Este artículo es la continuación del artículo "Commodore 64C". Ahora voy a analizar su electrónica. Para acceder al interior hay que quitar tres tornillos que tiene en la parte de abajo. Esto nos permitirá quitar la parte de arriba de la carcasa. Hay que levantarla con cuidado porque la luz indicadora de encendido está conectada a la placa base mediante un cable.
Una vez que desconectemos el cable de la luz indicadora podremos ver el interior del ordenador. En la parte de abajo se encuentra el teclado, conectado a la placa base mediante un grupo de cables. El teclado está atornillado arriba, en los dos extremos, a unos soportes metálicos. En la parte de abajo queda sujeto por unas pestañas de plástico. Para desmontar el teclado debemos quitar los tornillos y desencajarlo de las pestañas de abajo con cuidado de no romperlas. También hay que tener cuidado de no tirar mucho de los cables que lo conectan a la placa base.
Después de desencajar el teclado podemos darle la vuelta y ver los 18 cables que lo conectan con la placa base. La conexión de los cables a la placa base se realiza con un conector de 19 agujeros para pines. Uno de los agujeros no tiene conectado cable y hay un espacio sin agujero. Al quitar este conector ya podremos desmontar el teclado completamente. En el reverso del teclado hay una inscripción que indica que es el modelo 326166-04 509004 20 fabricado por Mitsumi.
El teclado se divide en dos partes. En la parte de arriba se encuentran fijadas las teclas y la parte de abajo es una placa con pistas que van desde los cables a las teclas. Debajo de cada tecla llegan dos pistas terminadas en contactos con forma rectangular. Las teclas se componen de tres piezas: la parte superior con inscripciones, la parte inferior que pone en contacto las pistas al presionarse la tecla y un muelle que mantiene la tecla levantada sin unir las pistas. La pieza superior e inferior se encuentran en lados opuestos de la parte de arriba del teclado y encajan la una con la otra. En la placa de las pistas se indica que el fabricante es Mitsumi y el modelo KSR-A66YF 56 4021 B-01.
La tecla SHIFT LOCK al ser un interruptor tiene un mecanismo diferente. Por la parte de abajo del teclado a la izquierda se puede ver como tiene soldados dos cables. Para desmontar la placa de abajo además de quitar los tornillos que tiene es necesario desoldar los cables de la tecla SHIFT LOCK.
En la parte de arriba del interior del ordenador hay un cartón recubierto de metal que tapa la placa base y hace contacto, mediante una placa de metal, con la carcasa del puerto de expansión para conectar a tierra. La cubierta de metal impide que salgan ondas electromagnéticas del ordenador que puedan causar interferencias en otros aparatos electrónicos. Levantando este cartón podremos ver la placa base.
Con la tapa de cartón levantada ya podremos acceder a casi todos los componentes de la placa pero para acceder a algunos componentes será necesario desatornillar los soportes del teclado que se encuentran a izquierda y derecha.
El ordenador Commodore 64C se vendió con diferentes modelos de placa base en los que cambian algunos de sus componentes. Por ello lo que escribo en este artículo puede no ser válido para alguno de los modelos. En la parte de abajo de la placa se puede ver que la placa de este ordenador es la PCB 2523 II Revisión 3 y ASSY 250469.
En los lados superior y derecho de la placa están los puertos accesibles desde el exterior. En primer lugar se encuentran los puertos usuario, datassette, serie y audio/vídeo. A continuación podemos ver el modulador de televisión, con el conector RCA, y el puerto de expansión. Por último en el lado derecho se encuentran el conector de alimentación, el interruptor de encendido y los puertos de control.
El ordenador tiene un procesador 6510, versión 8500. Como otros procesadores similares de la época tiene un bus de datos de 8 bits y un bus de direcciones de 16 bits, lo que le permite acceder a 216 direcciones de 8 bits/1 byte = 65536 bytes = 64 KiB. Al lado del procesador hay dos chips TMS4464-10NL de 32 KiB de memoria DRAM que forman los 64 KiB de memoria RAM que tiene el ordenador.
