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无线电电子与电气工程百科全书 第三代视频游戏机Sega Mega Drive-II。 无线电电子电气工程百科全书
尽管有怀疑论者的预测，16 位 TSI“Sega Mega Drive - II”仍然以其长寿而令人惊叹。 鉴于廉价游戏卡带的可用性和广泛的选择，它仍然是小学生的受欢迎的礼物。 就已知版本的数量而言，它也可以被认为是冠军。 本文讨论了这些 IVP 的开发历史及其修改的显着特征，包括最新版本。 日本世嘉企业有限公司1987年，她经历了艰难的时期[1]。 其八位前缀“Sega Master System”（SMS）的受欢迎程度远远落后于“Dendy”的鼻祖“任天堂娱乐系统”（NES）。 NES公司任天堂控制了美国92%和日本95%的视频游戏市场。 在美国，三分之一的家庭接受了 IVP，绝大多数情况下是 NES。 为了做出改变，SEGA 组建了一支由佐藤秀树 (Hideki Sato) 领导的强大工程师团队，肩负着在一年内向全世界推出 16 位 TPI 的任务。 原型是SEGA的“System 16”老虎机。 正是从他那里借用了双处理器架构：MC68000（摩托罗拉）和Z80（Zilog）。 “Sega Mega Drive”（MD）的正式诞生日期是 29 年 1988 月 14 日。正是在这一天，它的第一批产品在日本发售。 美国市场的展示于 1989 年 XNUMX 月 XNUMX 日进行，但品牌名称为“Genesis”，因为“megadrive”一词已被一家美国公司以其名称注册。 MD 在欧洲的首次销售于 1990 年 16 月在英国进行。 Namco、Electronic Arts、Konami 开发的十多款游戏被纳入 IVP。 如果我们考虑到与短信卡带的兼容性（通过特殊适配器），则可供消费者使用的游戏总数将达到一百个。 良好的速度、丰富的调色板、立体声、丰富的外围设备——这就是MD的优点。 但最重要的是，它成为第一个公开可用的 XNUMX 位 TRI。 MD 的各种型号的商品名称为“MK-1601-xx”。 已发布地区版本：日本、美国、欧洲、亚洲。 它们均装在尺寸为 285x225x50 mm 的矩形外壳中（图 1 - 美版 IVP），电视信号格式（PAL 或 NTSC）、铭文语言、外观设计细节、额定电源为 120 或220 V。在欧洲 MD 中没有 9 针“EXT”连接器，在日本版本中用于连接调制解调器。 MD 配备了立体声耳机插孔和滑动音量控制。 [2] 中介绍了该 IVP 的电路特征和修复。
1993 年，MD 出现五年后，SEGA 发布了新的、更便宜的 Mega Drive-II (MD2) 机顶盒及其美国版本 Genesis-2，同时保持了与 MD 自下而上的软件兼容性。 MD2和MD的主要区别： - 没有耳机插孔和音量控制； - 立体声信号输出到“A/V OUT”连接器； - 内部射频调制器已被外部射频调制器取代； - 在操纵杆上添加了“X”、“Y”、“Z”、“MODE”按钮； - “冷”和“热”启动程序在程序上是分开的； - 提供墨盒区域附件和前缀的一致性检查。 MD2系列型号的品牌名称是“MK-1631-xx”，尽管还有其他型号，例如“MK-1632-xx”、“HAA2502”、“KW-501”。 上图。 图2为欧洲版MD2的外观，采用统一的方形外壳，尺寸为210x210x50毫米。
