Jak rozbudować ATARI o Ultimate 1MB, Stereo oraz Sophia DVI

Nad rozbudową swoich Atari myślałem już od dłuższego czasu, jednak zajęło mi trochę skompletowanie wszystkich niezbędnych elementów. Oto reportaż z linii frontu. Nie polecam jednak brać się za to, jeśli nigdy wcześniej nie miałeś lutownicy w ręku. No cóż, czas stworzyć prawdziwego 8-bitowego potwora!

Po pierwsze:

WYMAGANE JEST PEWNE DOŚWIADCZENIE W LUTOWANIU. W SZCZEGÓLNOŚCI TRZEBA BĘDZIE WYLUTOWAĆ KILKA UKŁADÓW ATARI. AKCEPTUJESZ RYZYKO I ROBISZ TO NA WŁASNĄ ODPOWIEDZIALNOŚĆ.

1. Rozszerzenia do zainstalowania

Modules for Atari: Stereo V2, Sophia DVI, Ultimate 1MB
Simple Stereo V2, Sophia rev.C DVI, Ultimate 1MB

Ultimate 1MB – nie wiem czy trzeba przedstawiać. W zasadzie jest to ‚must have’ dla każdego, kto chce bawić się Atari na co dzień, nie tylko kolekcjonować i trzymać w gablocie (albo co gorsza w piwnicy :)) Oprócz 1MB pamięci, dostajemy możliwość zaprogramowania i wyboru kilka ROMów z OS-em i Basic’iem, loader dla kartridża SIDE2, wbudowany SpartaDOS X, zegar czasu rzeczywistego i wiele innych udogodnień. Więcej na ten temat na stronie producenta, oraz autora ulepszonego firmware’u.

Sophia rev.C DVI – genialny moduł, który montuje się pod układ GTIA. Pobiera on dane bezpośrednio z niego, i sam generuje cyfrowy obraz w standardzie DVI, omijając całkowicie tor wizyjny Atari. Jak wiemy, bez przeróbek (jak S-Video Mod lub UAV) nie generuje on najpiękniejszego (delikatnie mówiąc) obrazu na współczesnych monitorach LCD 🙂 Sophia daje idealną, cyfrową jakość obrazu o rozdzielczości 1280×1024. Muszę przyznać, że wygląda to świetnie. Możliwe są też inne rozdzielczości dla szerokich ekranów 16:9 lub 16:10, jednak aby zachować prawidłowe proporcje ekranu (aspect ratio) musisz poprosić autora o zaprogramowanie dedykowanego dla docelowej rozdzielczości firmware’u. Więcej szczegółów oraz możliwość zamówienia modułu znajdziemy na forum AtariAge.

Simple Stereo V2 – prosta płytka pozwalająca dodać drugi układ Pokey, dzięki czemu otrzymamy dźwięk stereofoniczny i 8 kanałów. Jest wiele nowych dem oraz kilka gier (w tym parę przerobionych starych) które potrafią z tym rozszerzeniem dać naprawdę czadu 😉 Niestety, trzeba będzie pozyskać skądś Pokey’a – z innej uszkodzonej totalnie płyty lub np. z ebaya. Na szczęście, (już niedługo mam nadzieję) będzie dostępna implementacja czterech Pokey’ów w układzie FPGA, nie trzeba będzie więc kanibalizować płyt, które pewnie w 99% przypadków da się wskrzesić 🙂

2. Dylemat: 130XE czy 800XL

Długo zastanawiałem się, który z dwóch posiadanych modeli Atari rozbudować. Moja 130-ka jest w idealnym stanie wizualnym: brak pożółknięć, otarć czy pęknięć powoduje, że cieszy oko. A ponieważ ma 128 kB RAMu, siłą rzeczy najczęściej z niej korzystam. Z drugiej strony, 800XL: model kultowy, trochę już sterany życiem, odrdzewiony i wyczyszczony. Trzymany pewnie kiedyś gdzieś w zimnej mokrej piwnicy (sądząc po stanie osłony RF i zapachu pieczarek). Ma jednak klawiaturę nie do zdarcia i więcej miejsca na tylnej ścianie na dodatkowe złącza.