Cerca del procesador también se encuentran dos memorias ROM. La memoria MOS 251913 de 16 KiB contiene el interprete de Commodore BASIC y el KERNAL, una serie de funciones para interactuar con el hardware a bajo nivel. En la otra memoria ROM, la MOS 901225, se encuentra el generador de caracteres de texto. Junto a las memorias ROM hay un chip CIA 6526B usado por el procesador para controlar los puertos usuario y serie.
En el lado derecho de la placa hay otro chip CIA 6526B para comunicar el procesador con el teclado y los puertos de control. Cerca de este chip están los pines donde se conecta el teclado numerados del 1 al 20 de derecha a izquierda. Hay 19 pines para los 19 agujeros del conector del teclado y en la segunda posición no hay pin al igual que en el conector del teclado no hay agujero. Esto hace que el conector solo pueda encajar en una posición y no se pueda conectar de forma errónea, la posición sin pin debe coincidir con la posición sin agujero. Es lo que se conoce como marcador de posición. El pin 4 suministra 5 V pero no es usado, ya que en el conector del teclado no hay cable para este pin. Por lo tanto en total solo se usan 18 pines.
El chip CIA 6526B tiene dos puertos de entrada/salida de 8 bits/8 pines que están conectados a los pines 5-20 del conector del teclado. En el teclado de cada cable sale una pista que pasa por 8 teclas. A cada tecla llegan dos pistas, cada una de ellas procedente de un puerto diferente del chip CIA 6526B, formando una matriz de 8x8 = 64 teclas. Cuando se presiona una tecla entran en contacto las dos pistas, cerrando el circuito entre un pin de cada puerto. De esta forma el procesador puede saber que teclas están pulsadas comprobando el estado de los puertos. La tecla SHIFT LOCK tiene las mismas conexiones que la tecla SHIFT izquierda.
La tecla RESTORE no forma parte de la matriz, está conectada a dos de los cables del teclado que a su vez están conectados a los pines 1 y 3 del conector del teclado. El pin 1 está conectado a tierra y el 3 al pin RESTORE del chip 251715 a través de un inversor en el chip 7414 que se encuentra al lado de las memorias ROM. Los pines de los puertos de control usados para las acciones arriba, abajo, izquierda, derecha y disparo también están conectados al chip CIA 6526B. Cada puerto de control se conecta a un puerto de entrada/salida distinto.
Para el audio y vídeo el ordenador cuenta con dos chips dedicados a estas funciones. Para el audio tiene el chip SID (Sound Interface Device) con varias voces, formas de onda, moduladores de amplitud, generadores de envolvente y otras características. El chip tiene una entrada y una salida de audio analógico conectadas al puerto de audio/vídeo. La salida de audio también llega hasta el modulador de televisión. En este ordenador el chip SID original ha sido reemplazo por un chip SwinSID. El chip original debía estar roto o se quería aprovechar alguna mejora del chip SwinSID. Este chip utiliza un microcontrolador ATMEGA88PA y se puede configurar mediante dos jumpers para emular los modelos 6581 o 8580 del chip SID. Al lado del microcontrolador se puede ver un oscilador de 32 MHz que marca su frecuencia de funcionamiento,
Los puertos de control tienen dos pines para señales analógicas de mandos que en lugar de posiciones concretas (arriba, abajo, izquierda y derecha) tienen un rango de posiciones entre dos puntos. En el caso de un joystick se puede usar un pin para el movimiento horizontal y otro para el vertical. También es posible conectar dos "paddles" u otros dispositivos que solo tienen movimiento en una dimensión. Los mandos conectan a los pines potenciómetros accionados por el movimiento del mando, por lo tanto la resistencia de los potenciómetros indica la posición del mando.
El chip SID tiene dos convertidores analógico/digital que miden el tiempo de carga de dos condensadores mediante una corriente que pasa por los potenciómetros. Como los tiempos de carga dependen de las resistencias de los potenciómetros, esto permite saber la posición del mando o mandos. El tiempo se mide en ciclos del procesador, de 0 a 255. Los dos pines de los dos puertos de control se conectan alternativamente a dos pines del chip SID mediante un multiplexor del chip MC14066B que se encuentra entre el conector del teclado y el chip CIA 6526B.
