1 Отредактировано avivanov76 (09-11-2019 14:35)

Тема: Разбор схемы семерки

Ремонтирую тут семерочную плату и нахожу в схеме много мест, над которыми раньше и не задумывался.

Например, применение 155 и 555 серии. На сайте написано, что Агат-4 был, в основном, на 155 серии, а семерка на 555. Но в семерке обе серии используются вперемешку. И по моим ощущениям, выбор микросхем в основном зависел от наличия тех или иных микросхем на заводе. Вот даже если сравнить фотографии семерочных плат на сайте, плату, которая сейчас у меня, и принципиальную схему, то смысл выбора той или иной серии микросхем иногда вообще не прослеживается :)

Криминала в этом конечно нет, надо только следить за нагрузочной способностью. К выходу ТТЛ логики (К155) можно подключить до 10 ТТЛ входов. То же самое с ТТЛШ (К555), вот только выход у нее в два раза слабее, чем у К155 (тянет 8 мА в нуле), поэтому к ТТЛШ выходу нельзя цеплять больше 5 ТТЛ входов. И если к выходу прицеплено меньше 5 входов, то не важно, какая там серия стоит.

Но есть места, где выбор серии важен. Где-то можно ставить только К155. Например, D20 и D68. У D20 один из выходов нагружен на 4 ТТЛ входа и 5 ТТЛШ входов, что для ТТЛШ явный перегруз. У D68 один из выходов нагружен на 4 ТТЛ входа и 1 ТТЛШ вход, что хотя и не перегруз, но очень близко к нему. То же самое с D43 - она нагружена на 5 ТТЛ входов.

Есть места, где сразу и не разберешься. Вот D59. Вроде бы, хватило обычной К155ЛЕ1, но использована версия с повышенной нагрузочной способностью К155ЛЕ5. Два ее выхода идут на монитор (КСИ, ССИ), один на клавиатуру. Может, конструкторы хотели подстраховаться от КЗ? Но почему на выходы RGBY сигнал идет с выхода обычных К155КП2 (D81, D82)? А дело в том, что в мониторе КСИ и КГИ идут через дроссели. Когда уровень сигнала меняется, энергия в дросселе запасается, а потом выстреливает. В микросхему. Ну и пришлось конструкторам взять микросхему попрочнее. (Но нафига дроссели в мониторе? Неужели не было другого способа убрать лишние частоты?)

Непонятное место - D57. По схеме - К555ЛА12. Я так и не понял, зачем она там. Самая страшная нагрузка у нее - один вход 155ИР13. Есть догадка, что раньше (в Агат-4) в качестве D62 и D63 могли применяться К155КП2, тогда нагрузка составила бы 3 ТТЛ входа. Но даже в таком варианте маломощная К555ЛА3 справилась бы. Смех в том, что на плате стоит К155ЛА12, которая вдвое мощнее К555ЛА12 и дает пятнадцатикратный запас по мощности. Да, и разницы в быстродействии между К155ЛА3 и К155ЛА12 нет. К555ЛА12 чуточку медленнее, но полагаться на задержку в 2 наносекунды явно не стоит. Разброс параметров реальных микросхем эту разницу перекроет.

Ну и самое смешное место - выход D93, который идет через D94. Смешное, потому что у К555КП15 выход с поддержкой Z-состояния. Но встроенное управление Z-состоянием не используется, а используется внешний элемент К155ЛП8. Как говорится, угадайте, что тут стояло в Агат-4 :) Конечно К155КП7, потому что цоколевка у нее совпадает, но выхода с Z-состоянием нет.

2 Отредактировано Voldemar0 (10-11-2019 08:13)

Re: Разбор схемы семерки

> На сайте написано, что Агат-4 был, в основном, на 155 серии, а семерка на 555.

Я видел две версии семёрки: раннюю (фоток вроде нет у нас) - она на 155й серии целиком.

А тут на фотках :
http://agatcomp.ru/Images/new_sys.shtml
более поздняя версия - в значительной степени на 555.

