iBolit — простой картридж–диагност для MSX

English version can be found here: iBolit — simple diagnostics cartridge for MSX

О проекте

iBolit — простой картридж–диагност. В последнее время появилось достаточно много сообщений от пользователей MSX, у которых их компьютеры перестали работать после длительного (и не очень) хранения или во время одного из включений. В основном, жаловались на чёрный экран после включения, либо вообще на отсутствие «жизни» в машинке. ОЗУ и другие элементы могут выходить из строя либо во время хранения, либо при первом включении. Диагностика таких неисправностей обычно начинается с проверки всех напряжений, частот генераторов и «шевеления» сигналов на шинах адресов и данных, проверка статуса сигнала /RESET и т.д. Было решено сделать примитивный картридж–диагност, с помощью которого можно было бы сразу отмести возможные неисправности питания и «залипания» сигналов.

Картридж создан на основе чипов программируемой логики GAL22V10D, матриц светодиодов и вольт/амперметров для USB выходов персональных компьютеров. На картридж также установлен слот для дополнительного картриджа. Туда можно поставить любой картридж с игрой или с диагностической прошивкой (если кто–то всё же возьмётся её написать). Прошивка микросхемы GAL примитивна — если на входе есть высокий уровень, то светодиод, который подключён к выходу, будет светиться. Картридж дёшев по себестоимости — максимум 12–15 евро - и прост в сборке. Плату с измерителями можно отсоединить от основной платы.

Компоненты для сборки

Компоненты для сборки картриджа можно приобрести у следующих продавцов на AliExpress:

Важная информация

Пожалуйста, внимательно прочтите следующие примечания:

Настоятельно рекомендуется устанавливать керамические конденсаторы повсюду на плате. Для преобразователей постоянного тока необходимы керамические конденсаторы ёмкостью 10 мкФ
Чтобы адаптировать измерители для работы с iBolit, нужно сначала аккуратно вскрыть ножом корпус USB–тестера и снять плату. Затем отпаяйте обе индикаторные панели (отметьте одну индикаторную панель, чтобы не забыть куда её припаивать) и отпаяйте оба USB–разъема с платы. После этого припаяйте индикаторные панели обратно, как можно ближе к плате. И, наконец, припаяйте к плате два 4–контактных разъёма–гребёнки. Контакты гребёнки вставляются в плату с усилием, потому что расстояние между отверстиями не 2.54 мм
Вольтметр с отдельным красным светодиодом рассчитан на -12В, он должен быть установлен в самом нижнем положении на дополнительной плате. Смотрите фотографии платы
Чтобы установить небольшой красный светодиод на вольтметр -12В (это не является обязательным), припаяйте катод светодиода к верхней дорожке GND, а анод ко второму контакту сверху на левом разъёме платы измерителя. Смотрите фотографию платы. Светодиод должен быть немного выше вольтметра, чтобы его ножки не касались поверхности платы
Обратите внимание, что светодиодные сборки могут иметь неправильное положение ключа! Поэтому всегда проверяйте сборки светодиодов с помощью мультиметра в режиме проверки диодов, чтобы определить правильную полярность. Катод должен быть справа, как указано на плате
Выводы обоих DC-DC преобразователей следует осторожно согнуть под углом 90 градусов, а преобразователи должны быть установлены лицевой стороной вниз. Смотрите фотографии платы
Перед использованием микросхемы GAL необходимо «залить» в неё специальную прошивку. Для «заливки» подойдёт и распространённый программатор TL866. При программировании используйте файл прошивки .JED (можно взять здесь) из папки «Firmware» и тип микросхемы «GAL22V10D»

Вместо одной синей и двух красных светодиодных сборок вы можете установить одну красную и две синих светодиодных сборки. Выбор за Вами. Рекомендуется устанавливать светодиодную сборку жёлтого цвета крайней справа.
Пример:

1	2	3	4
Синий	Красный	Красный	Жёлтый
CLOCK	/RD	/RESET	/BUSDIR
	/WR	/INT	/MERQ
D7	A7	A15	/IORQ
D6	A6	A14	/M1
D5	A5	A13	/WAIT
D4	A4	A12	/RFSH
D3	A3	A11	/SLTSL
D2	A2	A10	/CS12
D1	A1	A9	/CS2
D0	A0	A8	/CS1

Подробнее о сигналах здесь

Если Вы устанавливаете сборку светодиодов зелёного цвета, то вам необходимо выбрать другое сопротивление резисторной сборки, например 330 Ом вместо 1 кОм

Перед тем, как вставить диагностическую плату в слот MSX, настоятельно рекомендуется убедиться, что +5В на слоте находится в допустимых пределах (не более 6-7В!), иначе диагностическая плата может выйти из строя. Устройство не имеет защиты от превышения напряжения по шине +5В
Плату с измерителями при необходимости можно отсоединить от основной платы. Но в этом случае на верхний разъём для картриджей не будет подаваться питание. Если необходимо использовать картридж без платы измерителей, установите 5 джамперов горизонтально на разъём для платы с измерителями

Защита от перенапряжения

Так как в картридже нет защиты от перенапряжения, в некоторых случаях возможен выход из строя микросхем и диодов если на слоте появляется значительное превышение напряжения (например 8–9 В).

Для защиты от перенапряжения необходимо выполнить следующие доработки:

отрезать контакт 24 IC1 с обоих сторон от дорожек
припаять стабилитрон (зенер) на 5.1 Вольт 1 Ватт между контактами 24 и 12 катодом к контакту 24 IC1
соединить конденсатор С2 с контактом 24 IC1 с помощью самовосстанавливающегося предохранителя на 0.5А (маркировка T05)
припаять провод от С5 до отрезанной от контакта 24 IC1 дорожки, чтобы подать напряжение на вольтметры.

Данное решение позволяет защитить компоненты iBolit в случае выхода из строя регуляторов напряжения 5–вольтовой линии на MSX.

Схема картриджа

Распиновка JP1 (на основной плате)

Назначение	Номер пина
Назначение	Вход (со слота MSX)	Выход (на верхний слот)
+5в	10	9
GND	8	7
+12в	6	5
GND	4	3
-12в	2	1

Распиновка JP2 (на плате вольтметров)

Назначение	Номер пина
Назначение	Вход (со слота MSX)	Выход (на верхний слот)
+5в	10	9
GND	8	7
+12в	6	5
GND	4	3
-12в	2	1

Фотографии платы

Видео

Ниже приведены видео работы картриджа iBolit совместно с картриджем Carnivore2 (на нём запущена диагностическая программа), который установлен в верхний слот: