К1127С – полнокорпусной клон в форм-факторе SMD2!

Наверняка официалам в здравом уме даже во сне в голову не приходила такая техническая реализация их системы!

А что такого?

Просто завсегда прогресс развивается по пути удешевления продукции, иногда по пути ее усовершенствования. Ревизии плат Мегадрайва прошли логичную с этой точки зрения эволюцию по пути увеличения степени интеграции примененных СБИС (минимизации количества корпусов микросхем) как внутри первого поколения, так и … Второе поколение пошло еще дальше, сэкономили также и на размере корпуса, а позже даже в нем плату кастрировать стали (официалы!). Не имея преимуществ, кроме габаритных и энергопотребления, второе поколение Мегадрайва (SMD2) еще и уступало первому отсутствием возможности подключения наушников (через встроенный стерео-усилитель с собственным регулятором громкости – этот блок полностью выкинули) и не имением «третьего порта джойстика». И это несмотря на более высокую цену Мегадрайвов второго поколения (маркетологи как всегда выворачивали факты на изнанку и нагло лгали).

И вот сторонний разработчик под корпус SMD2 разрабатывает топологию платы, сходную по ассортименту компонентов с VA3 или VA4 первого поколения (на максимально дискретной серии TA). Это геометрически возможно? – оказывается, да (правда процессор m68k применен в компактном корпусе PLCC68, ну и память тоже миниатюрная smd). Зачем? Вопрос неоднозначный … можно предположить, что всю эту «рассыпуху» в корпусе второго поколения можно было продать дороже, чем ровным счетом тоже самое (что уже было обкатано и продавалось) в корпусах первого поколения. И до кучи сэкономить на текстолите и пластике. Т.е. маркетологи от официалов, получается, работали даже на руку пиратам, которые даже не увеличивали интеграцию компонентов изделия – а просто оптимизировали компоновку. Вобщем, плата с маркировкой К1127С – более чем раритетный и вполне достойный не только коллекции, но с технической точки зрения экземпляр для технических экспериментов и изысканий (не уступающий, а возможно местами и лучший, чем описанный ранее).

С чего все началось.

Досталась мне эта плата (оригинальная со схемотехнической точки зрения и весьма разумно спроектированная с точки зрения расположения компонентов) в условно-рабочем и немало заезженном виде. Пришлось ее чуток облагородить: отмыть/пропаять, – а кое-что даже и заменить. А потом еще почти по кругу всю перепаять несколько раз, прежде чем …

Сейчас всё исправно функционирует и выглядит почти как конфетка ;-)

Клон клоном - а оператива вся японская (причем так и было). Еще на фотке наблюдательный читатель заметит, что во время фото-сессии тут уже гостит древний-раритетный японский YM2612 аж 80-х годов выпуска (с оригинала ревизии VA0), а также очень горячий японский Z80 с логотипом Sharp …

(К слову, этот Sharp даже на частоте до 4MHz разогревается до 60 градусов, при этом заявленная максимальная частота для него - 6MHz!)

Сейчас на плате на долговременную перспективу поставлен советско-белорусский Z80 начала 90-х годов КР1858ВМ3 (самая совершенная в мире вариация данной модели этого архаичного уже в те годы процессора).

(На фотке пример моей ручной пайки: ТА-04 - после замены, ТА-05 не менял - просто обновил припой, пропаял)

А центральный процессор тут изначально был такой «диковинный» - швейцарской фирмы SGS-Thomson (логотип ST).

(Кровати не нашлось, да и проца другого подобного форм-фактора тоже - сфтокал топологию, вернул обратно. Нужно будет легко сниму еще раз)

Так вот.

Всё началось с того ... что, видимо, основной и классической неисправностью этого экземпляра был внутричиповый «отвал» ноги CE у шинного контроллера ТА-04 – на плате был немалый колхоз из проводов, целью которых было подавать этот сигнал на слот картриджа из разных других мест (A23, A22 ... и даже со слота SegaSD – он тут полноценный). Контроллер был заменен мной в первую очередь. Попутно заменены ряд электролитов, касание которых заведомо вело к ребуту. Пропаяны явные сомнительные места, но продолжали проявляться разные прочие косяки в работе: как в виде разных графических артефактов, так и банально стабильность системы оставляла желать лучшего – даже если ничего не трогать руками (а уж если тронуть), вобщем висло частенько всё. Стартовала система тоже порой не с первого раза.

