Незважаючи на прогнози скептиків, 16-розрядна ІВП "Sega Mega Drive - II" продовжує дивувати своїм довголіттям. Враховуючи доступність і широкий вибір дешевих ігрових картриджів, вона як і раніше бажаний подарунок для дітей молодшого шкільного віку. Її ж можна вважати чемпіоном за кількістю відомих варіантів виконання. У пропонованій статті розглядається історія розвитку цих ІВП та відмітні особливості їх модифікацій, у тому числі останніх випусків.
Японська фірма SEGA Enterprises Ltd. у 1987 р. переживала не кращі часи [1]. Її восьмиразрядная приставка "Sega Master System" (SMS) значно відставала за популярності від "Nintendo Entertainment System (NES) - прародительки "Dendy". Випускає фірма Nintendo NES контролювала 92 % американського і 95 % японського ринку відеоігор. У США кожна третя сім'я мала ІВП, в переважній більшості випадків - NES.
Щоб змінити ситуацію, на фірмі SEGA зібрали сильну команду інженерів під керівництвом Хідекі Сато (Hideki Sato), поставивши їй завдання через рік уявити світу 16-розрядну ІВП. Прообразом послужив ігровий автомат "System 16" фірми SEGA. Саме у нього була запозичена двопроцесорна архітектура: MC68000 (Motorola) і Z80 (Zilog).
Офіційна дата народження "Sega Mega Drive" (MD) - 29 жовтня 1988 р. Саме в цей день її перші примірники з'явилися у продажу в Японії. Презентація на американському ринку відбулася 14 серпня 1989 р., але під торговою маркою "Genesis", так як слово "megadrive" виявилося вже зареєстрованим однієї з фірм США на своє ім'я.
Перші продажі MD в Європі відбулися в листопаді 1990 р. в Англії. ДО ІВП додавалося більше десятка ігор, розроблених фірмами Namco, Electronic Arts, Konami. Якщо врахувати сумісність (через спеціальний адаптер) з картриджами для SMS, загальне число доступних споживачеві ігор досягала сотні. Хороше швидкодія, насичена колірна палітра, стереозвук, різноманітна периферія - ось перелік переваг MD. Але головне - вона стала першою загальнодоступною 16-розрядної ІВП.
Різні варіанти MD несли фірмове позначення "МК-1601 -хх". Були випущені регіональні версії: японська, американська, європейська, азіатська. Всі вони - в прямокутному корпусі розмірами 285x225x50 мм (на рис. 1 - ІВП американського варіанти), розрізняючись форматами телевізійного сигналу (PAL або NTSC), мовами написів, деталями зовнішнього оформлення, блоком живлення, розрахованим на 120 або 220 Ст. В європейських MD не було 9-контактного роз'єму "ЕХТ", в японському варіанті призначеного для підключення модему. MD була забезпечена гніздом для підключення головних стереотелефонів і движковым регулятором гучності. Особливості схемотехніки та ремонту цієї ІВП висвітлені в [2].
У 1993 р., через п'ять років з моменту появи MD, фірма SEGA випустила нові, більш дешеві модифікації приставок "Mega Drive-II" (MD2) і її американський варіант "Генезис-2", зберігши програмну сумісність "знизу-вгору" з MD.
Основні відмінності MD2 від MD:
- ні гнізда для головних телефонів і регулятора гучності;
- на роз'єм A/V OUT" виведений стереосигнал звуку;
- внутрішній ВЧ модулятор замінений зовнішнім;
- у джойстик додані кнопки "X", "Y", "Z", "MODE";
- програмно розділені процедури "холодного" і "теплого" старту;
- передбачена перевірка відповідності регіональної приналежності картриджа і приставки.
Фірмова назва моделей ряду MD2 - "МК-1631-хх", хоча зустрічаються і інші, наприклад, "МК-1632-хх", "НАА2502", "KW-501". На рис. 2 показаний зовнішній вигляд європейської версії MD2 в уніфікованому квадратному корпусі розмірами 210x210x50 мм.
У 1992-1994 рр. в усьому світі 16-розрядні ІВП фірми SEGA були в зеніті слави. Трохи пізніше пальму першості за обсягом продажів перехопила ІВП "Super Nintendo", потім настав час 32-розрядної "Sony PlayStation". З 1996 р. центр "зони існування" ІВП фірми SEGA перемістився в Бразилію і Китай, а потім - в країни СНД
Наприкінці 1997 р. була зроблена спроба відродження MD2. Фірма Majesco (США) випустила по ліцензії сверхоблегченный варіант ІВП під назвою "Genesis-З". В ній відсутній системний роз'єм, що виключає з'єднання ІВП з MegaCD, спрощено деякі функції, покладені на процесор Z80. За зовнішнім виглядом нова модель - щось середнє між хокейної шайбою та CD-плеєром. Перевагами перед "Genesis" та "Genesis-2" стали відносна дешевизна (30...50 дол. США) і можливість роботи з фірмовими японськими ігровими картриджами.