1992-1994年在世界范围内，SEGA 的 16 位 TPI 正处于鼎盛时期。 不久之后，超级任天堂在销量方面接管了大权，然后是 32 位索尼 PlayStation 的时候了。 自1996年起，SEGA IVP的“栖息地”中心移至巴西和中国，进而移至独联体国家 1997年底，有人尝试复兴MD2。 Majesco（美国）已获得 IVP 超轻型版本的授权，称为“Genesis-Z”。 它没有系统连接器，排除了IVP与MegaCD的连接，简化了分配给Z80处理器的一些功能。 从外观上看，新型号是冰球和CD播放器的结合体。 与“Genesis”和“Genesis-2”相比的优势在于相对便宜（30...50 美元）以及能够使用日本品牌游戏卡带。 SEGA于16年正式终止了对其1998位TSI的支持。短短10年间，大约销售了30万台游戏机，为其创建了XNUMX多个游戏程序和XNUMX多种卡带。 一些原始修改是已知的。 其中包括“Sega Nomad”——内置2英寸LCD的便携式MD2，“Wondermega”——MD386和MegaCD的共生体，专注于卡拉OK和播放MIDI音乐文件，“MegaRS”——IBM的混合体PC-2计算机和MDXNUMX，主要用于游戏软件开发。 MD2 品种 独联体国家中常见的绝大多数 TTI 是 MD2 的亚洲和欧洲版本。 它们应该被称为 MD2 兼容，因为它们不是基于专有的 VLSI SEGA315-xxxx 构建的，而是基于来自不同制造商的副本构建的。 偶尔会有许可的 MD 和 MD2（这两个版本均生产到 1995 年）。 美国IVP“Genesis”，包括“Genesis-Z”，在独联体国家尚未获得分销。 MD2根据生产年份有条件地分为三代：1993年至1996年。 - 第一次，1997 年和 1998 年- 第二名，1999 年及以后 - 第三名。 它们的区别主要在于集成度和VLSI的数量。 例如，从第二代MD2开始，MC68000和Z80处理器内核被打包到一个VLSI“多处理器”中。 在维修人员中，它被称为“97xx”或“98xx”，尽管实际上这是微电路的制造日期：前两位数字是年份（1997或1998），后面是星期的序列号今年。 并不总是能够从表壳底部的铭文中找出该前缀属于哪一代。 MD2 机箱是统一且可互换的，因此您应该不会感到惊讶，例如，在名为 HAA2502 的机箱中发现第一代 IVP 板。 通过参考名称和板上安装的微电路类型，最容易准确确定修复的 MD 或 MD2 的类型和代次。 表 1 包含有关最常见选项的信息，尽管还有其他选项。 以下是 MD 和 MD2 中使用的用于各种功能目的的微电路。 括号内给出了微电路制造商的名称。
CPU：MC68000P、MC68000L、MC68HC000P（摩托罗拉）； SCN68000 (Signetics) - 采用 DIP-64 封装。 HD68HC000CP（日立）； MC68000FN（摩托罗拉）- 采用 QFP-68 封装。 附加处理器：Z84000（GoldStar）； Z80A（Zilog）； Z80CPU（莫斯特克）； Z80ACPU（意法半导体）； LH0080（锋利）； TMPZ84C00（东芝）； mPD780C（NEC）； KP1858BM1（俄罗斯）- 采用 DIP-40 封装。 Z84C0008（Zilog）； 84C00AU-6 - 采用 QFP-44 封装。 视频编码器：CXA1145M（索尼）； MB3514（富士通）； KA2197D、KA2198BD（三星）- 采用 SOP-24 封装。 CXA1145P (索尼) - 采用 DIP-24 封装。 MC13077P（摩托罗拉）- 采用 DIP-20 封装。 音频RAM：SRM2064、SRM2A256（精工爱普生）； MK48H64（意法半导体）； TC5564、TC5565（东芝）； MB8464（富士通）； HY6264（现代）； HM6264（日立）； CY6264（赛普拉斯）； MT5C6408（美光）； M5M5178（三菱）； CXK5863、CXK5864（索尼）； MPD4364、MPD43256（NEC）； TMM2064； HSRM2264； MCM6264（摩托罗拉）； UM6264（联华电子）； AKM6264（旭化成）； LC3664（三洋）- 采用 SOP-28 封装。 