Sprzęt, sygnały, przeróbki


Zewnętrzne złącza

 

U góry : widok gniazd TV, EAR, MIC oraz zasilania 9VDC z boku obudowy ZX-81
U dołu : złącze rozszerzeń z tyłu obudowy ZX-81.

 

TV - gniazdo wyjścia telewizyjnego - 36 Kanał UHF (cinch, żeńskie)

Pierścień: Masa
Otwór: Sygnał TV

Uwaga, współczesne odbiorniki telewizyjne (tzn. te wyprodukowane po roku 1981, szczególnie z automatycznym dostrojeniem do kanału) mogą mieć problemy z wykryciem i obsługą sygnału produkowanego przez ZX-81. Jeśli będzie konieczne, należy dostosować kontrast i jasność obrazu, również ręcznie dostroić kanał (o ile jest to obsługiwane w odbiorniku TV).

 

EAR - gniazdo wejścia sygnału z magnetofonu (od wtyczki słuchawkowej w magnetofonie do ZX-81)

Pierścień: Masa
Otwór: Sygnał z magnetofonu

 

MIC - gniazdo wyjścia sygnału na magnetof (od ZX-81 do wejścia mikrofonowego w  magnetofonie)

Pierścień: Masa
Otwór: Sygnał dla magnetofonu

To w rzeczywistości jest sygnał wideo, doprowadzony poprzez opornik i kondensator, który powoduje wyświetlanie białych i czarnych pasów podczas zapisywania i odczytywania danych.

 

9V DC - gniazdo zasilania

Pierścień: Masa
Otwór: +9V prądu stałego


Nawet we firmowym zasilaczu 9V napięcie wynosi raczej 11V niż 9V. Wewnętrznie ZX-81 pracuje z zasilaniem 5V, które jest udostępniane przez regulator napięcia 7805, zatem napięcie wejściowe mogłoby byś w zakresie, jak sądzę, od 7V do 24V. Jednakże wyższe napięcia powodują wzrost wydalanego ciepła na regulatorze (podgrzewając od środka klawiaturę ZX-81, ponieważ to właśnie pod nią Sir Sinclair umieścił radiator - zapewne w Anglii zimy są długie i zimne). Musisz mieć również świadomość, iż napięcie zasilające jest również przekazywane do dołączonych do ZX-81 urządzeń poprzez szynę rozszerzającą. Zbyt wysokie napięcie zasilania może doprowadzić do uszkodzenia tych urządzeń (drukarka, pamięć).

ZX-81 z dołączonym zasilaczem 9V DC


Pobór prądu:

Wewnętrzny 5V, 0.31A, czyli 1.55W bez 16K RAM
Wewnętrzny 5V, 0.39A, czyli 1.95W z modułem pamięci Memotech Mempak 16KB

 

Port rozszerzeń (Gniazdo 46 stykowe, męskie)

Używane są tylko 44 styki, dwa zostały wycięte, tworząc wąską szczelinę, która uniemożliwia odwrotne dołączenie wtyczki urządzenia zewnętrznego. Przy dołączaniu wtyku żeńskiego z 46 stykami należy odciąć z obu końców, najlepiej przed wykonaniem lutowań. W przeciwnym razie wtyczka może nie zmieścić się w otworze z tyłu obudowy ZX-81.

 

Góra Spód
1A
2A
3A
4A
5A
6A
7A
8A
9A
10A
11A
12A
13A
14A
15A
16A
17A
18A
19A
20A
21A
22A
23A
D7
/RAM CS
otwór
D0
D1
D2
D6
D5
D3
D4
/INT
/NAY ??? NMI    
/HALT
/MREQ
/IORQ
/RD
/WR
/BUSAK
/WAIT
/BUSRQ
/RESET
/MI
/REFSH
1B
2B
3B
4B
5B
6B
7B
8B
9B
10B
11B
12B
13B
14B
15B
16B
17B
18B
19B
20B
21B
22B
23B
5V
9V
otwór
0V
0V
CLK
A0
A1
A2
A3
A15
A14
A13
A12
A11
A10
A9
A8
A7
A6
A5
A4
/ROM CS
 
Płyta "główna" ZX-81. Po prawej stronie złącze rozszerzeń z wyciętą szczeliną.

   
Kartridże rozszerzeń powinny posiadać męskie złącze po drugiej stronie z tyłu - pozwala to dołączać kolejne kartridże - jeden do drugiego.

 

Wewnętrzne złącza

Złącze klawiatury ZX81

  Styk  1-8:  A15, A14, A8, A13, A9, A12, A10, A11.
  Styk 9-13:  KBD0, KBD1, KBD2, KBD3, KBD4.

 

Sygnał wideo

Sygnał wyjściowy wideo składa się ze sygnału /SYNC (o niskim poziomie w czasie wygaszania poziomego i pionowego) oraz właściwego sygnału wizyjnego (poziom niski = czarny, poziom wysoki = biały). W ZX-81 oba sygnały są wewnętrznie zmieszane w pojedynczy sygnał, a następnie wyprowadzone na nóżce nr 16 układu scalonego Ferranti. Poziomy napięć są następujące:

  0V    synchronizacja
  2.5V czerń
  5V    biel

 

Zworka przełączająca częstotliwość odświeżania 50Hz / 60Hz

Chociaż częstotliwość odświeżania jest w rzeczywistości regulowana programowo, BIOS określa pożądaną, lokalną częstotliwość odczytując port we/wy o adresie $FE. W ZX-81 ustawienie to uzależnione jest od zwarcia do masy lub rozwarcia nóżki nr 22 układu Ferranti. Gdy jest ona zwarta do masy przez rezystor 0 Ω, oznaczony na schemacie jako R 30, to częstotliwość odświeżania pionowego wynosi 60Hz - zwróć uwagę, iż to ustawienie znacznie zmniejsza czas procesora dostępny dla programów użytkownika w trybie SLOW.

