[WIP 60%] Hack SRAM du PCB Hyper Olympic

Note préliminaire: ce WIP se divise en 2 parties: remise en marche du PCB (ça, c'est fini, et ça marche), et création d'un hack sur la SRAM, pour gérer un affichage externe des scores et des épreuves en cours.

Je n'ai pas pu résister à l'envie d'acquérir le PCB de mes rêves (même si c'est une version bootleg) pour pas cher sur eBay.
La contrepartie, c'est qu'il est vendu HS.
Voilà la bête...


Ce board étant un bootleg de la carte Konami, elle en partage le connecteur à la noix. J'ai commandé un connecteur en Chine en même temps que la carte, et je l'attends avec impatience...

En attendant, je vais commencer à contrôler ce que je peux. Je vois déjà quelques trucs qui m'intriguent ou me semblent pas très normaux.

Déjà, la carte est énorme et elle est montée sur 4 pieds au lieu de 7 prévus à l'origine. Résultat: elle est sacrément voilée du côté qui pendait dans le vide. Vu le peux des pieds de PCB, ça fait quand même un peu râler qu'ils n'en aient pas mis de partout...

Bref, commençons l'inspection avec ce qui saute à peu près aux yeux et bricolons ce qui peut l'être...

Ici, on trouve un support de circuit intégré avec deux emplacements non utilisés. Pas banal.
Après vérification sur des photos moches sur Internet, il s'agit d'un ampli op, et c'est le circuit d'origine.
Sur ces PCB de presque 20 ans, il y a une bonne quantité de circuits intégrés montés sur support. Ca veut dire généralement qu'ils ont été remplacés (suite à une panne).
Après réflexion, le bricoleur qui a changé celui-là n'avait pas de support 14 pins sous la main, il en a collé un de 16 pins en coupant les pattes des deux derniers connecteurs! => Les deux trous vides ne sont pas raccordés au PCB. Tout va bien, on continue.


Et là, au dos du PCB, on trouve ce joli fil en travers sur un circuit intégré. Le support semble en bon état, les pistes sont en bon état => pourquoi avoir strappé les 2 pattes? Je dois dire que ça m'intrigue....
Après vérification, il s'agit d'un double compteur 4 bits. En mettant un fil entre le bit de poids fort d'un compteur et le bit d'horloge du 2ème, on arrive à faire un compteur 7 bits. Le montage semble donc valable, on va laisser ça comme ça. Dans la mesure où les traces sont jolies, j'ai 2 hypothèses:
- Le circuit initial était un compteur 7 bits, et on l'a remplacé par un double compteur 4 bits
- Il s'agit d'une modif d'using pour corriger un mauvais design du PCB
Vu que je ne trouve pas des masses de docs techniques sur ce PCB, et que je n'ai pas envie d'étudier tous les brochages de tous les compteurs 7 bits qui existent, je crois que je ne saurai jamais.


Oh... la bele batterie pourrie qui fuit! Je ne pense pas qu'elle soit d'origine, parce que les soudures sont douteuses, mais elle a vécu, c'est sûr.
Mesure prise, elle culmine à 145mV. Je dirais qu'elle est de toute manière en décharge profonde, et qu'il va falloir la remplacer. Une chance qu'elle n'ait pas coulé sur le PCB, les environnements sont sains.
Je n'ai pas le modèle exact, il faudra que je retrouve la tension pour voir si je peux coller une CR2032 (rechargeable), comme je l'avais fait sur mon slot MVS. Ca tombe bien, il me reste des supports de piles (mais ça tombe mal, je n'ai pas de batterie de rechange). Je l'enlèverai et la changerai si j'arrive à faire partir le jeu...


Je détache les deux PCB pour accéder aux circuits de la carte principale.


Vient le moment rigolo de sortir toutes les EPROMS une par une, de les dumper, de les comparer avec les ROMS des sets MAME pour voir à quoi j'ai affaire et si les EPROMS sont corrompues. Vu les étiquettes, collées sur les fenêtres, tout ça me semble d'origine, et donc risque de s'être un poil altéré avec le temps.