А выбор реально мог быть связан с тем, что было доступно.

3 Отредактировано garnizon (10-11-2019 09:25)

Re: Разбор схемы семерки

Один из посетителей сайта прислал нам фото материнки из железного корпуса (ранняя семерка) , но оно такого качества что сложно что-то увидеть http://agatcomp.ru/Images/new_sys/main7m.jpg

Пожалуй только то, что она действительно из первых: Фг 7.103.451 11-3

4

Re: Разбор схемы семерки

garnizon пишет:

Один из посетителей сайта прислал нам фото материнки из железного корпуса (ранняя семерка) , но оно такого качества что сложно что-то увидеть http://agatcomp.ru/Images/new_sys/main7m.jpg

Пожалуй только то, что она действительно из первых: Фг 7.103.451 11-3

Да, я смотрел на эту фотку, но там тоже 555 и 155 вперемешку.

5

Re: Разбор схемы семерки

Та, о которой я говорю, была без коннектора для динамика - там вывод звука шёл на rgb-разъём (в телеке динамик пел)
и память была в керамических корпусах с золотыми лапами (хотя дохла не хуже обычной - пластиковой).
Жрала ампера 3 по +5 вольтам (версия на 555 требует где-то 1.5 а).

6 Отредактировано avivanov76 (11-11-2019 16:13)

Re: Разбор схемы семерки

С золотыми лапами это К565РУ3 с тремя питаниями (которые еще подавать надо в правильном порядке, чтобы не погорело). Наверно, плата года 1984-го. Мне кажется, К565РУ6 в пластике тогда еще массово не выпускалась.
А я вот сегодня видел фотку Фг 7.103.451 5-6. Разъем под звук не установлен и провод идет на RGB выход.

7

Re: Разбор схемы семерки

У Андрея  видел? А заодно не сфоткали втц202 в полный рост с подключенным агатом и картинкой "16 цветов" ?

8

Re: Разбор схемы семерки

Так я ж не ездил. Андрей просто в альбоме фотки выложил.
А вот эти цифры (11-3, 11-4, 5-6) это точно номер версии платы? Если оба числа (до черточки и после) используются, то это что же, версий платы было под сотню?

9

Re: Разбор схемы семерки

avivanov76 пишет:

С золотыми лапами это К565РУ3 с тремя питаниями (которые еще подавать надо в правильном порядке, чтобы не погорело).

Много раз вживую видел К565РУ6 в металлокерамике. В Яндексе тоже полно: #1, #2 и т.д.

Турбо АГАТ-9/16 (65C802 CPU, 2.8 Маха), MSX2 Yamaha YIS503IIIR.

10

Re: Разбор схемы семерки

avivanov76 пишет:

А вот эти цифры (11-3, 11-4, 5-6) это точно номер версии платы?

А кто их знает, я просто заметил что чем позднее тем числа больше. ЛЭМЗовцы называют это "номер макетки" - почему, тоже хрен его знает. У них  вообще там жаргончик еще тот был: нгмд140 - килобайтник, нгмд840 мегабайтник.

Относительно 100 версий - дык необязательно прям 100 версий, могли как хитрее шифровать - это на них похоже.
Ведь все семерочные материнки Фг 3.089.118, а вот это число разное. Больше похоже на то, что Андрей Кулаков рассказывал: неустанно боролись с пауком на обратной стороне платы. В сборочном цехе висела портянка с схемой и люди вносили изменения и регистрировали их.

11

Re: Разбор схемы семерки

garnizon пишет:

ЛЭМЗовцы называют это "номер макетки" - почему, тоже хрен его знает. У них  вообще там жаргончик еще тот был: нгмд140 - килобайтник, нгмд840 мегабайтник.

Не знаю, как в других городах, а в Волгограде я вообще не слышал, чтобы кто-то эти дисководы называл иначе. Так что, не только ЛЭМЗовцы :)

12

Re: Разбор схемы семерки

На УПК, где я и познакомился с АГАТами в 87 году, старый дисковод иногда называли "стосороковник", но в основном "килобайтник", а новый практически всегда "мегабайтник".