 

Przeróbki sprzętowe

Oto kilka pomysłów, jak zaatakować układy ZX-81 za pomocą kilku oporników, diod oraz nieco drutu. Jest to dosyć proste i nie wymaga żadnego specjalnego oprzyrządowania, czy też trawienia płytek drukowanych, lecz mimo to może być całkiem użyteczne i efektywne.

 

Kliknij w powyższy rysunek, aby zobaczyć schemat ZX-81

 

Wymiana pamięci stałej ZX-81 ROM na EPROM


Pamięć ZX-81 ROM w 28 nóżkowej podstawce

 

Chociaż ZX-81 używa pamięci ROM 2364 8KB z 24 nóżkami, to powinien być zwykle wyposażony w podstawkę 28 nóżkową - pasującą pod pamięć EPROM 8KB. Jednakże kilka wyprowadzeń należy zamienić miejscami:

- odłącz linię A11 od nóżki 20
- odłącz linię A12 od nóżki 23
- połącz nóżkę /OE 22 z nóżką /CE 20
- połącz linię A11 z nóżką 23

(nóżki liczymy wg oznaczeń na 28 nóżkowej pamięci EPROM, np. nóżka 14 znajduje się na dole po lewej, patrząc na układ z góry).

Najlepiej użyć pamięci 2764 EPROM. Układy CMOS 27C64 nie sprawują się najlepiej - być może są za szybkie, a ich wyjścia posiadają zbyt małą obciążalność.

 

Modyfikacja RAM Paks do pracy z grafiką True Hi-Res

Gdy używane jest oprogramowanie True Hi-Res, dane graficzne odczytywane są z pamięci RAM, a nie ROM. Dane te są pobierane sygnałem /RFSH (odświeżanie), a nie zwykłym sygnałem /RD (odczyt). Zatem od pamięci RAM wymaga się przesłania danych, gdy jeden z sygnałów /RD lub /RFSH jest w stanie 0.

Wewnętrzna pamięć RAM spełnia te wymagania, lecz zewnętrzna pamięć RAM zwykle generuje swoje własne sygnały odczytu, które reaguje tylko na sygnał /RD. Problem ten rozwiązał Wilf Ritgers za pomocą poniższej modyfikacji (cały artykuł możesz przeczytać pod tym adresem):

 

Rys.6 Modyfikacja modułu RAMPACK dla celów grafiki Hi-Res

 

Moduł pamięci RAMPACK przystosowujemy do odczytu danych w czasie odświeżania przez odcięcie na złączu krawędziowym ścieżek RD i RFSH i zainstalowanie tylko dwóch diod germanowych 1N34A oraz podciągającego napięcie rezystora 4,7 kΩ. Modyfikację wykonujesz na własne ryzyko!

Uwaga: ZX-81 często wykorzystuje parę małych układów pamięci RAM (zamiast pojedynczej, 28 nóżkowej pamięci statycznej). W każdym razie są to zawsze pamięci statyczne, które nie wymagają cykli odświeżających, zatem odcięcie sygnału RFSH nie powinno sprawić problemów. Możesz być całkowicie pewien, że nie są to na pewno pamięci dynamiczne, ponieważ rejestr odświeżania jest wykorzystywany w liczniku przerwań.

 

Podłączanie monitora

Wewnętrznie ZX-81 wytwarza mniej lub bardziej krystalicznie czysty sygnał wizyjny, który zwykle zostaje zamieniony na sygnał telewizyjny przez modulator UHF w komputerze, a następnie ponownie zdekodowany w demodulatorze odbiornika telewizyjnego, co najprawdopodobniej prowadzi do pogorszenia jakości odbieranego obrazu.

W każdym razie "surowy" sygnał wizyjny można odnaleźć na nóżce nr 16 układu Ferranti w ZX-81. Pojawiają się tam napięcia o poziomach: 0V = synchronizacja, 2,5V = czerń, 5V = biel, które mogą lub nie działać na różnych typach monitorów komputerowych. Niektóre monitory mogą źle reagować na częstotliwości odświeżania, a inne mogą wymagać innych napięć sterujących - co często można rozwiązać za pomocą jednego lub kilku oporników.

Osobiście próbowałem podłączyć się do monitora zielonego GT65 (dla komputerów domowych Amstrad/Schneider CPC): masę połącz do masy, a sygnał wideo do obu wejść /Sync oraz (najlepiej przez opornik 1kΩ) do wejścia Luminance. Napięcie jest widocznie zbyt wysokie (nie powoduje spalenia monitora, lecz obraz jest bardzo jaskrawy) i opornik mniej więcej leczy ten problem.

 

 


   I Liceum Ogólnokształcące   
im. Kazimierza Brodzińskiego
w Tarnowie

©2018 mgr Jerzy Wałaszek

Dokument ten rozpowszechniany jest zgodnie z zasadami licencji
GNU Free Documentation License.

Pytania proszę przesyłać na adres email: i-lo@eduinf.waw.pl

W artykułach serwisu są używane cookies. Jeśli nie chcesz ich otrzymywać,
zablokuj je w swojej przeglądarce.
Informacje dodatkowe