Côté sympa de ce programmeur d'EPROM: il me permet de lire à peu près n'importe quoi, et de tester tous les circuits logiques sur support du PCB. Inconvénient: il ne connait pas tous les modèles d'EPROMS, et ne connait pas celui-ci en particulier.
Je galère un moment à trouver un modèle compatible. Il le sera pour la lecture, mais il reste toujours un doute pour la reprogrammation. Si je dois en arriver là, j'ai quand même trouvé le datasheet des EPROMs sur Internet, je pourrai ajuster la tension de programmation et réduire le risque de cramer les puces...


La comparaison est très variable. Je tourne avec 3 sets de ROMs:
- Le set Track&Field de base (=> Centuri, boîte US)
- Le set Hyper Olympic (la version Jap/Euro de Track&Field => Konami)
- Le set bootleg
En regroupant les versions qui présentent le moins de différences, j'arrive à retrouver dans quel set se trouve quelle ROM. La majorité est dans le set bootleg, mais quelques unes proviennent du set Track&Field.
Les 2 premières EPROMs que je teste comportent respectivement 2 et 1 différences avec le dump. Si j'ai des plantages, je saurai par où chercher...
Les tests des circuits logiques (des TTL, en l'occurrence) sont bons, RAS de ce côté-là.
Il me reste un groupe de 5 EPROMS dont je ne retrouve pas de traces dans les sets MAME. Je les dumpe pour la postérité.

Continuons...


Ici, au centre, on voit 2 bouts de fils qui pointent. Il s'agit du condo principal de filtrage du 12V à l'entrée du circuit de l'ampli audio. Il se promène allègrement dans les trous. Un coup de fer à souder, et il ne bouge plus.


J'ai fini ce que je pouvais voir sans brancher quoi que ce soit. Je peux faire un peu de mécanique, et virer les 4 pieds d'origine, pour les remplacer par 6 pieds qui soutiendront bien mieux le board. Je garde les pieds d'origine, ils sont rigolos.
Le board va devoir dormir à plat un moment avant que ce pied ne se décide à toucher terre.

Vu que je suis un incorrigible impatient, j'ai quand même envie de voir si le board fonctionne ne serait-ce qu'un tout petit peu. Donne signe de vie quoi...
Il me vient une grosse envie de mettre du courant dedans et d'aller voir si j'ai de l'activité sur les circuits logiques, les EPROMS, la sortie vidéo.......
Je regarde le brochage du connecteur, et je trouve assez facilement la masse et le +5V. Ces contacts étant en général (et c'est le cas ici aussi) reportés sur et sous le connecteur, je devrais pouvoir y mettre des pinces crocodiles et les raccorder à mon alim contrôlée (pour éviter que tout brûle en cas de problème).
Le 12V est le plus souvent utilisé uniquement pour la partie ampli audio, embarqué sur le PCB. Je ne vais pas le raccorder, ça m'évitera de sortir une alim ATX non contrôlée.

Je commence léger, avec mes 2 pinces. Objectif: 5V et 1A.
Résultat: l'alim se met en géné de courant, et je tombe à 2V.
=> Je remonte petit à petit jusqu'à environ 3A avant que l'alim repasse en géné de tension, et me sorte 5V.
Je contrôle la tension au niveau du PCB => 3V!
Conclusion: ces 3A font morfler mes super câbles chinois, ils ont une résistance trop élevée, et ils me provoquent une chute de tension énorme (et ils chauffent, du coup!).


Plan B: je branche une autre paire de câbles sur mon alim, et je viens les raccrocher à un condensateur de filtrage, à l'arrivée du +5V.
La pince croco noire en plus, c'est pour la masse de l'oscillo, elle ne sert à rien côté alim, mais il y avait une place par là...
Résultat: ça va un poil mieux, je monte à 4V!
Pour ceux qui ne croyaient pas au fait qu'il faut mesurer la tension d'une alim d'arcade sur le PCB...
Je compense la perte Joule dans les fils en montant l'alim à 6V / 4A. Et là, je retrouve bien mon +5V au niveau du PCB. Je vais pouvoir commencer à sonder plein de trucs!
Pour comparaison, une Pandora Box 3 bouffe environ 300mA, et un slot MV1B bouffe 1A. On ne joue pas dans la même catégorie. Le passage de la technologie TTL à la technologie CMOS est passé par là.


Vu qu'en ce moment, je fais dans le signal de synchro, je regarde la sortie vidéo sync, et je vois avec émotion un joli créneau!