Турбо АГАТ-9/16 (65C802 CPU, 2.8 Маха), MSX2 Yamaha YIS503IIIR.

13 Отредактировано Voldemar0 (12-11-2019 12:00)

Re: Разбор схемы семерки

> К565РУ3
Не, там точно была ру5 или ру6.

Я много потом копался с этим вопросом (на что заменять, где покупать, какие параметры, ноги...), да и микры эти у меня лежат, могу сфотографировать (году в 2005 я много дохлых агатовских плат, которые у меня были в нескольких экземплярах, разобрал на детали.
Собственно, с этого и ремонтирую до сих пор другие агаты, даже в "мостах" многие детали их этих разобранных плат).

Ещё у этого компа было интересное отличие в кондёрах керамических: светлозелёная круглая здоровая (> см диаметром) керамика.
Позднее уже более мелкие ставились. Или н90 флажки красные или "пухлые" мелкие.

14

Re: Разбор схемы семерки

Но платы семерок явно разводились под К565РУ3. У РУ5 и РУ6 1-я нога не используется, а на всех платах, что я видел, 1-е ноги соединены вместе. 1-я нога у РУ3 - это питание -5 вольт.

15

Re: Разбор схемы семерки

Это-то как раз не удивительно: мы часто сталкивались с тем, что заводы или не знали что будет поставляться (не только микры, но и, например, модель 140ки от болгар) или, несмотря на наличие в производстве более эффективной микрухи, были вынуждены ставить что-то менее подходящее, с кучей обвеса (примеры в описании 140кб контроллера).

Но интересно, куда ведёт дальше эта -5в ? Даже на коннекторе питания такого напряжения или свободного пина нет.

16

Re: Разбор схемы семерки

Ну, 16 штук РУ3 потребляют от -5 в всего 4,8 мА. Мог стоять просто стабилитрон с резистором на плате и делать -5 из -12.
А может, и БП был другой. У Apple ][ БП четыре напряжения выдает.

17 Отредактировано avivanov76 (18-11-2019 01:50)

Re: Разбор схемы семерки

Voldemar0 пишет:

году в 2005 я много дохлых агатовских плат, которые у меня были в нескольких экземплярах, разобрал на детали.
Собственно, с этого и ремонтирую до сих пор другие агаты, даже в "мостах" многие детали их этих разобранных плат

Нет, у меня запасов почти нету, пришлось поискать микрухи по разным конторам. К555КП12, например, не везде есть. Кстати, пока подбирался к дохлой К555КП12 с кусачками, задумался, а нафига ж вокруг столько резисторов на адресные линии понавешено?

Вообще, для ОЗУ важно, чтобы сигналы на адресных линиях были чистые. Резисторы помогают победить звон. Основная причина звона - длинные дорожки и большая суммарная емкость адресных входов. У одного входа емкость всего 6 пФ, но 16 входов в параллель - это уже 96 пФ, не считая емкости монтажа. Ну и высокое входное сопротивление у ОЗУ (полевые транзисторы на входе) влияет - если там что-то зазвенело, то звенеть будет долго :)

Терминировать можно двумя способами - включить один резистор последовательно или включить два резистора, один к земле, другой к питанию. При этом, в разных машинах конструкторы разбирались с этим по разному. Например, в БК, УКНЦ, Корвете и Орионе-128 резисторов нет вообще.

В Микроше, Ирише, Векторе-06Ц, в каждую линию последовательно с выходом мультиплексора включен резистор.

Но такой вариант терминирования как в Агате среди наших машин я не видел нигде. Зато именно такой вариант сделан в Apple ][. Спрашивается, почему?

Похоже, разработчики Агата поступили по принципу "работает - не трогай" и оставили резисторы как есть. А вот почему так в Apple сделано?

Тут, я думаю, дело в том, что у Apple на плате 24 микросхемы ОЗУ и еще 8 микросхем может стоять на Language Card. А Language Card подключается довольно специфически: с основной платы из панельки вытаскивается микросхема ОЗУ и на ее место втыкается разъем с плоским кабелем от Language Card. А на ней самой стоят 9 микросхем ОЗУ (одна взамен вынутой из основной платы). Данные читаются и пишутся через шину данных, а вот адресные линии, RAS и CAS берутся с основной платы. Так что микросхем в сумме может быть 32 штуки, что вместе с емкостью кабеля дает больше 200 пФ.

Еще важный момент - поскольку в Apple вся память на панельках, то можно было купить машины с разным объемом ОЗУ (4, 8, 12, 16, 20, 24, 32, 36, 48 Кб). Причем, использовались не только 16-килобитные микрухи, но и более древние, но более дешевые 4-килобитные Mostek MK4096. А у них емкость входов не 6 пФ, а 10, и 24 штуки дают уже 240 пФ.

И вот похоже, что два резистора стоят именно потому, что заранее емкость неизвестна. Вариант, когда последовательно включается резистор, не подходит, потому что сопротивление резистора надо подбирать под конкретную емкость нагрузки, а она в Apple может меняться.

18

Re: Разбор схемы семерки

Мысль интересная, уже не первый раз про эти резисторы возникал вопрос, даже на этом форуме где-то уже было.

Но тут есть одна неясность:
Допустим, что ТТЛ-выход жёстко притягивает свой конец линии к общему или питанию.
С другой стороны линии сидит вход КМОП, очень похожий на конденсатор и между ними длиная линия a'la дроссель.
Получился LC-контур. Как его гасить резисторами ? Резистор нужно влепить параллельно или последовательно контуру.
С последовательным включением понятно: воткнул его на дорожку и всё отлично.
А вот с параллельным гашением как быть? Резистор нужно воткнуть либо вдоль дорожки (параллельно" дросселю"), но это технически сложно - длина выводов даст сходную индуктивность и эффективность сведётся к нулю либо
параллельно с кондёром - т.е. прям непосредственно у входа в КМОП.
Но на агатовских платах эти резисторы лепили около КП12..... ?
Если решение действительно скопировали с эпла, может быть эти резисторы стоят, но реально ни на что не влияют?
В каком месте эти резисторы стояли на эпле ?
Я бы их ставил в середине ряда памяти.

Или ещё второй дурацкий вариант: может быть они вовсе не гасят звон, а просто вывозят точку переключения 0/1 на более высокий уровень ? У ТТЛ он же в районе 1.3 в, а для КМОП наверняка нужен где-то около 2.5 вольт ? Что там говорят документы на 565 ?

19 Отредактировано avivanov76 (20-11-2019 16:01)

Re: Разбор схемы семерки

Это не похоже на простой LC контур, потому что получается набор из конденсаторов (входов ОЗУ), между которыми включены маленькие катушечки. Это скорее линия задержки. И ведет себя такая штука иначе. Лучше ее сравнить с трубой, в которую ТТЛ выход закачивает воду. Если второй конец трубы открыт, то вся вода выливается и все хорошо. Если второй конец трубы открыт не полностью, то происходит удар, волна отражается и начинает идти в обратную сторону. Придя к началу трубы, она пытается часть воды затолкать обратно в ТТЛ выход, в результате чего давление (уровень сигнала) в начале трубы растет, а в конце - падает. То, что не вылетело из трубы опять отражается, и так болтается туда-сюда, пока давление во всей трубе не станет одинаковым.

С последовательным терминированием понятно - мы ставим резистор и ограничиваем "напор воды в трубе" так чтобы из другого конца успевало вытекать. Но в случае с Apple "напор" заранее не известен, поэтому нужно параллельное терминирование.

По правилам надо, конечно, ставить резистор у входа каждой микросхемы ОЗУ, чтобы помогать "воде вытекать". Но микросхемы могут стоять разные (а значит, и резисторы должны быть разные) и самих резисторов надо дофига (24x7=168).

Поэтому пришлось делать хоть что-то, чтобы улучшить ситуацию. В Apple резисторы стоят у выхода мультиплексоров. В данном случае они просто помогают ослабить отраженную волну.

