Úprava PMD85 na +5V napájanie



V PMD-85 (všetky verzie) je niekoľko integrovaných obvodov, ktoré požadujú napájanie +12V aj -5V. Väčšina obvodov si vystačí so štandardnými +5V.
Napájanie +12V a -5V požaduje procesor MHB8080, EPROM 2708, RAM MHB 4116 - všetko staršie NMOS obvody. Ostatné využitia +12V sú napríklad v 8228 pullup odpor na INTA. Taktiež operačný zosilovač v interface magnetofónu vyžaduje -5V.

Náhrada MONITOR EPROM 4x2708 za 2732



Náhrada starých štyroch jednokilových EPROM 2708 sa dá nazvať modernizácia. Nahradia sa za jeden obvod EPROM 2732A. Ten má jedno napájanie +5V, štvornásobnú kapacitu. Nepochybne je aj spoľahlivejšia a energeticky podstatne úspornejšia. Obe sú DIP24.
Líšia sa len v štyroch pinoch 18,19,20,21.





  1. Vyberieme z pätíc všetky štyri pôvodné jednokilové EPROMKY V7,V6,V5,V4. Oddelíme skrutkovačom plastové častí pätíc ich nadvihnutím.
  2. Obvod EPROM v pozícií V7 (pri 8255) si zvolíme na modernizáciu.
  3. Preškrabeme prívody k pinom 21 (Vee) a k pinu 19 (Vdd). Prekontrolujeme ohmetrom, či sme piny 21 a 19 odizolovali od pôvodných prepojení.
  4. Pin 21 prepojíme prepojkou k pinu č. 40 MHB8080, tým prepojíme A11 k obvodu 2732.
  5. Pin 19 prepojíme s pinom č.1 MHB8080, tým privedieme A10 k obvodu 2732.
  6. Nasadíme naspäť plastovú časť pätice. Vložíme naprogramovanú EPROM 2732 s kapacitou 4KB.
  7. Aby nová epromka správne fungovala, treba prerobiť adresný dekóder pre EPROM, aby dekódoval celý 4KB blok a nie po 1KB. Je to obvod MHB3205 v pozícií V12 pri procesore, o rad vyššie vpravo.
    Preškrabeme prívody k pinom číslo 1 a 2. Tam pôvodne išiel signál A10 a A11.
  8. Teraz prepojíme piny 1,2 prepojkou a privedieme tam +5V. Tým zabezpečíme výber 4KB pre EPROM v pozícií V7. Keby chceme použiť EPROM v pozícií V4 (bližšie k procesoru), treba piny 1,2 obvodu 3205 uzemniť GND.
  9. Všetko zmontujeme a PMD85 spustíme. Ak sme plastové častí pätíc vyberali, dbáme na to, aby sme vnútorne piny omylom neskratovali. Inak by to malo ísť na prvé zapnutie.
  10. Pin č. 18, PGM u 2708 má pri 2732 význam /CE. Keďže PGM je trvalo log. 0, vyhovuje signál aj pre 2732 (/CE=0). Pin číslo 20 má význam /OE, ktorý netreba meniť, je spojený s dekodérom 3205, tam nie je nutná žiadna úprava. EPROMky sú v poradí zľava doprava V7,V6,V5,V4, adresne dekódované ako 3,2,1,0.






Ako vidieť, zo strany súčiastok nie sú robené prepojky, len jeden preškrab. PMD85 som osadil americkou i8255 a D2732A a taktiež ukrajinským (sovietskym) klonom 8080, KR580VM80A a klonmi 8228, 8224. Všimnite si že procesor nie je exportná verzia, tj. nemá "vyrobeno v CCCP" a je to metrické DIL40 púzdro. Do pätice šiel veľmi ťažko. Piny majú rozteč 2,5 mm namiesto klasických 2,54 mm.




Nasleduje poloha 4 preškrabov. Plošný spoj je prevzatý zo SAPI.CZ - prekreslil EC1045. Preškrabať v okolí EPROM V7 a adresného dekodéra V12. Na piny, ktoré sa škrabaním odizolovali, logicky pôjdu drôtené prepojky, ako bolo napísané horevyššie.



Náhrada DRAM za 5 voltové


Pôvodné DRAM v PMD85-1 a verzii 2 boli MHB4116, vyžadujúce 3 napätia. Preto už modernizované PMD85-2 malo +5V RWM, použité chipy 2118. Resp. treba použiť sovietske 565RU6, tie sú tiež 5voltové klony. Tu je preškrabov pri 48KB verzii PMD85 potrebných viacej. Inak je 2118 pinovo kompatibilná s 4116, okrem napájania a časovania.
Jednoduhšie nahradiť obvod 4116 (v organizácií 16Kx1 bit) v púzdre DIL16 za následovníkov 4164 (4 násobná kapacita 64Kx1 bit) alebo dokonca 41256 (16 násobná kapacita 256kx1 bit). Všetko sú púdra DIL16. Je to síce plytvanie pamäťou, nahradiť 48 kusov 4116 za 48 kusov 41256, ale ide to bez škrabania či úprav pôvodného plošného spoja PMD85.

Náhrada 1 kusu MHB 4116 čipom 4164:
1. odstrihnúť pin č. 1 4164 (odpojenie -5V). Teoreticky by tento krok nemusel byť, obvod 4164 má pin č.1 NC (nepripojovať/nepripojený).
2. pin č. 8 sa ohne nahor (pôvodných +12V) a spojí sa oproti s pinom č. 9. Tým sa prepojí A7 s +5V, a zároveň zachová napájanie +5V.

Náhrada 1 kusu MHB 4116 čipom 41256:
1. pin č. 1 sa ohne nahor a spojí s oproti pinom 16. (A8=GND)
2. pin č. 8 sa ohne nahor a spojí s oproti pinom č.9.(A7=+5V)





Mrzačenie vysokokapacitných pamätí do formátu 16Kbit som osobne zatiaľ osobne nepreviedol, ale z Bytefestu som si doniesol zopár desiatok 41256 a pozdáva sa mi aj toto riešenie. Tento postup je opajcnutý z ATARI fora. Taktiež si neviem logicky zdôvodniť, prečo +5V a GND umiestnili na DRAM pamätiach presne naopak ako je štandard u TTL obvodov.

Navrhol som si plošák aj z úplne exotických pamätí TMS-4416, čo je 16K krát 4 bity. Tie sú 5 voltové, aj lacné do 0,50 eur/kus, ale majú pin /G. Tak to som momentálne stopol.

Môj tajný kôň, ktorý však išiel do výroby je modul, ktorý rieši celý problém 5V PMD85. Nahradí 4x2708 plošákom, ktorý samozrejme robí EPROM 4KB, obvodom 2732, a má onboard aj kóder 4 na 2 a dva generátory napätí -5V a +12V. Tie napätia šikovne posiela naspäť cez socket 2708 a napája týmito napätiami celé PMD85, procesor, DRAMky. Aké vychytralé, elegantné a bez škrabkania (viď hore). Tie miniatúrne meniče som odskúšal na PMI-80 verzia s microusb napájaním.



Takže čakám na čínsku fabriku a teším sa, že som niečo jednoduché opäť vymyslel. V rámci hýrenia časom a peniazmi kreslím aj modul s EPROM 27C160, ktorý nie je taký elegantný. Preto do výroby išla verzia s 2732, ako otestovanie si princípu.