Фірма SEGA офіційно припинила підтримку своїх 16-розрядних ІВП в 1998 р. Всього за 10 років було продано приблизно 30 млн приставок, створене для них більше тисячі ігрових програм і трьох тисяч різновидів картриджів.
Відомі деякі оригінальні модифікації. Серед них "Sega Nomad" - портативна MD2 з вбудованим тридюймовим РКІ, "Wondermega" - симбіоз MD2 і MegaCD, орієнтований на караоке і програвання музичних MIDI-файлів, "МедаРС" - гібрид комп'ютера IBM PC-386 і MD2, призначений головним чином для розробки ігрових програм.
РІЗНОВИДИ MD2
Переважна більшість поширених у країнах СНД ІВП - азіатські та європейські версії MD2. Їх варто було б називати МD2-сумісними, оскільки побудовані вони не на фірмових НВІС SEGA315-xxxx, а на їх копіях різних виробників. Зрідка зустрічаються ліцензійні MD і MD2 (обидва варіанти випускали аж до 1995 р.). Американські ІВП "Genesis", в тому числі "Genesis-З", в країнах СНД не отримали поширення.
MD2 умовно ділять на три покоління за роками випуску: з 1993-го по 1996 рр. - перше, 1997 і 1998 рр. - друге, 1999 р. і пізніше - третє. Розрізняються вони в основному ступенем інтеграції і числом НВІС. Наприклад, починаючи з другого MD2 покоління, процесорні ядра MC68000 та Z80 упаковані в одну НВІС-"мультипроцесор". Серед ремонтників вона відома під назвами "97хх" або "98хх", хоча насправді це дата виготовлення мікросхеми: перші дві цифри - рік (1997 чи 1998), наступні за ними - порядковий номер тижня цього року.
З'ясувати по напису на нижній стороні корпусу, до якого покоління відноситься приставка, вдається не завжди. Корпуси MD2 уніфіковані та взаємозамінні, тому не слід дивуватися, виявивши, наприклад, в корпусі з назвою НАА2502 плату ІВП першого покоління.
Точно визначити тип і покоління ремонтованої MD або MD2 простіше всього по позиційним позначенням та типами встановлених на її платі мікросхем. Табл.1 містить відомості про найбільш поширених варіантах, хоча зустрічаються і інші. Нижче перераховані мікросхеми різного функціонального призначення, які застосовують MD і MD2. В дужках наведені назви фірм-виробників мікросхем.
(натисніть для збільшення)
Центральний процесор: MC68000P, MC68000L, МС68НС000Р (Motorola); SCN68000 (Signetics) - в корпусі DIP-64. HD68HC000CP (Hitachi); MC68000FN (Motorola) - в корпусі QFP-68.
Додатковий процесор: Z84000 (GoldStar); Z80A (Zilog); Z80CPU (Mostek); Z80ACPU (STMicroelectronics); LH0080 (Sharp); TMPZ84C00 (Toshiba); mPD780C (NEC); KP1858BM1 (Росія) - в корпусі DIP-40. Z84C0008 (Zilog); 84C00AU-6 -в корпусі QFP-44.
Відеокодер: СХА1145М (Sony); MB3514 (Fujitsu); KA2197D, KA2198BD (Samsung) - в корпусі SOP-24. CXA1145P (Sony) - в корпусі DIP-24. MC13077P (Motorola) - в корпусі DIP-20.
Аудіо-ОЗУ: SRM2064, SRM2A256 (Seiko Epson); MK48H64 (STMicroelectronics); TC5564, TC5565 (Toshiba); MB8464 (Fujitsu); HY6264 (Hyundai); HM6264 (Hitachi); CY6264 (Cypress); MT5C6408 (Micron); M5M5178 (Mitsubishi); CXK5863, CXK5864 (Sony); MPD4364, MPD43256 (NEC); TMM2064; HSRM2264; MCM6264 (Motorola); UM6264 (UMC); AKM6264 (Asahi Kasei); LC3664 (Sanyo) - в корпусі SOP-28.
Відео-ОЗУ: НМ53461 (Hitachi); mPD41 264 (NEC); M5M4C264 (Mitsubishi); MB81461 (Fujitsu); MT42C4064 (Micron); V53C261 (Mosel-Vitelic); TMS4461 (Texas Instruments) - в корпусі DIP-28. HM53462 (Hitachi) - в корпусі DIP-24. MSM54C864 (OKI) - в корпусі SOJ-40.