Dlaczego postanowiłem wybrać XL-kę?

  • większość układów jest fabrycznie na podstawkach, pozostaje tylko wylutować OS ROM i MMU – mniej pracy i ryzyka, że coś pójdzie nie tak
  • totalnie zdezelowany modulator, którego nie szkoda będzie wyjąć i w to miejsce wstawić gniazdo DVI
  • chcę zachować oryginalny wygląd 130tki, nie wiercąc nic w jej obudowie
Atari 130XE and 800XL
Atarynki gotowe do upgrade’u. Ale którą wybrać?

3. Zaczynamy: wylutowanie odpowiednich układów

Tak naprawdę, niecierpliwiąc się, zacząłem od montażu stereo, chcą posłuchać jak grają dwa Pokey’e. Polecam jednak zacząć od wylutowania odpowiednich układów i wlutowania w ich miejsce podstawek. Moduł nie będzie przeszkadzać podczas częstego odwracania płyty, nie ryzykujemy też, że coś połamiemy przy okazji.

Zlokalizujmy układy: Pokey, GTIA, OS ROM oraz MMU. Poniżej miejsca gdzie znajdują się one na płycie:

Atari 800XL motherboard
Płyta główna Atari 800XL – rozmieszczenie głównych układów
Płyta główna Atari 130XE – wszystkie układy bez podstawek (z wyjątkiem kości RAM, które kiedyś wymieniłem i osadziłem na podstawkach)
Wylutowane OS ROM i MMU

W przypadku mojej Atari 800XL, wystarczyło wylutować OS ROM i MMU. Zdarzają się też modele, gdzie niemal wszystkie układy są fabrycznie na podstawkach, w tedy mamy z górki. Niestety, w modelach 65 XE, 130XE oraz 800XE najczęściej wszystkie są przylutowane bezpośrednio do płyty głównej. Jest to najtrudniejszy element całego upgrade’u. Jeśli nie wylutowywałeś nigdy czterdziestonóżkowych układów, nie rób tego sam. Lepiej zapłacić te kilkadziesiąt złotych doświadczonemu elektronikowi niż zniszczyć sobie sprzęt. Jeśli jesteś jednak zdeterminowany zrobić to samemu, potrenuj przynajmniej wcześniej na jakiś starych kartach sieciowych czy czymś w tym rodzaju:

  • bardzo łatwo odkleić pad lub ścieżkę, jeśli przegrzejesz miejsce lutowania
  • używanie samej lutownicy, pompki do cyny i miedzianej plecionki to droga przez mękę, nie tylko dla początkującego elektronika 🙂
  • szczególnie uważaj przy nóżkach podłączonych do pól masy, wymagają one większego transferu ciepła, cynowe połączenie jest też po drugiej stronie płyty (od góry)
  • nie szarp i nie wyciągaj na siłę układu, jeśli nie wychodzi – gdzieś którąś nóżkę trzyma jeszcze odrobina cyny – sprawdź np. płaskim śrubokrętem, czy nóżki ruszają się w dziurkach, jeśli nie – „odklej” nóżkę od ścianki dziurki i przesuń ją lutownicą na środek, wyczyść dokładnie to miejsce plecionką
  • zdarza się, że nawet pistolety do wylutowywania nie wyssają całej cyny z dziurki, dolutuj trochę świeżej cyny – powinno wtedy łatwiej wyssać całość
Moja chińska rozlutownica za 6$

Idealnie mieć stację lutowniczą z regulowaną temperaturą i przystawkę do rozlutowywania (pistolet rozlutowujący). Ja mam tanią chińską „rozlutownicę ” (połączenie lutownicy i pompki w jednym) i muszę przyznać, że całkiem dobrze spełnia swoje zadanie. Pamiętaj, nawet drogi sprzęt wysokiej klasy potrafi wessać pada razem z cyną, jeśli jest nieumiejętnie używany.