Du coup, je vais voir un peu partout sur le PCB, et je trouve de l'activité sur les CPU et sur les bus de données des EPROMs, youpi!!!


Pour la route, la composante rouge du signal vidéo. On a donc bien une image qui doit s'afficher!

Pour la suite... Je n'ai pas encore de connecteur, et je ne compte pas souder des fils sur le PCB pour tester la vidéo (même si ça me démange). Ca fait 37 ans que ce PCB est en circulation, ce n'est pas le moment de le flinguer parce que je ne peux pas attendre 2 semaines.
A moins que mes sorties / entrées de sockets pour tout ce qui bougeait n'aient arrangé un quelconque contact pourri (c'est possible, il faut voir comme les EPROMs grinçaient), l'écran devrait m'afficher des messages d'erreurs ou une imagé pourrie.
En tout cas, il me tarde de savoir  

Dans tous les cas, l'excellent site Jammarcade.net propose une ROM de diagnostic excellente, qui devrait me permettre de tracer pas mal de problèmes potentiels sur ce PCB.
https://www.jammarcade.net/track-field-test-rom-beta/
Encore faut-il avoir un affichage qui fonctionne!
Wait and see...

Ce soir, j'étais d'humeur bricoleuse.
Comme je ne sais pas quand mon connecteur "Konami" va arriver de Chine, ni même s'il va arriver un jour, j'ai choisi la formule offensive.
La NeoGeo va me sauver la vie...

Voilà une superbe carte JAMMA de cartouche 138in1 MVS... vu que j'ai câblé cette cartouche sur mon super menu de sélection, cette carte ne me sert plus qu'à générer des signaux vidéo pour mes travaux sur le déphasage de synchro. Et le connecteur femelle ne me sert plus à rien...

La carte ressemble à ça, avec son beau connecteur bleu qui fait envie.



Dessoudage du connecteur:



On obtient un connecteur bien trop large, mais rien que des pinces coupantes et de la colle chaude ne puissent régler...



Vu que mes fils tout pourris chauffaient, je sors l'artillerie lourde, avec des fils que j'utilise habituellement pour câbler les prises électriques de la maison. Je soude ça sur le connecteur, j'ajoute un mini voltmètre pour contrôler la tension à l'arrivée sur le PCB, et j'ai plutôt une bonne surprise: j'enregistre une chute de tension de seulement 0,2V.



Il est un peu tard et ce n'est pas encore le week-end, alors je me contente de jouer à l'oscillo pour tester quelques lignes de bus, et la présence d'un signal vidéo.
Pour le reste, ce sera pour ce week-end.

Ca tire 20 watts, et ça se sent. Tout chauffe sur ce PCB, de la logique aux CPU, en passant par les EPROMs! En ce temps là, la vie était dure pour les jeux d'arcade!

Si un jour je parviens à faire tourner ce truc, il faudra étudier le remplacements de certains TTL par leur équivalent CMOS pour réduire la consommation.

Premier lancement après ces petits bricolages...

J'ai viré la batterie toute pourrie et je teste un système poir backuper la SRAM avec une pile 2032 sans la faire exploser...



Et je m'aperçois d'un souci... pas de backup des scores quand je débranche, malgré une tension supérieure à celle mentionnée sur la notice de la puce de SRAM.
Pas de panique, ça peut venir du DIP switch de réglage.
Je ne sais pas si c'est parce qu'il s'agit d'un bootleg, mais les DIP qui gèrent le nombre de vies me semble fonctionner de travers (1 DIP mort?).
Si ce n'est que ça, ça se teste et ça fait moins flipper.
Si ça marche, je vous explique les calculs pour la pile, si quelqu'un passe par là .
J'ai essayé de virer la SRAM pour voir, et le PCB ne part pas. J'en déduis qu'elle fonctionne un minimum.
J'ai quand même un doute, parce que j'ai essayé de tout défoncer au 100m, et mon nom n'apparaît pas en haut....

J'ai testé le chip de SRAM à part avec mon programmeur d'EPROMS qui semble tout savoir faire pour pas cher, et il va bien.
Avec le problème de score non mémorisé, quand bien même le PCB est allumé, et avec les mesures que j'ai prises pour calculer les composants de la pile de sauvegarde, une piste apparaît...
Résumé des tensions relevées:
- tension théorique de la batterie: 3.5V. Relevée: 0.15V (elle était morte, ce n'est pas une surprise)
- la tension sur le circuit de charge et sur le chip de SRAM est la même (même piste), 3.15V
- tension à vide de la 2032: 3.3V
Sachant tout ça, j'ai mis en série avec la pile une diode Shotkey. Le but?
- la diode empêche le chargement de la pile par le courant d'alimentation du chip quand le PCB est sous tension
- la diode a une tension de seuil de 0,2V, qui rabaisse la tension de la pile juste en-dessous de la tension du circuit d'alimentation de la SRAM.  Ca évite que la pile alimente la SRAM quand le PCB est en marche (la SRAM consomme beaucoup plus quand elle n'est pas en veille, ça tuerait la pile en quelques heures / minutes)
- la tension de seuil d'une diode classique (non Shotkey) est plutôt de 0,7V. Avec ça et une pile de 3V, on se retrouve avec seulement 2,3V pour alimenter la SRAM quand la pile est en forme. Le datasheet de la SRAM indique une tension de maintien de 2V. Ça nous laisse une autonomie pas terrible. Avec la Shotkey, on passe à 2,8V. Mieux.



Ca, c'était pour l'explication de la pile, mais même si je pense que ça, ça fonctionne, il semblerait qu'il y ait un problème de SRAM quand le PCB est sous tension.
Si ça ne vient pas du chip lui-même, sa tension d'alimentation me fait tiquer. Le datasheet indique une tension de 5V +/- 0,2V. Ici, on est plus sur 3V. Il y a peut-être bien un souci avec le circuit en amont, qui alimente le chip.
Comme on le voit sur le beau dessin en début de post, la SRAM n'est pas alimentée en direct par le rail +5V, mais par le collecteur d'un transistor PNP qui n'est pas d'origine.
Comme je vois les choses, la base du transistor est reliée, directement ou non, à un système de temporisation raccordée au DIP switch de reset de scores au démarrage. En gros, si le DIP est activé, alors la tension d'alimentation met plus de temps à monter et la RAM est volontairement perdue.
Le souci ici est que le transistor ne donne pas assez de jus pour alimenter le chip de RAM. Il va falloir creuser autour de ça...
Note amusante, la sérigraphie sur le PCB indique une référence de transistor dont le brochage n'est pas celui qui est imprimé sur le PCB (et il ne conviendrait pas, pour le coup)

Petite reculade aujourd'hui...
En voulant installer une EPROM de test pour vérifier le bon fonctionnement de la SRAM, je me suis retrouvé comme un couillon: les EPROMs antédiluviennes qui équipent ce board se programment avec une tension de 21V. Et mon programmateur ne dépasse pas 18V. Du coup, je peux lire les EPROMS, je peux les effacer (oui, j'ai vérifié), mais je ne peux pas les réécrire correctement.
=> 3 solutions:
- Je bricole une sortie 21V sur le porgrammateur
- Je bricole un adaptateur entre ces EPROMs à la gomme et des EPROMS 16 bits, comme j'ai fait pour l'Atari 2600
- Je commande des EPROMS compatibles, mais qui se programment avec 18V ou moins.

La décision n'est pas encore prise...

Edit: choix n°3, puces commandées en France. Plus
qu'à attendre...

Bon, je n'ai aucune patience. A la demande générale, je vais bricoler un releveur de tension pour mon programmateur.

OK, j'ai réussi à programmer une EPROM sur les deux qui posaient souci.
J'ai un contact pas terrible parce que j'ai mis un connecteur tout pourri pour que ça force moins.
Eh ben ça force moins, mais ça ne marche pas à tous les coups.
Et vu qu'il faut repasser par la case UV à chaque programmation, ça prend un peu de temps.
Je vais probablement devoir modifier le support, mais ça me gonfle d'avance. C'est bien serré, tout ça...

Eh hop, 28 pins dessoudés et ressoudés plus tard, un support tulipe est dans la place. Ca va mieux.
Ceci dit, le jeu ne se lance pas mieux. Alors soit le problème n'a rien à voir avec la gravure des EPROMs, soit les EPROMS ont un problème et je devrai attendre de recevoir les nouvelles pour continuer...

Eh hop, pas envie d'attendre sans évacuer toutes les pistes!
Je me suis tapé toutes les lignes de bus (adresses et données) des puces suspectes à l'oscilloscope.
Puis test de continuité entre les lignes de 2 puces côte à côte pour confirmer mes soupçons...
=> sur l'EPROM A7, j'ai des mauvais contacts sur 2 pins d'adresse. Le support 28 pins est mort de sa belle mort après 40 ans de bons et loyaux services. Les lamelles ne font plus contact!

Instant culture: toutes les puces sont branchées en parallèle, données et adresses. C'est le seul pin Output Enable qui les distingue, et indique à une puce si elle doit mettre ses valeurs sur le bus ou se taire.
Ca facilite les tests, il suffit de tester la continuité entre la même broche de deux chips pour voir ce qui ne va pas.

Plus qu'à commander ça. J'ai des supports tulipes en bandes, mais pas assez et c'est moins joli. Ca dépanne, maos vu l'âge du PCB, je vais éviter les solutions temporaires.

... et une solution temporaire qui n'abîme rien et qui fonctionne: élargissement des pattes avec un support tulipe qui s'enfile dans le support ramolo...
Et c'est reparti!

Bon courage à tes switchs.
Joli travail sur ce bootleg

Hihi, merci! Il y a donc quelqu'un qui passe par ici . Si je m'en sors bien avec cette remise en forme, je crois que je vais me lancer dans la construction d'une borne cocktail 4 joueurs dédiée, avec du CRT  et des boutons prêts à mourir pour la cause.
En attendant, j'ai reçu mon edge connector. Mieux vaut tard que jamais!.

Petit update: la programmation avec l'alim externe marche impec. J'ai réussi à lancer le super outil de diagnostic de JAMMArcade.net, et les voyants sont au vert après, comme prévu, une EPROM foireuse.
Il y en a probablement d'autres, non testées par cet outil. Je les reprogrammerai très probablement très vite!
En attendant, la "NVRAM" qui n'a de NV que le nom parce qu'elle marche à pile, a été testée et fonctionne sur le board. J'avais un doute à cause de sa tension d'alimentation douteuse.

Avant:



Après:

Et au chapitre des bonnes nouvelles, le bricolage avec le support de pile et la diode fonctionne, la NVRAM est bien NV!
Il devait y avoir un souci avec une EPROM corrompue, ça n'a pas été reflashé pour rien, tout ça...
Il me reste donc à monter le support de pile proprement et à intégrer la diode à un endroit pas trop sale...

Et un score qui résiste à l'arrêt, un!

Et montage de la pile à la place de la batterie pourrie...

Comme montré plus haut, il faut intercaler une diode Shotkey entre la pile et l'alimentation de la SRAM.
Ca peut se faire par ici, entre la diode existante et le condendateur aux bornes de l'accu. Il va falloir couper un bout de piste par là:



Voilà la piste coupée diode soudée en place:



Et le support de pile tout beau et sa pile qui trône fièrement.



Les prochaines étapes? De la reprogrammation d'EPROMs endommagées, faire un max pour réduire la consommation en remplaçant du TTL par du CMOS, mettre des radiateurs sur les 3 processeurs embarqués parce qu'ils chauffent à mort, fixer l'ampli audio sur la carte pour qu'il diffuse sa chaleur, changer les supports d'EPROMS, faire un adaptateur JAMMA...

Mais tout ça, ça va demander un peu de matériel dont je ne dispose pas, alors ça attendra. Je peux déjà y jouer, et ça me va très bien!

Cool bien joué !

Merci ;-)

Et vu que je m'ennuie un peu et que j'ai toujours quelques doutes sur la SRAM, je me suis dit que j'allais faire quelques tests de communication avec elle. Pour ça, voilà le plan:

- Je prépare une plaquette intermédiaire pour pouvoir me coller sur les fils de la puce de SRAM sans la débrancher du board (parce que si on la débranche, eh ben on la vide!)



