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#11281 - 02/23/17 04:25 PM ZX81 ULA Replacement
Admin Japhar Member Carpal Tunnel Registered: 10/19/10 Posts: 9993	ZX81 Bodo Wenzel ULA IntroducciÃ³n Este artÃculo muestra como construir una ULA para el ZX81 partiendo de la informaciÃ³n que se puede encontrar en esta pÃ¡gina web http://members.fortunecity.de/bodo4all/zx/zx81vid.htm DiseÃ±o Lo primero a realizar fue plasmar el esquema teÃ³rico sobre un diseÃ±o de placa real. Desde un primer momento, mi idea fue crear una placa que permitiese quitar la ULA y poner la ULA clon utilizando el mismo zÃ³calo. 1Âº-DiseÃ±o El primer diseÃ±o utiliza el esquema original proporcionado por Bodo. Se utilizan componentes discretos a pesar del poco espacio disponible. El circuito que contiene los 2 transistores, 4 resistencias y 2 condensadores es un circuito de reloj que aprovecha el oscilador cerÃ¡mico de 6.5MHz que existe en la placa de los ZX81. 2Âº-DiseÃ±o Para reducir un poco el nÃºmero de componentes, se buscÃ³ un diseÃ±o alternativo para el circuito del reloj. El chip LTC1799 es un reloj programable de 1Mhz a 33Mhz en formato SMD, el cual solo necesita una resistencia para determinar su frecuencia. No es tan preciso como un cristal de cuarzo pero cumple perfectamente su funciÃ³n. En el datasheet del LTC1799 viene la formula para calcular el valor de la resistencia que necesitamos. Para una frecuencia de 6.5MHz tenemos que recurrir a una resistencia de 15386 ohmios. La resistencia mÃ¡s cercana es la de 15400 ohmios 1 % tolerancia. ConstrucciÃ³n Si hacemos nosotros la placa, lo ideal es comenzar por unir las vias de ambas caras. Los 2 condensadores de 100nf para desacoplo hay que ponerlos al principio, pues tambiÃ©n sirven para conectar pistas entre caras. El siguiente paso consiste en limar las soldaduras de la cara superior. No hacerlo nos puede acarrear problemas a la hora de poner el zÃ³calo PLCC o al insertar el MACH210. Llegado a este punto es conveniente comprobar con un polÃmetro que hay uniÃ³n entre ambas caras. A continuaciÃ³n soldaremos todos los componentes, dejando para lo Ãºltimo el zÃ³calo PLCC. Para las resistencias R5,R6,R7 que regulan la seÃ±al que llega al modulador se han escogidos los valores 0 ohmios, 10K y 4K7 Un punto muy importante en la realizaciÃ³n de la placa son los pines que van al zÃ³calo DIP40 donde se insertaba la ULA. Si nos fijamos con detenimiento en la placa , veremos que los pines centrales no pasan de una cara a la otra. El motivo es que los pines del zÃ³calo PLCC44 ocupan la para superior y no dejan sitio para los otros. La manera de proceder es coger dos tiras de 20 pines y cambiar la altura de los pines que si traspasan la placa. La parte de plÃ¡stico que llevan estas tiras de pines, es conveniente dejarla por 2 motivos: - ayuda a mantener en linea los pines. - Proporciona mucha resistencia a los pines del centro, que solo estÃ¡n soldados a una cara. Una vez soldada las tiras procederemos a igualar la altura. El ZX81 tiene mucho espacio dentro de la carcasa, por lo que no importa si queda algo elevada. Por Ãºltimo soldaremos el zÃ³calo PLCC. Yo suelo estaÃ±ar un poco los contactos donde irÃ¡ el zÃ³calo y, una vez puesto, pasar el soldador sobre los contactos sin nada de estaÃ±o. Posteriormente con un destornillador muy fino compruebo si se mueve el contacto o ha quedado bien soldado. Una vez terminada la placa, el resultado final es el siguiente: MACH210 El corazÃ³n del diseÃ±o estÃ¡ basado en el chip MACH210. Este chip contiene, bÃ¡sicamente, 4 gal 22V10 interconectables en su interior. Bodo utilizÃ³ el lenguaje de programaciÃ³n ABEL para describir las funciones de la ULA y posteriormente utilizÃ³ el software MACHXL para obtener un fichero .hex. Este fichero es el que se utiliza para poder programar el chip MACH210. La utilizaciÃ³n de este chip plantea algunos problemas en la actualidad: - Esta descatalogado. Es un producto algo antiguo ( 1995 ) por lo que no es fÃ¡cil de encontrar. - Se necesita un programador profesional para poder programarlo. Mi icetech LV40 portable si es capaz de programarlo. - Al ser un chip en formato PLCC y los programadores suelen ser DIP, es necesario un adaptador. En mi caso fue asÃ y me lo tuve que construir uno. Detalles del adaptador 44PL-MACHx1x para icetech LV40 portable Problemas Una vez realizada la placa y programado el chip, apareciÃ³ un problema inesperado. Â¡ La pantalla se veÃa tan oscura como con la ULA original! Este inesperado problema, me ha llevado a estudiar mÃ¡s a fondo la seÃ±al de vÃdeo de los ZX81. Mis conclusiones pueden ser leÃdas en el artÃculo ZX81 Video Signal. Bodo Wenzel estudiÃ³ una ULA que presentaba la falta de blanking y realizÃ³ un clon idÃ©ntico Â¡ Con fallo y todo!. El no tenÃa problemas en la visualizaciÃ³n de la imagen ( algunas televisiones pueden funcionar sin la seÃ±al de blanking) y no lo pudo tener en cuenta. La soluciÃ³n al problema es difÃcil pues Bodo me indicÃ³ que el diseÃ±o de la ULA ocupa el 100% de los recursos del MACH210 por lo que la modificaciÃ³n del cÃ³digo es bastante difÃcil. Una alternativa que si resultÃ³ factible ha sido aplicar una modificaciÃ³n que se suele hacer a los ZX81, invertir la seÃ±al de vÃdeo. En vez de pantalla blanca y cursor negro, se invierte el vÃdeo y tenemos pantalla negra y cursor blanco. De esta manera, una vez pasado el sincronismo, la seÃ±al que llega a la televisiÃ³n es negro y ajusta perfectamente la imagen. Esta soluciÃ³n es la he aplicado a la ULA que he construido y funciona perfectamente. En este artÃculo podrÃ¡s encontrar tanto los ficheros originales como los ficheros con salida de vÃdeo invertido. DocumentaciÃ³n Esquema y placa versiÃ³n componentes discretos Esquema y placa versiÃ³n reloj LTC1799 Software MACH210 original Software MACH210 Video invertido Datasheet LTC1799 Agradecimientos A Bodo Wenzel por ayudarme con las dudas y problemas que aparecieron durante la realizaciÃ³n de su ZX81 ULA. 2008 JosÃ© Leandro NovellÃ³n. http://trastero.speccy.org/cosas/JL/ZX81-ULA/ZX81-ULA.html Attachments* ULA_ZX81.jpg (7 downloads) ZX81_ULA_Replacement_MACH210.rar (5 downloads) _________________________
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