Основне ОЗУ: НМ62256, HM66203 (Hitachi); mPD43256 (NEC); KM62256 (Samsung); SRM20256 (Seiko Epson); CXK58257 (Sony); ATT7C256 (AT&T); CY7C199 (Cypress); IMS1630LH (STMicroelectronics); UM62256 (UMC); HY62256 (Hyundai); MB84256 (Fujitsu); M5M5256 (Mitsubishi); MS62256(Mosel); MCM51L832 (Motorola); GM76C256 (GoldStar); Idt71256 (IDT) - в корпусі SOP-28. LH52258D (Sharp); 61256PT - в корпусі DIP-28, TC511632FL (Toshiba) - в корпусі SOJ-40.
Канал звуку: НА17902Р (Hitachi); MPC324C, MPC3403C (NEC); SM8652; ICPA324; KA324 (Samsung); KIA324P (KEC); LM324, MC3403P (Motorola); CA324G (RCA) - в корпусі DIP-14. KA324D (Samsung); LM324D (Texas Instruments); LM324M (National Semiconductor) - в корпусі SOP-14.
УМЗЧ стереотелефонів: СХА1034Р, CXA1634P (Sony) - в корпусі DIP-16. LM358 (Texas Instruments, On Semiconductor, Philips, National Semiconductor, STMicroelectronics); GL358 (Hyundai); ICPA358; KA358 (Samsung) - в корпусі DIP-8.
Стабілізатор +5 В: L7805 (STMicroelectronics); LM7805 (Fairchild); NY7805C; OTI7805; KA7805 (Samsung); KIA7805 (KEC); ML7805; AN7805 (Panasonic); UB7805; uA7805 (National Semiconductor); HSMC7805; GL7805 (Hyundai); UTC7805 (Unisoniс Technologies); UC7805 (Texas Instruments).
Мікросхеми одного і того ж призначення в однакових корпусах, випущені різними фірмами, як правило, взаємозамінні. З появою нових моделей ІВП список розширюється.
Про приставках MD2 першого покоління розказано в [2]. Схема, докладна методика ремонту MD2 другого покоління наведені в [3, 4].
Схема MD2 третього покоління - на рис. 3. Це не офіційний документ фірми SEGA, а результат аналізу пристрою приставок, які побували в руках автора. На цьому ж малюнку схематично зображено розташування основних вузлів та приставки показаний зовнішній вигляд її роз'ємів.
(натисніть для збільшення)
У побуті подібні відеоприставки іноді називають однокристальними, оскільки всі основні функції виконує одна НВІС U5. Вона взаємодіє лише з основним ОЗП об'ємом 32Кх16 біт (мікросхеми U7, U8) і відео-ОЗУ об'ємом 64Кх8 біт (мікросхеми U9, U10). Канал звуку виконаний на ОП U2.2 - U2.4.
Подібно ІВП попередніх поколінь, сигнали SOUND 1 і SOUND2 - вихідні відповідно лівого та правого каналів музичного синтезатора, функціонально аналогічного мікросхемі YM2612 фірми Yamaha, але перебуває все в тій же НВІС U5. Сигнал SOUND3 - вихідний каналу PSG (Programming Sound Generator). Його четырехголосное звучання нагадує "Dendy". Прообразом PSG послужила мікросхема SN76489 фірми Texas Instruments. Виведені на роз'єм S2 "Cartridge" ланцюга SOUND4, SOUND5 - технологічні входи каналу звуку. Вони служать для перевірки без розтину ІВП.
ОУ U2.2 і U2.3 охоплені негативною ОС по ланцюгах R13С6 і R14С7. Верхня межа смуги пропускання цих каскадів - 7,2 кГц. Щоб розширити смугу, рекомендується зменшити до 200 пФ номінали конденсаторів С6 і С7.
Сигнали S-RIGHT і S-LEFT призначені для подачі на зовнішній УМЗЧ. На жаль, у багатьох варіантах MD вони на роз'єм CN2 "A/V OUT" не виведені, що не дозволяє почути стереофонічне звуковий супровід ігор. Операційний підсилювач U2.4, підсумовуючи сигнали лівого і правого стереоканалів, формує монофонічний сигнал AUDIO, подається через роз'єм CN2 на ВЧ модулятор або на вхід монофонічного УМЗЧ.
Роботу ІВП синхронізує генератор, що знаходиться в НВІС U5. Його частота (17,734475 МГц) задана кварцовим резонатором Х1. Значення не випадкове - четверта гармоніка піднесе сигналу кольоровості в системі PAL. Тактова частота процесорного ядра (7,6 МГц) - 3/7 частоти генератора.