Para el vídeo el ordenador tiene el chip VIC (Video Interface Chip) con una resolución de 320×200 puntos y 40x25 caracteres de texto, diferentes modos de texto y gráficos, 16 colores y sprites. Se desarrollaron diferentes versiones de este chip. Este ordenador tiene la versión 8565 revisión 2 con el sistema PAL. El chip tiene dos pines de salida para las señales de sincronismo/luminancia y color. Estas señales se envían al modulador de televisión, donde se mezclan para formar una señal de vídeo compuesto que se modula junto a la salida de audio del chip SID en un canal de televisión. Las señales de sincronismo/luminancia, color y vídeo compuesto también llegan al puerto de audio/video.
El chip VIC tiene un bus de direcciones de 14 bits que le permiten usar 16 KiB de memoria RAM como memoria de vídeo. Además utiliza una memoria SRAM MN2114 de 512 bytes que se encuentra a su lado para atributos de color de la imagen. El bus de datos del chip es de 12 bits, 8 para la memoria RAM y 4 para la memoria de color.
El puerto de expansión y cada uno de los chips de memoria ROM, memoria RAM, comunicaciones, audio y vídeo están conectados a los buses de datos y direcciones del procesador y tienen asignada una dirección de memoria que se puede consultar en el mapa de memoria del ordenador. Entre todos los componentes suman más de los 64 KiB de memoria a los que puede acceder directamente el procesador 6510. Por esta razón es necesario un sistema de "bank switching" que active el componente al que tiene que acceder el procesador. En los ordenadores Commodore 64 esta función la realiza el chip PLA (Programmable Logic Array). En este modelo de placa el chip PLA y otros chips presentes en modelos anteriores están integrados en el chip 251715 para reducir costes. El procesador 6510 tiene integrado un puerto de entrada/salida de 6 bits que utiliza para controlar el datassette y el "bank switching".
La placa base se puede configurar para usar los sistemas PAL o NTSC mediante el jumper J3 (conectado = PAL, desconectado = NTSC). Las frecuencias de funcionamiento del sistema se derivan de un resonador de 17,734475 MHz para PAL o 14,31818 MHz para NTSC. Mediante un generador de reloj 8701 se crean las frecuencias de "color" y "punto" para el chip VIC.
La frecuencia de color es igual a la del resonador y el chip VIC la divide entre 4 para crear las frecuencias de 4,43361875 MHz o 3,579545 MHz de la subportadora de color en los sistemas PAL o NTSC respectivamente. La frecuencia de punto es la del resonador multiplicada por 2 y dividida por 4,5 para PAL o 3,5 para NTSC, lo que da como resultado 7,881988 MHz para PAL o 8,181817 MHz para NTSC. Esta frecuencia es usada por el chip VIC para mostrar los puntos de la imagen por pantalla.
El chip VIC suministra al procesador su frecuencia de funcionamiento. Para crear esta frecuencia divide la frecuencia de punto entre 8 y el resultado es 0.9852485 MHz para PAL o 1.022727 MHz para NTSC. El procesador y el chip VIC acceden a la memoria en diferentes fases del ciclo de esta frecuencia para no interferirse. Además el chip VIC puede parar el procesador si necesita más tiempo de acceso.
| Resonador/Color | Subportadora-Color | Punto | Procesador | |
|---|---|---|---|---|
| PAL | 17,734475 MHz | 4,43361875 MHz | 7,881988 MHz | 0,9852485 MHz |
| NTSC | 14,31818 MHz | 3,579545 MHz | 8,181817 MHz | 1,022727 MHz |
En la parte derecha de la placa se encuentran los componentes de la alimentación del ordenador. Reciben 5 V de corriente continua y 9 V de corriente alterna del adaptador de corriente y suministran a los componentes del ordenador 5, 9 y 12 V de corriente continua. También suministran los 6 V de corriente continua para accionar el motor del datassette. En el centro se encuentra un fusible de 250 V/1,5 A que en mi ordenador estaba fundido y tuve que reemplazar para que llegaran los 6 V al datassette.
Por último en la siguiente imagen se puede ver la placa base con indicaciones de donde se encuentran los principales componentes. Esta es a grandes rasgos la electrónica del ordenador, en el manual de servicio y los enlaces incluidos en el artículo se puede encontrar más información. El manual de servicio debe ser el correspondiente al modelo de placa que tengamos.
Encomio lo actuado.
ResponderEliminarGracias.
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