FM-PAK HAT v3 (Turbo) construcción paso a paso

Imagen de la placa en cuestión:

Listado de materiales

Instrucciones paso a paso.

Primero soldamos los diodos en la placa y con las patillas que les cortamos, soldamos también los puentes marcados en rojo en la fotografía siguiente. Es decir, los tres pines de «IN» unidos por cable y el resto de puentes no los soldaremos.

A continuación soldamos las resistencias tal como se muestra en la siguiente fotografía:

Nota:

Falta R20 porque cuando tomé la foto no tenía, vosotros debéis soldar esta también.

Ahora soldamos los zócalos de los integrados, aunque en mi caso he utilizado tira de pines como zócalos. Como podéis ver en la fotografía siguiente, los agujeros son grandes y permitiendo que los zócalos entren muy adentro (sólo si son zócalos torneados). He soldado todos los zócalos salvo U48 y U5, luego veremos porqué.

Si hemos utilizado zócalos torneados, debemos cortar los pines por debajo, ya que sobresalen más de la cuenta, en otro caso no es necesario.

Ahora vamos a soldar los pines que van a la placa base, el método que recomiendo es directamente introducir estos pines en la placa base, colocar la PCB encima y soldar sobre el omega todos los pines. Una vez terminado lo sacamos con mucho cuidado haciendo palanca poco a poco por todos los lados, este es el resultado.

Por fin soldaremos los zócalos de U5 y U48.

Si tenemos más de un cristal de velocidad, mejor soldar pines de zócalo también en Y2 al menos hasta que probemos que velocidad es la que más nos conviene.

Cortamos también los pines de estos zócalos por debajo.

Soldamos ahora todos los condensadores. Recordad que los condensadores electrolíticos tienen polaridad (la pata larga es el +). Los soldaremos estos condensadores tumbados tal como muestra su huella.

El regulador de tensión VREG1 debe soldarse invertido con respecto de su huella. Fijaros en la siguiente imagen.

Finalmente soldamos los componentes que faltan, 2 diodos LED, un conector JST y un transistor. Recordad que los diodos LED tienen polaridad, así pues introducid la patilla más larga donde indica el signo más en la siguiente imagen:

Nota:

Podéis ver en la anterior imagen que el cristal esta insertado en 2 pines de zócalo, esto es conveniente si se quiere probar más de un cristal.

Mi Omega ha trabajado con un cristal de turbo de hasta 20Mhz (más estable con uno de 18Mhz) aunque introduciendo un poco de ruido en el circuito de ruido cuando se utilizan más de 10Mhz. La velocidad que podáis alcanzar con el vuestro depende de los componentes escogidos.

A continuación construiremos el cable que proporcionará +12v y -12v desde la fuente.

En la imagen, el cable amarillo es +12v, el negro es GND y el azul que va con los otros 2 es -12v, de momento no prestéis atención a otros cables.

Ahora deberíamos conectar la placa en el omega, sin chips, conectarle el cable desde la fuente de alimentación y medir los voltajes; sobre todo en este punto.

Si ese punto tiene cerca de +5v será correcto, también debéis medir la entrada de +12v, -12v y el resto de voltajes en cada zócalo:

Pendiente de corregir, hay unos puntos que no están conectados a GND, se muestran aquí:

Así pues, si todos los voltajes son correctos salvo esos cuatro puntos, continuamos probando los LEDs, para ello ponemos un par de puentes como en la siguiente imagen.

Lo mejor es que apaguemos y encendamos con los cables puestos. Aunque estos cables se podrían conectar con el ordenador encendido, ni se os ocurra hacer esto en las siguientes pruebas, en las que insertaremos integrados…

Ahora (apagamos y a continuación) insertamos U1 para probar la frecuencia turbo.

La frecuencia debería ser cercana al valor del cristal insertado en Y2. Para poder hacer esta prueba necesitamos un osciloscopio o en su defecto un frecuencímetro.

No hay osciloscopios baratos que os puedan servir a tan alta frecuencia pero en cambio os podría venir muy bien un frecuencímetro como este y es barato:

También hay polímetros que incluyen la medición de frecuencia, considerad vosotros una u otra opción ya que esta herramienta os hará falta más veces.

Una vez comprobado que la frecuencia de turbo se genera correctamente, insertamos U2 y U3, y comprobamos la frecuencia en el pin 6 del Z80 mientras ponemos o quitamos un puente en S1:

Aquí una muestra de las 2 frecuencias en el osciloscopio, he utilizado un cristal turbo de 7,2Mhz, yo he medido juntas la entrada y la salida para mostrar ambas frecuencias en la misma imagen.

A continuación insertamos el z80 y comprobamos si con un jumper en s1 o sin el es capaz de encender el sistema.

Si todo va bien podremos comprobar el efecto del turbo. Con el jumper insertado en S1 debería ir a velocidad normal, y sin él a velocidad turbo. Esto debería hacer que el LED de abajo se iluminase o al menos parpadeara (el turbo se desactiva en el acceso a puertos automáticamente).
Si todo va correctamente podríamos hacer una prueba desde BASIC pero es más fácil probar con cierto software.
Hay juegos que no funcionan bien con velocidades mayores, otros que ni se nota la diferencia, vuestra prueba más fehaciente es si cargáis el juego Gunfright o el Vampire Killer. En esos dos programas podéis comprobar en mitad del juego que la acción se acelera sustancialmente siempre que desconectéis el jumper en S1.

NOTA

A lo mejor alguno de vosotros encuentra problemas al intentar cargar Gunfright desde cinta casete, debéis saber que la función de casete no es compatible con ninguna velocidad distinta de la original.
Hay varias cosas que no funcionarán a alta velocidad en vuestro MSX, para eso está el interruptor del turbo, para utilizarlo solo cuando sea compatible.

Bien, una vez probado el circuito del turbo, comenzamos las pruebas con el circuito FM. De nuevo una prueba por secciones ayudará a identificar un problema. Primero verificamos que el circuito de selección de FM está correctamente implementado.

Antes de nada, debemos haber ampliado nuestras ROM del sistema de la placa base del OMEGA (el chip de firmware) para añadir el software FM (driver, MSX-MUSIC-BASIC, llamadlo como queráis). Más detalles de este proceso en:

Cocinando la ROM del OMEGA

Bien, si ya hemos añadido lo necesario para que nuestro OMEGA soporte MSX-MUSIC, ahora insertamos U6, cargamos un juego con soporte FM (aleste, columns, R-TYPE) y si todo va bien la música estará muda (el sonido como explosiones o disparos no). Además el led de FM debería encenderse (o parpadear rápido) indicando que el módulo FM es accedido. He olvidado indicar en la fotografía que insertéis U48, la prueba funciona igual pero sin este, no oiréis explosiones ni ningún otro sonido.

Ahora sí, insertamos U10, U3 y U48 (si no insertasteis este en el paso anterior) y volvemos a probar.

imagen pdte.

Ahora la melodía debe sonar y deleitarnos.

Por último insertamos U8 y U9, cuya única función es guardar el registro F4.
Aunque esta función no parece importante hemos decidido mantenerla. La única forma de identificar si funciona como debe, es si al reiniciar utilizando el botón de reset. Podréis verificar que el proceso es más rápido puesto que omite el logo de MSX2+.

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