Посмотрев по сторонам … Зачем-то, а-ля «на всякий случай», был даже заменен видеопроцессор (хотя больше с целью качественной пропайки), а потом вслед за ним еще и m68k, и память к нему были выпаяны и установлены обратно (с предварительной очисткой, но без замены) – ибо результат работы системы был далек от желаемого идеала. А вот кровать под Z80 была заменена (да, под ним уже была кровать, но в очень раздолбанном состоянии). Были установлены гребенки под память ZIP. Да, эта плата интересна тем, что предусматривает установку (на выбор) любого форм-фактора VRAM – хоть классический для Мегадрайва ZIP, хоть DIP («среднеразмерный», нестандартный mill400). Более того – применяемые микросхемы можно чередовать!

А за распайку видео-памяти тоже взялся «не от хорошей жизни». После всех замен и пропаек плата в части стабильности работать стала почти железобетонно! – можно ее вдоль и поперек трогать за каждую деталь во включенном состоянии и даже трясти: никаких зависонов и перезагрузок! Обкатка «временем» на ряде тестовых игр также проходит теперь беспроблемно в течение даже нескольких часов. Но … один нюанс заставил немало поморочиться больше с его локализацией, чем с устранением. Это сейчас я могу сказать, что всё просто и чипы видео-памяти здесь совсем не причем, как на то указывал здравый смысл с самого начала, ведь от их замены и перестановки характер артефактов не менялся! А артефакты носили весьма предсказуемый характер, в определенных играх и почти в определенных деталях изображения. Наиболее явно это могло выглядеть, например, так:

(Динамичной маски а-ля "жалюзи" в игре нет - а в кадре она есть!)

Но в большинстве случаев выглядело как «пляшущие»/«дребезжащие» буквы, символы или произвольные спрайты, в т.ч. тайлы фона. Но в некоторых играх глюков-артефактов не было вовсе! Да, и на стабильность работы это всё никак не влияло … Тесты всех видов памяти разными софтинами не выявляли никаких аномалий, но насколько «тяжелы» и полны они? Но так как бага затрагивала именно видео-подсистему, причем лишь в части «эстетики», при том что VRAM была уже оттестирована взаимозаменами (не могут же все микрухи сбоить одинаково) – оставался под подозрением только видео-процессор (новый!). И вот тут я обратил внимание на одну деталь: суффикс в маркировке!

Промелькнула мысля … И я сразу же полез за другой сега-платой - клоном а-ля VA5 первого поколения на серии «SE», на которой я когда-то сделал замену VDP на TA-06 (по причине физического выгорания, до состояния «вспучивания», штатного SE-93).

Помимо VDP вся остальная плата и ее компоненты не имеют следов механических или электрических повреждений, ремонта или иных внешних воздействий - "самоуничтожился" только камень видео-процессора! После замены та сега вернулась к работоспособному состоянию (почти) – артефакты по результатам поверхностного тестирования были списаны на дефект видео-памяти, а ее замена была отменена т.к. текстолит оказался слишком «сыпучим», а дорожки нещадно тонкими. Рисковать «убить» полностью плату не хотелось – отложил её в долгий ящик для каких-нибудь брутально-тестовых целей: типа если что - не жалко, но не для паек-перепаек всяких … А тут вспомнил, что «артефакты»-то: похожие! И да - несколько прогонов: один в один!!! Всё стало ясно.

Факт оказался в следующем: видео-процессоры серии TA-06 с разными буквами не совместимы напрямую друг с другом и не только! Так VDP TA-06 (без буквы) самый «ущербный», т.к. именно он (причем два разных экземпляра: один с разборки, другой вообще девственно новый) плодит описанные выше артефакты как будучи установленным вместо SE-93 (в экосистемe c SE-94), так и будучи установленным вместо TA-06W (внимание на суффикс, в экосистемe c TA-04 и TA-05). Формально есть еще и TA-06WA – он еще более свежий по году выпуска (новенький, запасной, не тестировал его).

Но ведь на многих платах изначально стоит TA-06 (без суффиксов) – в чем отличие их схемотехнического решения подключения обуславливающего совместимость и работоспособность: навскидку выяснить не удалось. На платах где изначально (штатно) стоят разные VDP (с суффиксом и без) нет принципиального отличия не то чтобы по количеству или ассортименту крупных компонентов – подключение самих видео-процов тоже без существенных отличий (в части линий шин управления, питания). Исправной платы под этот пресловутый TA-06 (без буквы) нет, а стало быть возможности проверки обратной совместимости не имею …

Так что пока такое вот равенство и неравенство:

TA-06W = SE-93 ≠ TA-06

В качестве примечания: серия «SE» (в отличие от серии «TA») не имеет в маркировке символов, позволяющих определить год и неделю выпуска микросхем, однако по датировке выпуска плат и приобретения владельцами консолей можно предположить что серия SE более ранняя (1991-92 годы) чем даже самые ранние экземпляры серии TA (1993 год - минимум), несмотря на их большую возможную дискретность (ведь SE-94 в виде двух микросхем SE серии нет). Соответственно и разнообразия номенклатуры в TA серии больше, и выпускались они вплоть до 1998 года (по крайней мере).