- Je fais un essai d'interconnexion avec la puce de SRAM en utilisant un microcontrôleur bien volumineux, mais plein d'entrées sorties, un Arduino Mega 2560:



- Je fais un petit programme qui me permet d'écrire sur la puce, et d'en lire le contenu:



- Je bricole une plaquette qui viendra s'interfacer avec celle-ci, et qui hébergera un microcontrôleur plus petit et les puces nécessaires pour discuter avec une puce 8 bits (des registres à décalage, en lecture et en écriture. Et oui, avec le recul, c'est au moins aussi gros que l'Arduino Mega 2560...



Flûte, ça en fait, des fils à souder. Heureusement que ce n'est qu'une puce 8 bits, et de 2ko seulement!

Prochaine étape: le code.
Après ça, je pourra brancher le plaquette sur le PCB, faire quelques bouts de partie (sans vrais boutons, pas facile), et regarder ce qui se trouve dans la puce et comment les scores sont enregistrés. Ca permettra également de backuper la SRAM sur de la mémoire flash.

A suivre...

Bouz a écrit:Merci ;-)

Prochaine étape: le code.
Après ça, je pourra brancher le plaquette sur le PCB, faire quelques bouts de partie (sans vrais boutons, pas facile), et regarder ce qui se trouve dans la puce et comment les scores sont enregistrés. Ca permettra également de backuper la SRAM sur de la mémoire flash.

A suivre...

Au delà de l'exercice pour apprendre, n'aurais tu pas la réponse directement dans MAME ?

En effet, le but est d'apprendre.
MAME est un émulateur. Le code n'indique donc pas la manière dont les scores sont codés.
Par contre, je pourrais faire quelques parties et regarder les fichiers générés dans le répertoire NVRAM. Ca doit coller avec le contenu de la puce.
Mais on est bien d'accord sur le fait que ce projet ne sert fondamentalement pas à grand chose.
A moins que....... (idée derrière la tête)

Ce soir, ajout de petits radiateurs autocollants sur le 68k qui chauffait à bloc. Et aussi d'un autre processeur dont j'ignore l'utilité (je dirais qu'il décrypte les EPROM à la volée, un comble pour un bootleg?), mais qui était brûlant.
Ca fait du bien.

Vu que j'ai démonté le PCB supérieur pour faire ça, j'en ai profité pour insérer ma carte bricolée sur le socket de la SRAM qui retient les scores...




Je remonte tout, et je la raccorde à ma carte encore plus bricolée pour adresser le bus d'adresse, et le bus de données en lecture-écriture. Tout ça avec un pauvre Arduino pro Mini.



Je veux faire des essais de bricolage du contenu de la SRAM pour voir ce qui se passe à l'écran. Manque de bol, cette cochonnerie de télé affiche un fier EXT1 en plein là où il ne faut pas. Et comme je l'ai trouvée dans la rue, je n'ai pas la télécommande. Si je l'intègre un jour dans un borne (Hyper Olympics?), il faudra que je dise deux mots à l'une des pattes du circuit vidéo....



Après quelques tâtonnements, j'arrive à trouver où et comment écrire (il faut écrire à l'envers, en adresses descendantes, je ne comprends pas pourquoi). Vu qu'on partage les bus d'adresses et de données avec le reste du PCB, il vaut mieux éviter de lire ou écrire dans la SRAM pendant que le jeu tourne, sous peine de tout planter (et d'abîmer les puces, en plus).
En tout cas, je deviens d'un coup un champion du saut en longueur. L'occasion de vérifier que la pile de mémoire fonctionne correctement.
De vérifier également que les valeurs "d'usine" ne sont pas celles du bootleg sous MAME (SRAM initialisée avec des 0 de partout). C'est ce point qui me chiffonnait...

C’est cool .

Là, comme ça, ça ne sert à rien, mais je vois un usage un peu spécial... Je voudrais pouvoir déterminer l'épreuve en cours et ses records pendant le jeu pour les afficher quelque part sur la borne dédiée.
On n'en est pas encore là, mais le proof of concept est plutôt encourageant.

Ha cool tu veux faire un leaderboard sur un LCD.
Idée super sympa sur ce type de jeux. Idéalement il faudrait les 3 meilleurs scores sur toutes les épreuves

En fait, je pensais plus à une matrice de LED. J'ai acheté 3 bandes comme ça, je me disais que ça pourrait être rigolo de faire tourner les records dessus, façon piste de bowling. Mais je suis ouvert aux suggestions, parce que je suis loin d'en avoir fini avec ce projet!