deze methode 95% kans dat de essensieele elementen van de cpu werken.......En uw flipper succesrijk opstart.Veel geluk!!!

Opmerking;

Waarom moeten we de adressen niet kontroleren bij aankomst op de PIA's? Idem voor de data lijnen??? Wel door het feit dat er 6 PIA's zijn ,is de kans omzeggens onbestaande dat op allemaal geen adressen zouden terecht komen als we deze adressen tenslotte nazien bij het vertrek uit de adres-buffers; idem voor de datalijnen...De enige twijfel die er kan zijn is de data en adressen die toekomen op de Eprom in 5C. Deze zit in een ic-voetje en daar kan eventueel een slecht kontakt bestaan dus DAT toch even checken........

Memory test.

Indien nu dit deel van de test ok is gaan we nog de memory chip testen . Er is er slechts één IC 5D. Daar er op de Data East plaat geen switch gemonteerd is( hij staat wel op de schema aangegeven) moeten we even pin 6 van de cpu chip ( ic 3D) aan de massa verbinden , even aantikken is voldoende, daardoor creëren we een interupt en zal het test programma naar de memory test overschakelen. De controle led zal heel even stoppen met pinken en indien de memory test ok is zal onmiddelijk de gewone test hernomen worden. Is de memory test negatief dan zal het rythmish pinken niet heropstarten , en blijft de test verder de memory chip aansturen tot het resultaat goed is. Dit geeft ons de gelegenheid om de diverse signalen, dewelke op de memory chip toekomen na te kijken.Va nzelfsprekend is het meestal de memory chip zelf die zal stuk zijn... De signalen dewelke u moet vinden zijn als volgt;

Pin 1, 2 en 3 = 0 volt. Pinnen 4 tot 19 = 1,5 tot 3 volt. Pin 20 = 4 volt. pinnen 21,22 en 23 = 0 volt. pinnen 24 tot en met 28 = 3 tot 4 volt. Gemeten met gewone universeelmeter.

Extra output testen.

In de nieuwe versie 4 van de test eprom zijn ook de outputs CA1 en CB1 van de verschillende PIA's mee geprogrameerd. Daardoor krijgt men signalen op alle externe outputs.

Op de CPU plaat zitten ook de driver circuits voor de solenoids , lampen , display's alsook de output voor de switch matrix. Deze lopen meestal nog over enkele driver transistoren om de output krachtig genoeg te maken voor dit aan te sturen. Ook deze kunnen we nakijken met behulp van de aansturing van de test eprom. We gebruiken een LED strip om op de verschillende connectoren te plaatsen dewelke ons direkt aanduid of de output wel doordringt tot op het connector niveau.

U kent ondertussen de LED strip wel ;

Een aantal LED's in serie met telkens een weerstand van 470 ohm en de common aan een rode draad dewelke we in de +5 volt zullen pluggen, de connector plaats u op de te controleren output. Zijn er outputs die niet ok zijn , gebruik dan het schema om de output vanaf de desbetreffende PIA volgen via de drivers naar de connector, u kan de signalen gemakkelijk volgen met behulp van een volt meter of een test probe.

Output switch matrix.

Deze komt uit op CN8 indien u op deze connector een LED strip aankoppeld moeten alle 8 pinnen van CN8 de aangeschakelde LED doen oplichtten.

Sound drivers .

Deze vind u op CN21 de aangeschakelde LED strip moet het volgende opleveren Pin 1 de LED brand permanent, LED's op pinnen 2 tot 10 pinken .

Display output.

Hier heeft u een LED strip nodig met een fijnere connector. Aarzel niet er zo een te maken , u kan deze gebruiken op verschillende andere boards onder andere op Zaccaria, Atari.

De LED strip met een fijne connector.

De output vind u op CN22 u moet output zien op elke pin , dus alle LED's zullen pinken.

Op CN21 zal de LED op pin 1 permanent branden , de volgende van pin 2 tot 10 moeten pinken.

Solenoid outputs.

Deze vind u op verschillende connectoren;

CN12 Output op alle 8 pinnen.

CN11 Output op alle 8 pinnen.

CN19 Output op alle 8 pinnen .

Lamp drivers :

De lamp drivers reageren wat anders , omdat ze voorzien zijn voor extra spanningen , dewelke we hier niet gebruiken.

Te vinden op connectoren CN6 en CN7.

Daar er normaal een extra spanning voorzien is van 18 volt voor de lampen , moeten we even een tijdelijke connectie maken we brengen +5 volt aan op pin 1 van CN4. Nu zien we met de LED strip op CN6 alle leds oplichtten, er treed als bijverschijnsel wel een versnelling van het pink rythme op.

Verwijder terug de verbinding naar CN4 pin 1. Plaats nu de LED strip op CN7 men ziet alle LED's FELLER oplichtten , ze branden normaal flauwtjes.

Dit beeindigt de volledige test van de output drivers.

Terug naar Home-Page.........