视频内存：HM53461（日立）； mPD41 264（NEC）； M5M4C264（三菱）； MB81461（富士通）； MT42C4064（美光）； V53C261（摩泽尔-维特里克）； TMS4461（德州仪器）- 采用 DIP-28 封装。 HM53462 (日立) - 采用 DIP-24 封装。 MSM54C864 (OKI) - 采用 SOJ-40 封装。 主内存：HM62256、HM66203（日立）； mPD43256（NEC）； KM62256（三星）； SRM20256（精工爱普生）； CXK58257（索尼）； ATT7C256（美国电话电报公司）； CY7C199（赛普拉斯）； IMS1630LH（意法半导体）； UM62256（联华电子）； HY62256（现代）； MB84256（富士通）； M5M5256（三菱）； MS62256（摩泽尔）； MCM51L832（摩托罗拉）； GM76C256（金星）； Idt71256 (IDT) - 采用 SOP-28 封装。 LH52258D（夏普）； 61256PT - 采用 DIP-28 封装，TC511632FL (东芝) - 采用 SOJ-40 封装。 声道：HA17902R（日立）； MPC324C、MPC3403C（NEC）； SM8652； ICPA324； KA324（三星）； 起亚324P（KEC）； LM324、MC3403P（摩托罗拉）； CA324G (RCA) - 采用 DIP-14 封装。 KA324D（三星）； LM324D（德州仪器）； LM324M（美国国家半导体）- 采用 SOP-14 封装。 UMZCH 立体声电话：СХА1034Р、CXA1634P (Sony) - 采用 DIP-16 封装。 LM358（德州仪器、安森美、飞利浦、国家半导体、意法半导体）； GL358（现代）； ICPA358； KA358（三星）- 采用 DIP-8 封装。 稳定器+5V：L7805（意法半导体）； LM7805（飞兆半导体）； NY7805C； OTI7805； KA7805（三星）； 起亚7805(KEC); ML7805； AN7805（松下）； UB7805； uA7805（美国国家半导体）； HSMC7805； GL7805（现代）； UTC7805（Unison 技术公司）； UC7805（德州仪器）。 由不同公司生产的相同封装中的相同用途的微电路通常可以互换。 随着 IVP 新型号的出现，该列表正在不断扩大。 第一代MD2前缀在[2]中描述。 第二代MD2修复的方案和详细过程在[3, 4]中给出。 第三代MD2电路——如图。 3.这不是SEGA官方文档，而是作者对自己手中的机顶盒进行分析的结果。 该图示意性地示出了机顶盒的主要单元的位置并示出了其连接器的外观。
在日常生活中，这种视频机顶盒有时被称为单芯片，因为所有主要功能都由一个 VLSI U5 来执行。 它仅与容量为32Kx16位的主RAM（微电路U7、U8）和容量为64Kx8位的视频RAM（微电路U9、U10）交互。 声道是在操作系统 U2.2 - U2.4 上制作的。 与前几代的 IVP 一样，SOUND 1 和 SOUND2 信号分别是音乐合成器左右声道的输出，功能上与 Yamaha YM2612 芯片类似，但仍然位于同一 VLSI U5 中。 SOUND3 信号是 PSG（编程声音发生器）输出通道。 它的四声部声音让人想起“Dendy”。 PSG 基于德州仪器 (TI) 的 SN76489 芯片。 路由至 S2“Cartridge”连接器的 SOUND4、SOUND5 电路是声道的技术输入。 他们的作用是在不打开 IVP 的情况下进行检查。 运放 U2.2 和 U2.3 被沿着 R13C6 和 R14C7 电路的负 OS 覆盖。 这些级的带宽上限为 7,2 kHz。 为了扩展频带，建议将电容器C200和C6的值减小至7pF。 