Log de reparaciones: Caja CPC para Jesús García

En RetroMadrid me trajo Jesús García una caja de ampliación de CPC a medio montar, lo tenía todo muy bien estudiado y pensado, pero le faltaba el toque final para terminarla. Tras demasiado tiempo, siempre se le colaban cosas por no acordarme de llevar al taller el esquema del conector de salida de los CPC, ya está terminado.

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Recibido

RetroMadrid 2012

Finalizado

19/07/2012

Precio

0 Euros

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Aparato................:	Caja de ampliación para CPC	Sin N/Serie
Reportado............:	Tenía los componentes, y había montado una placa con el Euroconector Hembra, pero no terminaba de conseguir que funcionara.
Efectuado............:	Se mecaniza la caja, se ubican los componentes, y se cablean directamente tanto en la parte de alimentación como en la de Audio y Vídeo.
	Material proporcionado, la fuente es demasiado grande, la cambio por otra un poco mas pequeña. La placa de la izquierda tiene montado el Euroconector hembra, que he desmontado. Los esquemas incluidos están bien pensados, aunque falta algún detalle como poner el interruptor general.	Preparando la mecanización de la caja por el frontal, izquierda entradas, derecha alimentación.
	Mecanización por la trasera, salida de alimentacion de disquetera, salida de Euroconector, entrada de red. El aluminio cuesta de mecanizar, y mas sin buenas herramientas, se aprecia el fallo junto al conector de red.	Todo dentro, los cables se sujetan al alimentador para que no se muevan, el propio alimentador va pegado al fondo de la caja. En el centro abajo se aprecia la resistencia variable para el ajuste de alimentación del Euroconector.
	Detalle del frontal, a la izquierda alimentacion y a la derecha entradas.	Detalle de la trasera, salidas y entrada de red
	Así queda el frontal, de izquierda a derecha y de arriba a abajo, las dos entradas de sonido, la entrada de vídeo desde el CPC, salida de 12V, el cable es salida de 5V, el Led de encendido y debajo el interruptor general.	Así la trasera, izquierda arriba la salida de alimentacion de una diquetera, debajo la salida del Euroconector, y a la derecha la entrada de red. Para evitar problemas los cables de salida se protegen con cinta aislante, así se evita que se puedan romper por el roce contra el agujero de salida.
	Y así queda funcionando.

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Salida AV en una Atari 2600 PAL

Entradas relacionadas: Modelo 2600, Modelo 2600jr (Esquema,   Parte I,   Parte II,   Mas fotos)

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ATENCION: La TIA tiene un problema importante de fiabilidad, en los 2600jr sobre todo son muy susceptibles de sobrecargarse, y esta manipulación puede acabar con ella. De 4 máquinas 2600jr en las que he probado el MOD, 3 han sufrido la muerte de la TIA, aunque al usarlas de pruebas los ponia y quitaba, una murió nada mas ponerlo, las otras dos tras quitarlo y volverlo a poner, por tanto hazlo bajo tu propia responsabilidad.

Tras el MOD de la 2600jr (oficialmente es la 2600A) PAL, he buscado e intentado varios MOD para las normales, de 6 y 4 botones, de madera o Darth Vader, pero sin éxito, y es que lo que se encuentran son modificaciones para las NTSC, y las PAL usan un chip de salida de vídeo (la famosa TIA, Television Interface Adapter) diferente, por lo que ningún MOD me daba resultados. Pero en este foro alemán he encontrado un esquema que funciona, y os explico como se hace en esta entrada, es un poco mas complicado que el de la Coleco, ya que usas muchos cables, pero tampoco nada del otro mundo.

Primero el esquema teórico, se usa un chip 74HC4050, que es un buffer de 6 entradas para separar y amplificar las señales, en el esquema marco con un círculo las entradas a partir del pin de la TIA del que parten, y las 3 líneas de salida a donde van a parar.

El circuito se monta sobre una placa de topos de 10x10, que es lo mas sencillo de usar, este es el esquema del montaje a utilizar, las entradas están marcadas en violeta, las salidas en rojo, se han agrupado para , aunque se pueden separar sin problemas.que queden juntas, pero no es necesario.

Nuevamente tenía dos consolas que modear a la vez, por lo que una vez probado el circuito en una, lo he echo de nuevo para la otra. Recordar que pinchando en las imágenes se amplían:

Uno de los intentos, es que circuito es mas sencillo, pero no funciona bien con las PAL.
La placa de topos por las dos caras, como tenia un trocito ya cortado esta es de 11x10, pero eso es indiferente.
Se ubica primero un zócalo para el chip, no es imprescindible, pero si es conveniente, se ve la muesca en la zona inferior para ubicar bien el chip luego. Después se añaden las resistencias y el condensador. Luego se ponen los cables.
Luego se da la vuelta y se ubican los puentes con estaño, si son muy largos, es mas sencillo usar un trozo de alambre de los que sobran de las resistencias, le das un toque de estaño en cada extremo y donde haya contacto, aunque a mi me gusta darle estaño por toda su longitud.
Esta es la segunda placa que monte, la única diferencia es que tiene soldados los cables de salida, he usado cable blindado.
La placa suelta y detalle de la TIA. no es necesario sacarla del todo, ya que las soldaduras se hacen sobre la cara visible de la placa.
Los cables soldados, esta no es la placa que monte por que se me olvido la foto, pero es lo mismo, solo hay que tener cuidado con los colores de los cables, para saber cada color a que pata de la TIA va, y recordar que esta invertida, por tanto la pata 1 es la de la derecha y la 20 la de la izquierda.
La placa esta dentro de esta caja metálica, tiene tres agujeros, puesta así el de arriba del todo da acceso a un tornillo que regula una resistencia variable, que ajusta el color. Una vez finalizado a veces hay que tocarlo un poco para que se vean bien los colores. El Donkey Kong de la 2600.
La placa montada, comparada con la del anterior intento. Invaders
Y mas Invaders
El montaje en una de las consolas, los tres conectores RCA en la parte trasera de la maquina. Las tras masas unidas, y los vivos rojo y blanco del audio unidos. Los tres cables de la placa van al vivo amarillo para el vídeo, a la unión rojo-blanco para el audio, y a la unión de las tres para las masas.
En la segunda consola he pensado un lugar un poco diferente, en la parte inferior hay sitio para los conectores, al ser muy alta la caja. Aquí están ubicados
Los cables de los conectores, las tres masas unidas y los dos de audio unidos. Al final los conectores entran, quizá un poco justos, pero los hay acodados, o se puede subir un poco la consola. Creo que quedan bien pues no afectan mucho a la estética original de la consola.

Este montaje no es muy complicado, pero al usar tantos cables es un poco lioso, mejor si os anotáis en una hoja el color de cada cable a que pin corresponde. La placa es pequeña, aunque si alguno se atreve se puede montar directamente sin ella, pero creo que es mucho mas sencillo con la plaquita. La plaquita la podemos ubicar dentro de la caja metálica, por lo que hay que aislarla bien, yo la he recubierto de cinta aislante para evitar problemas.

Este montaje es reversible, si quitas la placa tienes otra vez la original, pero mientras esta montada, la imagen por RF es mala por que quita mucha señal, por eso yo he quitado el cable de RF, no necesario al usarse el de AV.

Historia de la Informática: Segunda Generación (II)

Indice de entradas sobre Historia de la Informática

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En esta segunda parte de los ordenadores de segunda generación, la de los transistores, hablaré de tres maquinas europeas. Un año antes que las máquinas de la IBM se pone en marcha en UK la Harwell CADET, pero no fue una máquina comercial. La propia IBM habla de un prototipo en esas fecha, pero no hay datos fiables sobre el mismo. Unos meses antes de la IBM 1401 se presentaron dos máquinas, la Siemens 2002 y la Olivetty ELEA.

La Harwell CADET fue la primera computadora totalmente transistorizada en estar operativa. La construyó en 1955 la división de electrónica de la Atomic Energy Research Establishment de Harwell. Es la sucesora de la Harwell Dekatron de 1951, una electro-mecánica con reles y tubos. Esta máquina estuvo operativa hasta 1960, y fue usada junto a una Ferranti Mercurio de primera generación. 

Parte de la CADET en exibición, las placas son la CPU, a su izquierda la memoria de tambor

La máquina disponía de memoria de tambor magnético con múltiples cabezales de lectura/escritura, pero trabajaban a solo 58 kHz de reloj por ser el límite de velocidad de los transistores que usaban, unos 324 transitores de unión para la CPU y 76 mas para el tambor. Este tipo de transistores se usaba en telefonía, y eran los únicos disponibles en esas cantidades en ese momento. Su diseño era modular, con placas de circuito que se unían usando buses, pero no pasó de prototipo por lo que no se implementó mas que en placas perforadas.
 
La alemana Siemens 2002 Digital Computer fue un ordenador de media escala de propósito general, completamente desarrollado con transistores por Siemens y fabricado en su planta de Munich. Era una máquina decimal con una longitud de palabra de 12 bits mas signo, usaba sistema decimal con codificación de exceso a tres. Podía realizar unas 2.000 operaciones por segundo.

Una Siemens 2002

Entre sus características interesantes estaba poder trabajar tanto en coma fija como flotante, disponer de 3 registros índices, contadores de posiciones de salto para mejorar la velocidad del programa, substitución automática de direcciones para ubicar el programa en cualquier posición de la memoria. Su memoria de núcleos magnéticos podía ser de 1K, 2'5K, 5K o 10K, apoyada por una memoria de tambor magnético de 10K. Su unidad principal de entrada/salida era una lectora/perforadora de tarjetas, aunque admitía unidades de cinta magnética en su equipamiento.

Los italianos de Olivetty desarrollaron dos prototipos combinando lámparas y transistores, antes de lanzar la ELEA-9003 (ELaboratore Elettronico Aritmetico, Ordenador Electrónico Aritmético), maquina de la que vendieron unas 40 unidades. Se presentó poco después de Siemens 2002 y poco antes de la IBM 1401, y fue adquirida por empresas privadas principalmente. Su nombre se puso por la colonia griega en suelo italiano de Elea y su conocida escuela de filosofía.

La CPU de la ELEA-9003, a la derecha un teletipo y a la izquierda unidad de cinta.

Era una máquina bastante potente, podía ejecutar entre 8000 y 10000 instrucciones por segundo, lo que la hizo la mas rápida durante un tiempo. La máquina usaba 300.000 transistores y diodos, por lo que se montó la empresa auxiliar SGS solo para su fabricación. Usaba palabras de 6 bits, mas uno de marca de palabra y otro de paridad, almacenada en su memoria de ferritas de entre 2K y 16K. Usaba como unidades de almacenamiento auxiliar cinta magnética, cinta de papel o tarjetas perforadas, y se diseñó una impresora de líneas. Podía acoplarse un teletipo como consola del operador, apoyando al panel frontal con las típicas luces para controlar su operación. Como era un ordenador mono-tarea, no disponía de ningún sistema operativo (lo habitual en esa época), y se programaba en código máquina. No disponía de instrucciones de coma flotante, al estar diseñada para aplicaciones de gestión, y todas las instrucciones eran de longitud fija, usando 8 caracteres.

Historia de la Informática: Segunda Generación (I)

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Dentro de la primera generación, en 1951 se inicia la producción de la primera máquina en serie, en 1953 hay unas 100 máquinas en todo el mundo, pero en 1958 solamente los Estados Unidos hay cerca de 2.500 computadoras. En 5 años se ha producido un gran aumento, a pesar de la complegidad técnica de producir, el altísimo precio, y el muy elevado coste de mantenimiento de estas máquinas.

Pero con la segunda generación esto cambia, con las máquinas de transistores la producción en serie es mucho mas sencilla, se reducen el precio de venta hasta a la décima parte, y cualquier empresa grande ya puede disponer de un ordenador, sin contratar a un equipo de ingenieros para que lo mantengan.

En la primera generación se pusieron las bases del diseño, en la segunda se aumenta la velocidad y capacidad, por lo que un ordenador ya no hace una sola tarea a la vez, sino que comienza a usarse en tiempo compartido, pudiendo ejecutar varios programas simultáneamente, las líneas de comunicaciones se comienzan a usar, y aunque la introducción principal de datos y programas sigue siendo las tarjetas perforadas, nacen los primeros terminales con lo que una persona puede interactuar con el ordenador.

IBM es la empresa líder con mucha diferencia en ventas del resto, llegando a una cuota de mercado del 35%, aunque Univac le sigue de cerca. En Europa, además de las empresas británicas como Ferranti, surgen otras como Olivetti que presenta el ELEA, del que vende unas 110 unidades.

La alemana Siemens presenta en Hanover su modelo SIEMENS 2002 Data Processing System, primera máquina comercial a transistores, ganando por unos meses a IBM que presenta la Serie 1400 como su primera línea con transistores. El primer modelo fue el IBM 1401, presentado a finales de 1959 y fabricado desde1960 a 1970. La serie completa estaba compuesta por los modelos 1401 (1959), 1410 (1960), 1420, 1440 y 7010 (1962), 1240 y 1460 (1963), 1450 (1968). Aunque eran similares, no eran exactamente iguales ni compatibles al 100%.

Usaban memoria de ferrita (memorias de núcleos magnéticos), orientada al manejo de número enteros, con palabras de entre 6 y 8 bits, usando 2 bits de zona en los modelos superiores, 4 bits en código BCD, un 1 bit de "marca de palabra" y 1 bit de paridad. La memoria podría tener entre 1.400 y 16.000 bits, cada uno era un núcleo magnético.

Su entrada principal es mediante tarjetas perforadas, aunque según el modelo admiten cintas magnéticas y discos. Su unidad de impresión era la IBM 1403, una impresora de líneas que alcanzaba las 1100 líneas de 132 caracteres por minuto.

Para esta serie se usaba principalmente ensamblador ya sea con SPS (Symbolic Programming System) o con Autocoder, aunque se desarrollaron compiladores de alto nivel como COBOL, FORTRAN, y se desarrolló un lenguaje para la generar informes, el FARGO (Fourteen-o-one Automatic Report Generation Operation), que se convirtió en el RPG (Report Program Generator).

La IBM 1401 fue la primera de la serie, y se empleaba como computadora independiente o como unidad auxiliar de otras computadoras, tanto de uso comercial como científico, centrándose en la entrada salida. Se llegaron a producir una 20.000 unidades de esta máquina en los 10 años que se mantuvo en producción, lo que la hacen una de las mas vendidas por IBM, uno de cada cuatro computadores de los 60 era un 1401, y aunque dejó de producirse en 1971, muchas de las máquinas retiradas en los 70 se vendieron luego en la India.

Sistema completo, unidad lector/perforador IBM 1403, CPU IBM 1401, impresora de líneas IBM 1403

Las máquinas disponían de memorias de ferrita, con una capacidad de memoria de 1'4K, 2K, 4K, 8K, o 16K, aunque su capacidad máxima era de 32K con unidades especiales. Una palabra de memoria se componía de 3 bytes de 6 bits cada uno.

Un uso habitual era procesar los datos con una máquinas mas grande, de las series 700 o 7000, que  almacenaba los resultados en una cinta magnética. Luego se procesaba esta cinta con la 1401, para su impresión o su perforación en tarjetas.

Su popularidad era tan grande, que las máquinas posteriores, el Sistema/36, para mantener la compatibilidad con estas máquinas, disponían de hardware adicional que les permitían una emulación nativa de esta máquina.

Montar salida AV en una ColecoVision PAL (II): Montaje

Montaje: Parte teórica, Parte práctica

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Tras la parte teórica, la realización práctica. Para simplificarlo, he montado un pequeño circuito con placa perforada. He usado placa de topos, que es la que mas me gusta por ser la mas sencilla. Se instalan el transistor y las tres resistencias (van en posición vertical para que ocupe lo menos posible), se cablean las entradas y las salidas, y a funcionar. Pongo primero el esquema, la imagen de la izquierda es desde el lado de componentes, se ubican y se sueldan. Ahora solo queda por la cara de soldaduras se hacen los puentes necesarios, simplemente con un poco de estaño. Finalizamos ubicando los cables y soldándolos.

Esquema del circuito en placa de topos

Los pasos que he seguido para montar en dos consolas a la vez este circuito los presento a continuación, recordar que pinchando en las imágenes se amplían:

Para abrir la consola hay que quitar los tornillos de la parte inferior. Luego hay que abrirla con cuidado, ya que en el frontal hay unas pestañas que sacar con cuidado. Con esto vemos el interior, a la derecha está la placa, recubierta con la caja metálica, y a la izquierda la placa del modulador. Para sacar la caja hay que desoldar la banda que une ambas placas, quitar dos tornillos, y desoldar en el frontal izquierdo un punto de soldadura que lleva la caja. En la zona superior izquierda sale un cable hacia el modulador, que hay que desenchufar del modulador. Del propio modulador sale el cable de RF que también quitamos. Sería posible mantener ambos, solo hay que cortar el cable azul y poner un interruptor que lo habilite o corto, enviando o no señal al modulador. Si se activa la señal de vídeo de AV es mala, por eso la dejo sin ubicar.
Una vez desmontado, ubicamos los conectores. En el interior he unido ambos canales de sonido, y por arriba las tres masas. En el circuito que he puesto he ubicado dos salidas de audio para que sea mas sencillo.
Aquí vemos la placa, a la derecha hay 8 chips de memoria, y a la izquierda los chips de los codificadores PAL.
Ubicando los componentes para buscar el tamaño adecuado. Una placa de 4x7 puntos es suficiente. Las resistencias van en vertical para ahorrar sitio. He cortado dos placas porque tengo dos consolas que modificar.
Dos vistas de los componentes montados.
Por el lado de soldaduras, se aprecian los puentes. Los cables montados, no están los de audio porque los monté directos, pero es mas cómodo si lo hacemos en la propia placa.
La placa montada, con los cables de entrada soldados a los tres puntos de la placa, los 5 voltios salen junto de un punto de la placa junto al componente marrón. La masa de la pata derecha de la resistencia de la zona superior. El vídeo de un punto de la placa justo debajo del componente blanco. El audio sale del cable rojo de salida de la zona superior izquierda de la placa, de donde salen un cable rojo para el audio, uno azul para el vídeo, y uno negro del selector de canal, van al modulador, y hay que dejar desenchufado ese cable para evitar interferencias con la señal de AV.
Resultado, una pantalla de pruebas y el Donkey Kong en marcha.

Espero que os resulte sencillo de hacer, la placa es muy pequeña, se puede montar directamente sin ella, pero así es mas sencillo. La plaquita la podemos ubicar dentro de la caja metálica, o fuera de la misma, pegada al lateral de la caja junto a las salida de AV hay sitio.