Výmena procesora za 5 voltový


Pôvodný INTEL 8080A, aj jeho klony MHB 8080A, sovietske KR580VM80A vyžadujú všetky tri napätia -5V, +5V, +12V a to nielen ich prítomnosť, ale aj správne poradie nábehu. Najskôr -5V predpätie substrátu, potom +12V - vnútorné pracovné napätie INTEL 8080, a nakoniec +5V (iba vstup/výstup). Vnútorne procesor INTEL8080 pracuje v 12V logike, aj niektoré jeho vývody vyžadujú +12V úrovne napr FI1, FI2, dátova zbernica, ktorou je prepojený s i8228.
Posledné klony KR580VM80A mali vedieť bežať len s +5V, pin 11 (-5V) stačilo uzemniť, a pin 28 (+12V) pripojiť k +5V. Čítal som že v tejto konfigurácií vedel ísť na maximálne 1.8 MHz namiesto 2,5 MHz. Tak či onak, mne sa KR580VM80A nerozbehol na +5V (napájanie -5V=GND, +12V = +5V) na 2,048 MHz. Zároveň treba dodať že ani procesor neodišiel bez -5V a +12V. Po pripojení klasického napájania, išlo PMD85 dobre. Ale mám pocit že som odpálil operák MAA748 na interfaceovej doske (inteface magnetofónu), ten vyžaduje -5V taktiež.
Čiže máme celkovo 4 možností ako spraviť procesor 5voltovým.
  1. dve pomocné nábojové pumpy na +12V a -5V. Odber -5V je symbolických pár miliampérov a nábojová pumpa hravo z FI2TTL to spraví. +12V je odber cca 70 mA len pre I8080, čo by skorej indikovalo systém napájať +12V a +5V vyrobiť LM7805 a -5V nábojovou pumpou.
  2. použiť následovníka I8085. Tu najväčší opruz robí časovanie dvojfázove vs. na dvojnásobnej frekvencií. Totiž na beh procesora na 2,048 MHz treba pripojiť kryštál, alebo hodiny 4,096 MHz. Ćo nie je celočíselný podiel 18,432 MHz. Inak by to bol šikovný procesor, čo by nie, až na multiplex adresovej zbernice. Opruz je to že ja síce viem odporovým deličom a XOR + oneskorovacie RC členy zmixovať Ф1 a Ф2 do TTL CLK o dvojnásobnej frekvencií 4.096 MHz, ale problém je ako sa vnútorne po RESETE zasynchronizuje 8085 na hranu od Ф1 alebo od Ф2. Ako hodenie si korunou.
    Ivan Urda postavil klon PMD85 na báze 8085, a použil taktovanie 6MHz, a tým pádom mu PMD85 šlo výkonovo o 50% rýchlejšie. Pri 6MHz je krásne odvoditeľný synchrónny takt videoprocesora, lebo 6 pixelov treba poslať za 1 mikrosekundu do TV.
  3. použiť Z80. Nekompatibilita niektorých inštrukcií ako DAA a nastavovanie paritného bitu by znamenala prerobiť napr. BASIC-G pre Z80. ale 95% softvéru by išlo správne. Taktiež iné časovanie inštrukcií. Ale to je drobnosť. Výhodou oproti 8085 je, že nepotrebuje demultiplexer adresy a hodiny by sa dali použiť FI1, FI2 po úprave do TTL úrovní.
  4. použiť ATMega8515 ako +5V náhražku I8080A.... hhhh zase ten milovaný Atmel. Keď zvládne celé PMDčko, tak zvládne aj len procesor emulovať.
Tak či onak, tému 5V procesora mám stále otvorenú a nedokončenú.

5 voltový ROM modul


Najefektívnejšou možnosťou je výmena ROM modulu za NostalCompov Rom megamodul. Druhá možnosť je vymeniť 2708 za 2716. Ako z blata do kaluže. Ďaľšia možnosť je krajšia - vymeniť 32x2708 za 27C256 Eprom. Stoja pakateľ. Je to super voľba, pokiaľ nie ste predzásobený už nevyrábanými FRB konektormi a musíte použiť pôvodný plošák PMD85 ROM modulu. Ďalšia možnosť je ROM modul nepoužívať a natiahnúť si napr. BASIC z emulátora pásky, disketovky apod. Alebo ako Didaktik Alfa a Beta, C2717 mali základný monitor 4KB a zaním 12 KB BASIC v jednom 27C128 (Didaktik Beta).

Náhrada 2716 za 2732



Tu síce ide o to, napr. v Didaktiku Alfa sú použité obvody 2716, ktoré sú dnes ťažšie zohnateľné. Aj ťažšie programovateľné. Vyžadujú programovanie napätie až 25V a programovacie pulzy až 30mA. Je však priama náhrada, bez preškrabov za pamäť 2732, ktorá má síce dvojnásobnú kapacitu, ale je zohnateľnejšia a vie ju programovať skoro každý programátor. Taktiež v rámci zníženia spotreby energie je výmena vhodná. 2732 má len programovacie napätie 21V (myslel som si že ide na 12.5V).
Podľa priložených pinoutov, líšia sa pamäte len v pine č. 21( A11 u 2732, VPP u 2716). Čiže náhrada je priamočiara, naprogramujeme obvod 2732 obsahom pre 2716 (zopakujeme obsah po 2KB) a vložíme do pätice pre 2716.