Вопреки бытующему мнению, серию SE хвалить причин нет ни разу! Синтезатор SE-95 у них играет наименее выразительно из всех остальных, а видео-процессор хоть вроде и не сильнее других моделей склонен к перегреву, но именно он вышел из строя на одном из экземпляров приставки за счет термического саморазрушения (при полностью целой и неповрежденной иной части платы и ее компонентов). VDP серии TA нагреваются в процессе эксплуатации вплоть до 50 градусов без вреда себе и работе.

PAL-60 штатно.

Рядом с видео-кодером CXA1145 плата К1127С предусматривает установку нескольких джамперов, но штатно туда запаяны перемычки. Заменяем их на джамперы, а также впаиваем резонатор (я впаял 4.43MHz, т.к. предпочтительным для себя считаю режим PAL и как его альтернативу PAL-60 – по причине лучшей цветопередачи в сравнении с NTSC). Суть перемычек следующая:

* Не забываем что для «истинных» 60Hz таймингов нужно заменять основной модуль-генератор Мегадрайва с 53.2034MHz на 53.6931MHz – в этом случае у нас будет «чуток ускоренный» вариант для режима 50Hz с сигналом PAL (что некритично и почти не заметно) и классический 60Hz для PAL-60 (с использованием внешнего установленного кварца 4.43MHz) или оригинальный NTSC.

Фотки до- и после модификации. Слева - классический PAL, справа - PAL60 (причем модуль-генератор можно и не менять, замена нужна лишь для получения возможности выбора режима классического NTSC).

Функциональная табличка перемычек следующая (для разных кварцев или без) получается такая:

*Требуется базовый модуль-генератор строго под выбранный режим (53.2034MHz – PAL, 53.6931MHz - NTSCS) – т.е. фактически выбора не получается.
«Перекрестные» режимы в чистом виде (и на выбор) возможны при «противоположных» частотах базового модуль-генератора и кварца видео-кодера.

Распиновка модуля-генератора (от ключа, против часовой стрелки): NC, GND, Out, Vcc

(Тут видна еще и VRAM в ZIP-корпусах, воткнутая в панельки в тестовых целях)

Еще некоторые нюансы платы K1127C.

• Возможность регионального переключателя зарублена на корню! 25-нога TA-05 самым кратчайшим путем посажана на землю под микросхемой (определяя тем самым регион JP), а 26-нога TA-05 тут же рядом не распаянной висит фактически в воздухе! Да в принципе можно «поднять в воздух» булавкой, отпаяв, и 25-ю ногу (тем самым оказавшись в регионе US) – но вопрос именно в схемотехнике … Большинство плат-клонов (да что уж там, даже оригиналы) имеют разведенные посадочные места под региональные переключатели или перемычки, накрайняк тест-поинты под «залипухи» припоя. А тут вот так – «чисто японский клон».
• Форм-фактор видео-памяти на выбор! Хочешь DIP, хочешь ZIP, хочешь - чередуй (только не перепутать полубайты случайно). А вот оператива обеих процов - только smd (поверхностный монтаж).
• «Второй слот»: плата K1127C предусматривает также редакцию финального изделия в своем составе со встроенными играми, причем выполненными в виде внутреннего картриджа. Сигналы на «втором» картридже не «один-в-один», плюс предусмотрена еще (отсутствующая в моем случае) микросхема мелкой логики для коммутации такого решения.
• Приятной фишкой является полноценная распайка мульти-интерфейсного разъема (чем, судя по разным обзорам, не любой клон похвастать может). Тут же, как и положено, есть и RGB сигнал и, помимо смикшированного моно-, полноценный стерео-выход. Причем плата содержит не один «счетверенный операционник» (как многие клоны, да и некоторые оригиналы), а сразу два! Т.е. реально качество звука на стерео-выходе более чем согласованное и достойное.

PS. Осталось только корпус подходящий найти чтобы придать этому раритету удобоюзабельный и законченный вид. Ведь этой приставкой теперь действительно приятно пользоваться! Кстати легендарную Ямаху оставил пока здесь: добротная аналоговая обвязка на этой плате для канонического синтезатора, красиво звучит, чисто (даже без всяких модификаций!). Стерео-шнурок тоже заказал, как и RGB-SCART … не планировал со вторым поколением Мегадрайва вообще-то связываться, но тут особый случай: лучший экземпляр второго поколения - это зарестайленная схемотехника первого поколения ;-)

MiGeRA (октябрь 2022 - февраль 2023)