4. Wstawiamy podstawki

Usunięty OS ROM. Elegancko czyścimy miejsce pod podstawkę.

Pady po wylutowanych układach elegancko oczyszczamy z pozostałości cyny plecionką. Ja przeczyściłem je dodatkowo preparatem do oczyszczania styków, który usuwa tlenki (rdzę) i inne zabrudzenia mogące wpływać na pogorszenie kontaktu. Na koniec odtłuszczam powierzchnię alkoholem izopropylowym. Sprawdzamy koniecznie pod lupą, czy wszystko OK i czy przypadkiem jakiś pad nam nie wyparował 🙂 Tak przygotowane miejsca są gotowe pod wstawienie podstawek.

Potrzebujemy wąskiej podstawki 20-nóżkowej oraz szerokiej – 28-nóżkowej. Jeśli wylutowujemy dodatkowo Pokeya i GTIA – to oczywiście jeszcze dwóch szerokich 40-nóżkowych. Akurat nie miałem 28-nóżkowej, przyciąłem więc łądnie większą do odpowiednich rozmiarów. Wstawiając podstawki w otwory uważamy aby nie wyskoczyły nam blaszki. Jeśli tak się stało, najprawdopodobniej w dziurce zostało odrobina cyny, która nie pozwala nóżce podstawki na swobodne wejście. W lutowaniu podstawek nie ma już większej filozofii. Uważamy na czas przyłożenia grota aby nie stopić plastiku, a także na zimne luty, które mogą powstać.

Podstawki pod MMU i OS ROM na swoich miejscach. Jedna blaszka wyskoczyła z powodu lekko krzywej nóżki. Wystarczyło delikatnie pociągnąć ją od spodu pensetą.

Wkładamy wylutowane wcześniej układy, oczyszczając ewentualnie ich nóżki z pozostałości cyny. Jeśli trzeba, delikatnie prostujemy kombinerkami. Uruchamiamy teraz ATARI. Jeśli zobaczymy napis READY, to znaczy że wszystko się udało. Jeśli zamiast tego zobaczymy czarny lub czerwony ekran, mamy gdzieś problem z połączeniem. Czerwony zazwyczaj oznacza problem z U5. Nie panikuj. Wyłącz ATARI z prądu, wyjmij OS ROM, sprawdź multimetrem połączenie między blaszkami podstawki a przelotkami do których prowadzą ścieżki od padów. Przydadzą się w tym momencie schematy obwodów naszego Atari. Sprawdź też, czy jakiś brud nie wpadł do szczelin, mogąc blokować połączenie. Przeczyść nóżki układu scalonego preparatem do czyszczenia styków.

5. Montujemy Simple Stereo V2

No dobra. Najbardziej pracochłonny i newralgiczny etap mamy za sobą. Układy siedzą w podstawkach, ATARI się uruchamia, czas na instalację naszych rozszerzeń 🙂

Dwa Pokey’e – AMI pochodzi z uszkodzonej płyty 800XE, OKI – z mojej 800XL

Zacznijmy od wyjęcia układu Pokey z podstawki, delikatnie podważając go z jednej i drugiej strony płaskim śrubokrętem. Oczyszczamy dokładnie styki z tlenków.

Drugi układ Pokey pozyskałem z totalnie zniszczonej płyty od 800XE, zdecydowanie nie nadającej się do naprawy. Płyta ta miała połamane i powyrywane złącza oraz zniszczone ścieżki. Kupiłem ją za ok. 30 PLN jako rezerwuar części zamiennych, mając nadzieję, że układy scalone wciąż działają. Wylutowanego z niej Pokey’a oczyściłem z resztek cyny i umyłem w IPA.

