Réparation des cartes CPU Williams système 11

Traduction par J.M Hubin

Il existe différents modèles de ce type de carte. Pous en savoir plus, voyez le manuel de réparation sur le site de marvin3m.com/fix.htm… Le programme de test fonctionne sur toutes les cartes.

Le but de cet article est de vérifier et si nécessaire de réparer l’IC CPU , le chip mémoire et tous les PIA connectés. Ces PIA (il y a sept 6821) sont utilisés pour envoyer tous les signaux vers les circuits externes, les displays, les bobines, les lampes et via une matrice vers tous les switches. Quand le CPU et les PIA fonctionnent bien, il est évident que votre flipper va démarrer et que vous pourrez trouver les problèmes en utilisant les self-tests du flipper. Nous supposons que toutes les tensions sont correctes, vérifiez-les en utilisant un DMM.

Le début

Donc votre flipper ne démarre pas, et toutes les tensions sont correctes.

Enlevez le CPU du flipper. Si vous n’êtes pas sûr de retrouver la position de tous les connecteurs, marquez-les d’abord ! Une fois la carte enlevée, raccordez-la à + 5 volts. Vous devez aussi faire une connection temporaire entre le côté droit de la diode zener ZR1 et + 5 volts.

Le raccordement pour le test de la carte.

La flèche rouge montre le connecteur 1J17, où vous devez connecter + 5 volts à la pin 4 et la masse à la pin 3. Vous pouvez aussi voir la led supplémentaire de contrôle (son utilisation est décrite ailleurs dans cet article) qui est connectée entre le + 5 volts et la pin 15 du CPU U15. Une connexion temporaire (fil noir) entre + 5 volts et le côté droit de la diode zener Z1. (Cette diode se trouve juste à gauche des piles).

Mode d’emploi

D’abord vous avez besoin de mon eprom de test que vous placez en U27 (Enlevez la rom d’origine et gardez-la précieusement !). Cette eprom de test a un test qui ne s’arrête pas et qui porte toutes les sorties des 7 PIA au niveau HAUT (+ 5 volts) puis au niveau BAS (masse). Le fait de ne pas s’arrêter signifie que le programme va continuer même si un des PIA est mauvais.

En utilisant un DMM ou une probe logique, vous pouvez vérifier si les sorties des PIA vont HAUT et BAS.

Si aucun des PIA ne fonctionne, le problème est dans le CPU ou dans les sélections. Utilisez la diode led de contrôle à la ligne d’adresse 6, elle doit clignoter au rythme du test et sera votre repère visuel.

La led de contrôle, une led habituelle avec une résistance de 1000 ohms en série. Isolez les connections avant de l’utiliser et vérifiez la polarité la première fois que vous l’utilisez. Placez le côté vert à ma masse, la led doit s’allumer, sinon, inversez les connections de la led.

l'eprom de test est écrite dans une 27512. Vous pouvez télécharger son programme ici… Si vous n’avez pas de progammeur  d’eprom, trouvez quelqu’un pour vous le faire ou commandez-la moi ici… pour 25 euros (envoyez-moi un mail).

Maintenant, nous commençons et si vous avez de la chance, la led de contrôle va clinotté , et si le PIA en U51 est bon, la led de diagnostic qui est reliée à ce PIA également. Si vous avez une carte des premiers modèles de système 11, il y a un petit afficheur sur lequel le chiffre 7 clinotte.

Il y a 7 PIA (U51, U10, U38, U54, U9, U41 et U42) ; toutes leurs pins de 2 à 17 doivent passer de 0 à 5 volts, ce qui peut être contrôlé par un DMM. Il y a pourtant quelques rares exceptions ! Sur le PIA en U38, il y a PA0 à PA7 qui sont utilisées comme entrées (pins 2 à 9). Pour le voir, vons devez connecter les pins 1 à 9 du connecteur 1J10 à la masse, et alors vous pouvez voir les sorties alterner (pulser). Sur U9, il y a les sorties PB0 à PB7 qui ne bougent pas (pins 10 à 17). Ces sorties sont connectées directement au convertisseur D/A en U2 (digital/analog converter) et sont utilisées pour le son. Donc le flipper peut démarrer même s’il y a un problème ici (sans le son). La réparation du son n’est pas prévue dans cet article. Enfin, il y a la pin 9 de U51, qui est connectée via un jumper W7 à la masse et ne va pas bouger non plus.

Si une pin ne bouge pas, mettez-la en contact avec celle qui est juste à côté d’elle. Si toutes les deux ne bougent pas, alors le PIA est mort ou il y a un court-circuit sur la sortie qui ne bougeait pas au départ. Pour savoir quelle est la bonne solution des deux, il faut déconnecter la sortie en coupant la trace (et en la réparant après bien sûr!) et en vérifiant si cette fois elle va HAUT et BAS. Si elle bouge, c’est qu’il y a un court-circuit, sinon c’est certainement le PIA qui est mauvais.

Dans le pire des cas...

Si le programme ne tourne pas, nous devons repartir à la source qui est le CPU 6808 lui-même. Remplacez-le d’abord, c’est la solution la plus rapide. L’IC est sur un support. Utilisez un autre 6808 dont vous êtes sûr qu’il fonctionne bien ou un nouveau... Si le problème subsiste, vérifiez les pins 2, 3, 8, 35 et 40 qui doivent être positives (environ 4 volts). Sur la pin 39 se trouve le signal d’horloge ; sur la pin 4, l’IRQ ; sur la pin 5, le signal VMA et sur la pin 37, le signal E (synchronisation pour les circuits externes). Ils doivent tous être entre 2 et 3 volts (mesurés avec un DMM). Ce sont des signaux alternatifs dont vous pouvez trouver la foem dans les photos ci-dessous.

Le signal d’horloge.....et le signal VMA

 

 

 

 

Le signal E est presque le même que le signal IRQ

Si vous avez des différences avec ces 8 signaux, alors vous avez trouvé le problème. Utilisez les plans pour trouver d’où vient la source de ce problème. Ce n’est pas trop difficile, les circuits ne sont pas très compliqués.

La longue marche… mais non !

Ce qui reste ce sont les autres sorties du CPU, les lignes d’adresses (pins 9 à 25 sauf 21 qui est la masse) et le lignes de données (pins 26 à 33), mais aussi le circuit de sélection de U27 et le circuit de sélection des PIA. Si le programme ne tourne pas, cela peut être parce que l’IC de test n’est pas trouvé, ou que le CPU ou les PIA n’ont pas été trouvés… Comment résoudre le problème ? C’est vraiment très simple !!!

Il est inutile de vous donner les signaux que vous devriez trouver si le CPU fonctionnait, parceque ce n’est pas le cas ! C’est là que j’ai trouvé la solution. Enlevez l’eprom de test de la carte et redémarrez. Le CPU ne fonctionnera sans programme et tourne en rond passant par toutes ses adresses de 0000-0000-0000-0000 à FFFF-FFFF-FFFF-FFFF continuellement. Avec ceci, nous pouvons contrôler : toutes les lignes d’adresses doivent bouger. Mesurez les pins 9 à 25 (sauf 21, qui est la masse), vous devez trouver 2 volts sur chacune (les pins 24 et 25 ont un peu moins, environ 1 volt). Maintenant, nous avons vérifié toutes les lignes d’adresses et le CPU doit marché ou alors nous avons trouvé le problème ... Si certaines sorties ne bougent pas, cela signifie qu’il y a un court-circuit.. Pour le savoir, pliez la pin dehors le socket, replacez le CPU et testez… S’il fonctionne maintenant, c’est qu’il y a un court-circuit dans cette ligne d’adresse. Suivez cette ligne en coupant la trace à plusieurs endroits s’il le faut, jusqu’à trouver l’IC connecter qui provoque l’erreur. Un signal a controler également est R/W sur pin 34, et le mêmé apres le buffer IC13 sur la pin 18. La seule chose qui peut encore provoquer des erreurs est la sélection de l’IC programme ou les PIA, ce que nous allons voir.

La sélection des IC.

Nous travaillons encore sans la rom programme. Comme la carte va à toutes ses adresses, chaque adresse de sélection de chaque PIA est rencontrée. Les impulsions de sélection arrivent sur les pins 22, 23, 24, 25, 35 et 36 des PIA. Vous devez trouver des signaux alternatifs : environ 3 volts (avec la probe logique, les deux leds s’allument, une un peu plus fort que l’autre). Pour l’IC de test en U27, vérifiez les pins 20 et 27 (2 à 3 volts). S’il y a des pins qui ne bougent pas mais restent à + 5 volts ou à la masse, il y a alors un problème dans la sélection.

La sélection continue dans les IC par les adresses les plus basses connectées, mais nous avons déjà vérifié les lignes d’adresses, donc nous sommes sûrs d’elles.

Un dernier cas se présente si quelque chose ne va pas avec une ou plusieurs lignes de données. Les lignes de données du 6802 pin 26 à pin 33 doivent bouger et avoir entre 2 et 3 volts. Si une ligne manque, vérifiez s’il n’y a pas court-circuit. N’oubliez pas que le 6802 a été remplacé et qu’il ne peut pas être la source de ce problème sauf si nous avons un court-circuit sur la ligne de données. Celà peut être vérifié rapidement en pliant vers l’extérieur la pin de la sortie et en vérifiant si le signal est présent sur la pin ainsi isolée. Si c’est ainsi, il y a un court-circuit ou le buffer est mauvais, parce que toutes les données passent par U16 qui les rends plus puissantes. Les entrées sont les pins 11 à 18 et les sorties les pins 2 à 9. Si les signaux entrent dans le buffer mais n’en sortent pas, c’est que le buffer est mauvais. Si un ou deux signaux ne sortent pas, il y a sans doute un court-circuit sur ces sorties. Si c’est la cas, vous devez interrompre temporairement une ligne de données et vérifier quel est l’IC connectée responsable de ce court-circuit. Cela prend du temps, mais c’est vraiment le pire des cas.

Si vous avez trouvé et résolu votre problème, replacer l’eprom de test et vérifiez si le test tourne normalement et si toutes les sorties des PIA bougent.

Remarque :

Pourquoi ne devons-nous pas vérifier les adresses quand elles arrivent aux PIA ? Et de même pour les lignes de données ? Ceci toujours dans le cas ou aucun des PIA's marche...Parce qu’il y a 7 PIA et que les chances sont presque nulles que les adresses n’arrive pas au 7 PIA's quand nous vérifions si elles quittent le CPU.

Test mémoire.

Si la première partie du test passe bien, on lance le test mémoire en poussant sur le bouton poussoir marquée " diagnostic" qui se trouve sur la plaque cpu. Si le test trouve la mémoire ok. le clignottement de la led de controle continue, si on trouve la mémoire mauvaise, le clignottement s'arrête..Dans ce cas la meilleure chose a faire est de remplacer le chip (U25) en générale c'est le chip lui même en cause. J'ai quand même fait le test pendant que une pinne du chip mémoire était déconnecteé. Ce qu'on mesure donc en cas d'erreur est;

Data pins; pin 9,10,11,13,14,15,16,17 entre 1,5 et 2,5 volts.

Adres pins ; pin 1,2,3,4,5,6,7,8,22 et 23 au tour de 2 volts, seule l'adres pin A10 = pin 19 est beaucoup moins , seulement 0,5 volt.

Ensuite pin 12 et 20 = 0 volt. Pin 21 = 3 volt, pin 24 = 5 volt, pin18 = 3,5 volt

Si on retrouve ces signeaux on peut conclure que c'est le chip lui même qui est défectueux.

 

Extra tests des "outputs".

Depuis la nouvelle version 5 les sorties CA1 et CB1 des différentes PIA's sont programmeés. Ce qui

Sur la carte CPU il y a également les drivers des solenoides, des display's , des lampes et la sortie du switch matrix. Les commandes passent par quelque transistors " drivers". On utilise un strip de LED's qu'on met sur le connecteur de sortie lequel on veut controller.

Le strip des LED's et enter temps bien connue...

Un nombre de LED's chaque fois en série avec une résistance de 470 ohm. Le commun relier a un fil lequel on mettra dans le +5 volt. Le connecteur se met sur le CN qu'on veut controller. Si il manque une sortie, on utilise le schéma pour suivre le signal a partir du PIA ( 6821) ou tout part au travers des drivers vers les connecteurs. Le signal qui bouge tout le temp entre +5 et 0 volt est facilement suivi a l'aide du voltmètre ou avec un probe logique.

Output switch matrix.

Les signeaux du switch matrix sortent par 1J8. Le strip des LED's connecter a cet endroit nous montre les 8 LED's qui clignotent.

Display output.

Ici il y a besoin d'un LED strip avec un connecteur différent, les pinnes sont plus fines. N'hesiter pas a faire un tel exemplaire , on a besoin d'un connecteur pareille pendant le dépannage des cartes , Bally lamp sdriver, Zaccaria CPU , Data East, Atari et d' autres.

Le LED strip avec connecteur.

Les outputs se trouvent sur 1J22. Les LED's connecteés doivent clignoter sur chaque pinne , sauf la pin 1 ou la LED sera toujours allumeé.

Egalement sur 1J21 . La LED sur pin 1 est allumeé en permanence, les LED de 2 a 10 clignottent.

Solenoid outputs.

Attention!! Contrairement a ce qui est indiquer sur les schémas, le " solenoid ground" n'est pas toujours connecter au " ground" de la carte CPU. Donc avant de faire le controle des connecteurs 1J11,1J12 et 1J19 connecter la pin 1 du connecteur 1J13 au " ground" de la carte CPU .

On les retrouve sur trois connecteurs.

1J12 Output sur les 8 pins..

1J11 Output sur les 8 pins.

1J19 Output sur l6 pins .( 3,4,6,7,8 et 9 )

Lamp drivers :

Les lamp drivers vont réagir un peut différament, ils sont prévues pour des tensions extra qu'on utilisent pas sur notre montage au banc de test, ou on utilise seulement +5 volt...

On les retrouve sur 1J 6 et 1J7.

Comme dans la machine il y a une tension de 18 volt prévue pour les lampes , on remplace cette tension par une connection provisoire enter +5 volt et 1J4 pin 1. Avec le strip sur 1J6 on voit toutes les LED's clignoter une seule fois! Pour répéter cela couper et remet le +5 volts.

Defaite la connection provisoire entre +5 et 1J4 pin 1. Metter le strip sur 1J7 . Les 8 LED's sont allumeés faiblement en vont clignoter plus brillant .

Ceci termine le test complet des drivers.

Test de la partie "SON"

Sur la carte se trouve également une partie son. Ceci seulement sur les cartes du premier type ou sur les cartes type /A. Sur les cartes type /B et /C la partie son n'est plus monter. Déja sur la carte type /A on manque le connecteur 1J15 de l'hautparleur. Pour notre test on peut souder alors les deux fils de l'hautparleur directement dans les trous ou normalement se place les pins de ce connecteur.

La partie son possède son propre CPU ( U24) une PIA ( U9) une mémoire ( U23) et l'amplificateur U1. le programme se trouve dans une eprom en U21.

On commence par enlever la rom programme et on met en place sur U21 une eprom de test " son"

trouver ici l'image de cette extra rom de test .... On met l'image dans une eprom type 27128 , la "checksum" de cette image est FC3E ...... Cette eprom de test est également valable pour tester la partie " son" des cartes Williams CPU type 9. (voir les pages Williams 9 a ce sujet).

On remet les roms" jeux" normales sur la carte et donc seulement en U21 la rom de test "son". La carte est connecter sur 5 volt comme pour le test CPU, avec donc une connection supplémentaire entre Z1 et +5 volt( voir début de cette article). Pour vérifier que le programme de test "son" tourne bien on connecte une test-LED sur pin 15 de U 24. Celle si doit clignotter en permanence. Si cela n'est pas le cas on commence par vérifier les signeaux de base sur le chip CPU ( U24) . Est ce qui a une clock sur pin 39? Probablement oui, comme c'est le même signal qui vient sur le CPU normal en U27, déja verifier! Sur pin 40 on doit retrouver environt 5 volt , ceci est le signal RESET encore une fois le même que sur U27, ceci veut dire que si le CPU en U24 marche pas , c'est presque toujours le chip même qui est défectueux.

Si maintenant le test tourne bien , on verifie les signeaux de sortie de la PIA ( U9). Les sorties, pinnes 10 a 17 doivent toutes " dancer" enter 0 et 5 volt. Les sorties aux pinnes 2 a 9 restent a 0 volt , ils sont forceés par la connection directe qu'ils on avec les sorties de la PIA en U10. Si cela n'est pas le cas , on commence a vérifier le signal de sélection de la PIA sur la pin 23. Ici on doit trouver de pulses. Si on les manques verifiez sur U8. verifier les entreés et les sorties de ce chip ( U8) Les entreés sont pinnes 1,2, et 3. La sortie en pin 4, la sortie normale doit être a un niveau bas ( 0 volt) Dans le cas ou une autre sortie que la pin 4 qui passe au niveau bas, il y a un probleme a les entreés. Si aucune pin de sortie est basse ( ni 4, ni 5, ni 6 ou ni 7) , la le chip U8 est mauvais.

Si la sélection est ok, et les sorties de la PIA bougent pas ,remplacer celle si U9.

J' assume que la PIA marche et que ces sorties dancent, temps pour vérifier si il y a du son! Pour cela il nous faut des tesions supplémentaires sur la carte.

Metter +12 volts sur pin 9 du connecteur 1J17 et -12 volt sur pin 8. Egalement il faut connecter un hautparleur sur pinnes 1et 4 de 1J15. ( souder) en plus il nous manque le regulateur de volume , pour cela on connecte les pinnes 1 et 2 de 1J16 ensemble.

Redemarrer le test et normalement en entend ceci .... Comme un battement du coeur c'est a chaque fois le passage de 0 a 5volt !! Si il y a pas de son, on verifie l'amplificateur , en mettant le doigt sur pin 2 de 1J16. On doit entendre un ronflement fort! Si cela n'est pas le cas remplacer l'ampli U1.

J'assume que on a donc un ronflement mais pas du son. Temps de remplacer le chip U2.

Test de la mémoire son.

En dernier on teste la mémoire son ( U23) Pour cela on appuye sur le switch " sound" Le clignottement de la test -LED s'arrete ensemble avec le son . Cela doit reprendre apres quelque secondes, si c'est le cas la mémoire est ok. Si non le test reste tourner sur le chip mémoire et a vous de controller les signeaux arrivant sur le chip mémoire U23. En generale c'est le chip mémoire qui est mauvais.

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