Резонатор Х2 встановлюють тільки в американських та японських моделях ІВП, формують телевізійні сигнали стандарту NTSC з частотою піднесе кольоровості 3,58 МГц. Тактова частота процесора у цьому випадку - 7,67 МГц.
Резонатори Х1 і Х2 і телевізійні стандарти перемикають з допомогою перемичок J5.1, J5.2 і групи перемичок J4. Призначення останніх наступне:
- J4.1 ("O/J") - видалена в японських моделях ІВП;
- J4.2 ("N/P")-стандарт NTSC або PAL;
- J4.3 ("TV N/P") - частота піднесе кольоровості 3,58 або 4,43 МГц;
- J4.4 ("6/5") - частота телевізійних полів 60 або 50 Гц.
Тригер Шмітта на ОУ U2.1 контролює напруга в ланцюзі +5 Ст. Якщо за якоїсь причини воно знизилося, конденсатор СЕ2 швидко рвзряжается через діод D2, а після відновлення напруги повільно заряджається через резистор R11. Сформований на виході U2.1 негативний імпульс скидання тривалістю 0,2...0,3 с надходить на висновок 158 мікросхеми U5. Цим запобігають зависання мікропроцесорної системи за "провали" харчування. Замиканням ланцюга WDOG (контакт В2 роз'єму S2 "Cartridge") на загальний провід (GND) можна перезапустити ІВП.
В табл. 2 наведено перелік і призначення всіх ланцюгів, виведених на роз'єм S2.
Напруга живлення ІВП стабілізоване мікросхемою Q1 L7805CV (STMicroelectronics). Діод D1 захищає від випадкової подачі напруги живлення в неправильній полярності.
Конструктивно приставка складається з трьох друкованих плат, сполучених між собою стрічковими кабелями. Бічний роз'єм "System" у даній моделі, як і в "Genesis-З", відсутня. Слід зазначити, що хоча в MD2 першого і другого поколінь 60-системний контактний роз'єм є нерідко трапляється, що на нього виведені далеко не всі ланцюги, необхідні для з'єднання ІВП з модулем MegaCD.
ОСОБЛИВОСТІ РЕМОНТУ
Приблизно 70% несправностей MD2 всіх поколінь припадає на виходи з ладу мікросхеми стабілізатора напруги +5 В і на обриви проводів у шнурі мережевого адаптера, в обмотках трансформатора живлення, в кабелях джойстиків, міжплатний з'єднаннях. Ці дефекти легко знаходять "прозвонкой" проводів омметром і вимірюванням напруги вольтметром. Зокрема, напруга на виводі 1 інтегрального стабілізатора Q1 (див. рис. 3) повинно бути не менше 8, а на його виведення 3 - 5±0,15 Ст.
При пошуку дефектів MD і MD2 можна користуватися MFD-таблицями, що відносяться до розетки підключення картриджа, основного і відео-ОЗП [3]. Дуже часто критерій справність мікросхеми - температура її корпусу. Якщо через хвилину після включення ІВП до якої-небудь з мікросхем вже можна доторкнутися рукою (дуже гаряче), швидше за все, мікросхему слід замінити. Виняток - стабілізатор напруги +5 Ст.
Як уже сказано, MD2 третього покоління основні функції виконує НВІС U5. Однак навіть при її частковому виході з ладу можна спробувати відновити працездатність ІВП. Наприклад, в [5] наведено схеми заміни знаходяться всередині НВІС формувачів сигналів Е і CS дуже простими каскадами на звичайних логічних мікросхемах.
На рис. 4 зображена схема вузла дозволяє вибирати ігри у картриджах, перемикаються за сигналом скидання.
Схема на рис. 5 показує, яким чином можна тимчасово відновити працездатність ІВП при несправному сайт контролю напруги на ОУ U2.1 (див. рис. 3).
Ланцюги процесорної плати ІВП, які слід розірвати, перерізавши друковані провідники, на рис. 4 і 5 помічені хрестами.
Часто зустрічається несправність видеоприставок - погана пайка висновків НВІС до контактним майданчикам друкованої плати. Для пошуку подібних дефектів потрібні збільшувальне скло і тонка голка, якою обережно, без сильного натиску, проводять за всіма висновками НВІС. Погано припаяний висновок видає себе погойдуванням. Для відновлення працездатності досить жалом паяльника (очищеною від надлишків припою!) притиснути висновок до контактної майданчику і прогріти його протягом 1...2 с.
Література
Автор: С. Рюмик, р. Чернігів, Україна