Czas na przygotowanie kabelków do doprowadzenia sygnałów BELL i A4. Wziąłem gotowy kabelek ze złączkami i przeciąłem go w mniej więcej 1/4 długości. Sygnał BELL wychodzi z nóżki nr 15 układu GTIA, natomiast A4 – z nóżki 13-tej CPU. Można przylutować kabelki bezpośrednio do nóżek, jednak wg mnie, znacznie lepiej znaleźć dogodne miejsca na płycie głównej. Ja sygnał BELL pobieram z nogi kondensatora C23, a A4 – z przelotki obok układu OS ROM. Dokładne miejsca lutowania zaznaczyłem na poniższym zdjęciu:

Płyta Atari 800XL – podłączenie płytki Simple Stereo do wyprowadzeń sygnałów BELL i A4

Czas wstawić płytkę Simple Stereo. Najpierw wstawiamy w nią oba układy Pokey (zwróć uwagę na orientację układów!), a potem montujemy w gnieździe. Obok podstawki U22 znajduje się kondensator C98. Będzie on przeszkadzał w montażu, dlatego trzeba użyć dodatkowej podstawki, którą wstawiamy między moduł Stereo a tą na płycie. Dzięki temu moduł zostanie podniesiony, a kondensator znajdzie się pod nią. Na koniec podłączamy przylutowane wcześniej kabelki. Ostatni pin w module służy do włączania/wyłącznia stereo. Podłączenie go do masy powoduje dezaktywację modułu. Chwilowo zostawiamy ten pin niepodłączony. Później podłączymy sterowanie modułem do karty U1MB.

Pozostaje jeszcze tylko zrobić kabelek audio…

Uruchamiamy ATARI. Czerwona dioda LED na module powinna się świeć. Oznacza to, że Stereo jest aktywne. Należy też sprawdzić np. programem SysInfo, czy moduł jest wykrywany. Trzeba jeszcze tylko zrobić kabelek, żeby wyprowadzić lewy i prawy kanał. Ja do tego użyłem ok. 30cm dwużyłowego ekranowanego przewodu audio. Kolejność wyprowadzeń jest następująca: LEFT – GND – GND – RIGHT.

Stereo gotowe.

6. Montujemy Sophię DVI

Po pierwsze musimy się zastanowić: czy zostawiamy czy demontujemy modulator. Wtyczka DVI mieści się spokojnie nad nim, więc możesz mieć nadal stare wyjście sygnału antenowego. Wymontowanie modulatora ma jednak swoje zalety: zmniejszamy wyczuwalnie poziom zakłóceń w torze wizyjnym, poprawiając tym samym jakość obrazu na standardowym wyjściu „Monitor”.

W moim modelu modulator był już mocno dotknięty rdzą, a obraz z wyjścia antenowego mocno zaśnieżony, nie było sensu więc go trzymać. Dziś chyba już nikt nie używa tego wyjścia. Nawet jeśli kocha retro-granie na telewizorze/monitorze CRT, to prędzej przez złącze SCART lub SVIDEO. Postanowiłem więc go wylutować robiąc miejsce na porządne przymocowanie gniazda DVI:

Demontaż modulatora: roztapiając lutownicą cynę, wyciągnij kombinerkami druty
  • Podłączenie modulatora do płyty wylutowuje się prosto: podgrzewasz lutownicą druciki przy samym padzie i jak tylko cyna się roztopi, wyciągasz delikatnie je do góry. Lepiej użyj do tego kombinerek bo inaczej się poparzysz 🙂
  • Mocowanie do modulatora od spodu: odessij jak najwięcej cyny z mocowań tak aby je można było wyprostować kombinerkami i by mogły przejść przez otwory.
  • Podgrzewając z jednej strony lutownicą mocowania, delikatnie podważaj modulator śrubokrętem lub pensetą z drugiej strony. Podważając delikatnie ale z odrobiną siły, modulator powinien wyjść.

Szczerze powiedziawszy, mocno się spociłem przy tej operacji, ale było warto. Pod modulatorem zalegała spora warstwa rdzy, widać że zbierała się tam wilgoć. Pozostaje tylko przeczyścić płytę np. alkoholem izopropylowym i usunąć plecionką pozostałości cyny.

Z dwóch pinów zrobiłem „podstawkę” pod przód płytki z wtyczką DVI.