Тут еще хитрость такая с ТТЛ выходом. К земле то он хорошо притягивает, а вот к питанию - не очень. На картинке схема элемента "2И-НЕ" (четвертинка 155ЛА3). Когда на выходе элемента "0", то через нижний транзистор весь ток утекает без проблем, сопротивление транзистора - десятки Ом. Но если на выходе "1", то ток, во-первых, ограничен резистором 130 Ом, а, во-вторых, ток идет только когда на выходе напряжение меньше, чем падение напряжения на диоде, транзисторе и резисторе. В сумме минимум 1 вольт.

Грубо говоря, если в точке Y напряжение больше 4 вольт (из-за звона), то диод закрыт, ток не течет и сигнал бодро весело отражается обратно в линию.

Я кстати, когда переходник для SCART делал, то заметил, что синхроимпульсы приходят с большим звоном. Я пробовал сначала притянуть входы к +5 в - это ничего не дало. Зато когда я добавил резистор на землю, эффект появился. Мне это показалось странным: ведь внутреннее сопротивление источника питания доли Ома и разницы между резистором на землю и резистором к питанию вроде как быть не должно. Но потом напряг мозг и сообразил, что назначение резисторов в том, чтобы забирать энергию из линии. А скорость отбора энергии зависит от силы тока. То есть, если у нас два резистора по килоому и напряжение 4,9 в, то тогда на шину питания течет (5 - 4,9)/1=0,1 мА, а на землю 4,9/1=4,9 мА. И резистор на землю действует эффективнее.

Про второй вариант думаю - нет. Все справочники и даташиты говорят про полную совместимость по уровням с ТТЛ. Логический "0" определяется как уровень от -1 до + 0,8 в, логическая "1" как уровень от 2,4 до 7 в. Ну и если бы была необходимость в конверсии уровней, то ни "Корвет", ни "Орион-128", ни один клон "Спектрума" бы ни заработал - там же тоже нет резисторов. И кстати, РУ3, РУ5, РУ6 это не КМОП, это n-канальный МОП. На КМОП перешли только ко второму поколению 256 килобитных микросхем ОЗУ.

Post's attachments

TTL_Input.png, 7.86 kb, 320 x 256
TTL_Input.png 7.86 kb, 2 downloads since 2019-11-20 

20

Re: Разбор схемы семерки

КМОП и МОП - разница только в технологии производства или там и параметры транзисторов сильно отличаются ?  Всё равно же это изолированный канал ?

21 Отредактировано avivanov76 (21-11-2019 16:05)

Re: Разбор схемы семерки

Разница в схемах логических элементов: в n-МОП - только транзисторы с каналом n-типа, в КМОП транзисторы с каналами обоих типов. Канал везде изолированный. https://www.listdifferences.com/differe … echnology/

В n-МОП, кстати, хоть и нарисованы резисторы, но вместо них для повышения быстродействия ставили транзисторы обедненного типа.

22 Отредактировано avivanov76 (02-12-2019 01:54)

Re: Разбор схемы семерки

Ремонт материнки плавно перешел в ремонт ячейки процессора. И тут тоже терминирование мне показалось странным :)

Во-первых, резисторы должны бы стоять не у выхода шинных формирователей, а где-то в районе 7 слота.
А во-вторых, непонятно почему уровни притягиваются к напряжению 1,8 в (может даже и меньше, если верхний резистор окажется больше номинала, а нижний меньше). Для ТТЛ логическая единица - это все, что больше 2,4, ноль - все, что меньше 0,8. Напряжение от 0,8 до 2,4 - это такая "серая" зона, а 1,3...1,5 в - это вообще порог переключения. И если логический элемент "поймет" это напряжение как логический ноль, то к нему и придраться нельзя.

Но правда есть в такой схеме и плюс: когда ячейка что-то передает на шину, на осциллографе видно стандартные ТТЛ уровни, а если принимает, то сразу появляется "третий" уровень. Это помогает найти АП16, заклинившие на передачу.