S-RIGHT 和 S-LEFT 信号设计用于馈送到外部 UMZCH。 不幸的是，在许多MD版本中，它们没有输出到CN2“A / V OUT”连接器，这不允许您听到游戏的立体声配乐。 运算放大器 U2.4 将左右立体声通道的信号相加，形成单声道音频信号，通过 CN2 连接器馈送到 RF 调制器或单声道 UMZCH 的输入端。 IVP 的运行由位于 VLSI U5 中的发电机同步。 其频率（17,734475 MHz）由 X1 石英谐振器设置。 该值不是随机的——PAL 系统中彩色信号副载波的第四次谐波。 处理器核心的时钟频率 (7,6 MHz) 是发生器频率的 3/7。 X2 谐振器仅安装在美国和日本 IVP 型号中，这些型号可生成彩色副载波频率为 3,58 MHz 的 NTSC 电视信号。 本例中处理器的时钟频率为 7,67 MHz。 谐振器X1和X2以及电视标准通过跳线J5.1、J5.2和一组跳线J4进行切换。 后者的目的如下：
运放U2.1上的施密特触发器控制+5V电路中的电压，如果由于任何原因导致电压下降，电容CE2通过二极管D2快速放电，电压恢复后，通过二极管D11缓慢充电。电阻R2.1。 U0,2 输出端生成的持续时间为 0,3 ... 158 s 的负复位脉冲被馈送到 U5 微电路的引脚 2。 这可以防止微处理器系统在电源故障期间冻结。 通过将 WDOG 电路（S2“盒”连接器的引脚 BXNUMX）短接到公共线 (GND)，您可以重新启动 IVP。 在表中。 图 2 显示了连接到连接器 S2 的所有电路的列表和用途。
IVP 电源电压由 Q1 L7805CV 微电路（STMicroElectronics）稳定。 二极管 D1 可防止意外电源电压极性错误。 从结构上讲，该前缀由通过带状电缆互连的三块印刷电路板组成。 该模型以及“Genesis-2”中没有侧面连接器“系统”。 需要注意的是，虽然第一代和第二代的MD60具有XNUMX针系统连接器，但经常发生的情况是，远未将IVP连接到MegaCD模块所需的所有电路都连接到它。 维修功能 所有各代 MD70 故障中大约 2% 是由于 +5 V 稳压器微电路故障以及电源适配器线、电源变压器绕组、操纵杆电缆、板对板连接中的断线造成的。 通过用欧姆表“振铃”电线并用电压表测量电压，可以轻松发现这些缺陷。 特别是，积分稳定器 Q1（见图 1）端子 3 处的电压必须至少为 8 V，端子 3 - 5 ± 0,15 V。 当搜索 MD 和 MD2 缺陷时，您可以使用与盒式连接插座、主 RAM 和视频 RAM 相关的 MFD 表 [3]。 通常，微电路健康状况的标准是其外壳的温度。 如果打开 IVP 一分钟后，任何微电路都无法再用手触摸（非常热），则很可能需要更换微电路。 +5 V 电压调节器除外。 正如已经提到的，在第三代 MD2 中，VLSI U5 执行主要功能。 但是，即使出现部分故障，您也可以尝试恢复 IVP 的性能。 例如，在[5]中，有一些方案用传统逻辑微电路上非常简单的级联来替换位于VLSI内部的OE和CS信号调节器。 上图。 图 4 显示了一个节点图，该节点允许您选择由重置信号切换的卡带中的游戏。
方案如图。 图5示出了在OS U2.1处的电源电压控制单元出现故障的情况下如何能够暂时恢复IVP的可操作性（参见图3）。
IVP 处理器板的电路，应通过切割印刷导体来断开，如图 4 所示。 5和XNUMX标有十字。 视频机顶盒的一个常见故障是 VLSI 引线与印刷电路板焊盘的焊接不良。 为了寻找此类缺陷，需要使用放大镜和细针，在没有强力压力的情况下，在所有 VLSI 引线上小心地进行。 焊接不良的引线会出现晃动。 要恢复工作能力，只需将烙铁头（清除多余焊料！）压到接触垫上并预热 1 ... 2 秒即可。 文学
作者：S.Ryumik，乌克兰切尔尼戈夫
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