Do modułu mamy dołączone pinheady które możemy teraz wlutować w miejsca mocowań modulatora, a sama płytka z gniazdem posiada otwory dokładnie w odpowiednich miejscach. Ja dodatkowo dolutowałem na przedni otwór „podstawkę” z dwóch pinów, aby wtyczka nie wisiała w powietrzu. Ryzykujemy urwanie płytki przy częstym podłączaniu/odłączaniu kabla DVI, który sam w sobie jest na tyle ciężki, że daje efekt dźwigni na płytkę.

Polecam przylutować najpierw podstawkę, włożyć piny montażowe, nałożyć na nie płytkę z gniazdem, dopasować do otworów, a następnie przylutować płytkę od góry do pinów. Dzięki temu nic się nie poruszy i będzie ładnie do siebie pasować. Na koniec lutujemy piny od dołu do płyty głównej.

Sam montaż Sophii nie powinien już sprawiać problemu. Wyciągamy układ GTIA z podstawki na płycie głównej i wstawiamy w to miejsce moduł. Następnie wstawiamy GTIA w podstawkę na module, pamiętając tylko, żeby wstawić go w dobrą stronę (tak jak był wcześniej). Podłączamy płaski kabelek do złącza po prawej i do płytki z gniazdkiem.

Uff, warto było 🙂 Obraz jest jak marzenie. Złośliwcy twierdzą, że wygląda jak emulator na pełnym ekranie. Ehhhh.

Mi pozostało tylko przełączyć mojego NECa w tryb 4:3, żeby obraz nie był rozciągnięty i wybrać profil z nieco zimniejszą temperaturą barw.

7. Ultimate 1MB – no nareszcie!

Ultimate 1MB - siganls connections
Atari 800XL – podłączenie sygnałów PHI2, R/W, RST i HLT do modułu Ultimate 1MB

Przyszła pora na montaż najważniejszego rozszerzenia – Ulitmate 1MB. Zaczynamy od znalezienia na płycie czterech sygnałów: PHI2, R/W, RST i HLT. Sygnały te podłączone są do CPU. Można oczywiście przylutować kabelki bezpośrednio do nóżek procesora, ja jednak nie jestem fanem takiego rozwiązania. Zamiast tego szukamy na płycie dogodnych miejsc, gdzie można ładnie przylutować przewody. Takimi miejscami są np. przelotki (via), przez które łatwo przewleczemy kabelek i przylutujemy go elegancko z drugiej strony płyty. Na zdjęciu obok zaznaczone są miejsca polecane przez autora modułu – Candle’O’Sin. Zaleca on też maksymalnie ile się da przyciąć przewody łączące moduł z płytą główną.

Żeby przymocować moduł, trzeba wywiercić jeden lub dwa otwory w płycie głównej. Otwory powinny mieć średnicę 3mm. Oczywiście otwory muszą wypadać w pustym miejscu pomiędzy ścieżkami 😉 W Atari 800XL dobrym miejscem jest przestrzeń nad kością OS ROM.

Mocujemy teraz taśmy sygnałowe. Wkładamy je w podstawki zamiast układów OS ROM i MMU. Najważniejszą sprawą jest zwrócić uwagę na to, aby były one podłączone w dobrą stronę. Czerwony pasek oznaczający 1 musi znajdować się po lewej stronie (tam gdzie jest wycięcie na podstawce). Teraz musiałem trochę pokombinować, aby poskręcać taśmy tak, aby elegancko wyglądały w obudowie i jednocześnie żeby wtyczki były dobrze zorientowane względem gniazd na module. Odwrotnie do modułu podłączyć się ich na szczęście nie da. Na zdjęciach poniżej widać sposób gięcia taśm.

Po włączeniu uruchamia się SpartaDOS X

Kiedy wszystko jest już na swoim miejscu, nakładamy plastikowe podkładki dystansujące na śrubki i przykręcamy U1MB od góry. Podłączamy wtyczkę z przylutowanymi wcześniej kabelkami. Pozostaje jeszcze podłączyć sterowanie modułem stereo do pinu oznaczonego S0.

Po włączeniu ATARI, powinniśmy usłyszeć charakterystyczne terkotanie, by po chwili zobaczyć ekran z załadowanym systemem SpartaDOS. Jeśli tak się stało, to najprawdopodobniej wszystko działa jak należy 🙂 Naciskając przy włączaniu klawisz HELP, przejdziemy do ekranu konfiguracji rozszerzenia. Ustawiamy tryb pracy rozszerzenia pamięci (1088k RAMBO), decydujemy, czy ma włączać się na starcie SpartaDOS, ustawiamy na razie standardowy system XL, aktywujemy moduł Stereo, a na końcu ustawiamy zegar czasu rzeczywistego. Zapisujemy ustawienia naciskając klawisz S.

Gotowe! Powinniśmy teraz przetestować rozszerzoną pamięć jednym z przeznaczonych do tego programów diagnostycznych jak na przykład eXtended RAM Test.

Ultimate 1MB - all is ready
Wszystko podłączone i gotowe!

8. Wgrywamy najnowszy firmware

Update przy pomocy
SDrive-MAX

W zasadzie można już cieszyć się zamontowanymi rozszerzeniami. Naprawdę warto jednak zainstalować najnowszy firmware autorstwa Johnatana Hallidaya – znanego też jako FlashJazzCat.

Najwygodniej będzie do tego użyć urządzenia typu Sio2SD lub SDrive-MAX. Pobieramy najnowszą wersję firmware’u ze strony autora, rozpakowujemy i wgrywamy na kartę SD plik FIRMWARE.ATR. „Montujemy” go w naszym emulatorze stacji dysków jako dysk D1. Z poziomu SprataDOS uruchamiamy plik UFLASH.XEX.

Postanowiłem zastąpić całą zawartość pamięci flash nowym wsadem. Nadpisane zostaną więc wszystkie sloty z systemami i basic’ami. Zaznaczam więc główny slot ST39SF040 i wybieram plik ULTIMATE.ROM. Cały proces flashowania trwa kilkanaście minut. Jest to też niezły test stabilności naszego systemu. Niestety, jeśli w czasie update’u Atari się zawiesi czy zrestaruje, nasz moduł U1MB zostanie ‚zbrickowany’. Trzeba będzie wyjąć pamięć flash i zaprogramować ją ‚ręcznie’ w programatorze takim jak np. TL866II+. Szczególnie właściciele Atari 1200XL powinni zapoznać się z instrukcją jak uniknąć kłopotów.

Po procesie aktualizacji nastąpi jeszcze weryfikacja. Chwilę później powinniśmy zobaczyć okienko „Completed successfully.” Po restarcie i wciśnięciu klawisza HELP, zobaczymy nowy program konfigurujący.

Koniec! Muszę powiedzieć, że rozszerzenia naprawdę tchnęły w moje Atari nowe życie. Idealny obraz na monitorze LCD, stereo i dodatkowe 1024kB pamięci, które powinny wystarczyć każdemu 😉 Teraz to będzie podstawowa maszynka do pogrania na co dzień i na party. W końcu będzie można pooglądać najnowsze demka na prawdziwym sprzęcie.

Montaż wszystkich rozszerzeń na pewno zajmie kilka ładnych godzin. Mi zajęło to cztery wieczory z przerwami. Pozostało jeszcze tylko dostosować obudowę: wyciąć miejsce na gniazdo DVI oraz wywiercić otworki na cinche od stereo.

OK. To byłoby na tyle. Jeśli powyższy artykuł na coś w ogóle Ci się przydał, to stawiasz piwo 🙂 Pisz też śmiało w komentarzu, jeśli masz jakiś problem, chętnie pomogę. W razie potrzeby mogę również pomóc w instalacji rozszerzeń – wystarczy napisać e-mail.

W następnym artykule przedstawię, jak zamontować płytę główną z rozszerzeniami w obudowie.

Przydatne linki:

Podziel się:
Facebooktwitterredditpinterestlinkedintumblrmail

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *