Sprinter. Сборка и наладка

[Ewgeny7]

Ну что, коллеги, вроде как пора настала для новой темы.
Тем более, что помаленьку собирать (и даже проверять модули) начали уже относительно давно.
В этой теме будем делиться полезной (и бесполезной ) инфомацией о ходе сборки наших машинок.
Пожелаем друг другу удачи!

[Advertiser]

[loxic]

Ну, тогда спешу распечатать новую тему. Про компьютер Спринтер, с изменяемой конфигурацией можно прочитать, посетив сайт Ивана Мак, расположенный по адресу: http://winglion.ru/sprinter/, прочитав описание, чтобы потом не задавать лишних вопросов, хотя они наверняка появятся.

Начинаем: Сборка компьютера, как правило, начинается с приобретения или заказа у какого нить производителя печатной платы. Спринтер собран на двухсторонней однослойной печатной плате с высокой плотностью разводки, с использоваем паяльной маски (зеленое покрытие) Фото вот здесь : http://fotkidepo.ru/?id=album:14812
Здесь необходимо отметить, что существует несколько вариантов плат под различные комплектации, в основном отличающиеся применением различных микросхем видео и КЭШ памяти. Это платы SP-2000, SP-2003,SP-2003s. Платы можно приобрести на форуме в разделе "Барахолка".
Далее необходимо произвести заказ комплектующих, используя материалы, выложенные Иваном Мак или используя собственные запасы.

Можно использовать вот эти документы:

Complekt.rar

Заказывая SMD, рекомендую покупать не точное количество для сборки, а с небольшим избытком, детали мелкие и имеют тенденцию теряться. Иногда, даже на столе отыскать их практически нереально.

При заказе кварца НАСТОЯТЕЛЬНО рекомендую обратить внимание на такой его параметр, как паразитная емкость. Этот параметр, обычно указывает в спецификации продавец, но может и не указывать. У меня кварц с паразитной емкостью 30pF не завелся, а вот с нулевой-завелся, хотя я могу ошибаться. Вот его название HC49U-14.000000-0pF-30ppm

Сроки поставки комплектующих рознятся от двух до четырех недель, я говорю о большой альтере и процессоре, а также EEProm, остальные элементы, как правило имеются на складах.

Продолжение следует...

[loxic]

Продолжаем:
Для сборки понадобится стандартный инструмент, применяемый радиолюбителями, с дополнениями для пайки микросхем с шагом выводов 0,5.
- паяльник мощностью 20-25 Вт, для распайки корпусов DIP, элементов SMD и прочих деталей сравнительно крупного формата.
- паяльная станция или ее аналог с регулировкой температуры и жалом, заточенным, практически в иглу, для распайки ПЛИС, микросхем SRAM и прочих мелких деталей.
- маска с набором линз на глаза, которая позволит комфортно паять мелкий шаг.
- пинцеты различного типоразмера.
- обычная и раствор канифоли на спирту.
- припой ПОС-60.
- изопропиловый спирт для протирки платы перед пайкой и мойки ее после выполнения всех паяльных работ. В строительных магазинах он проходит под наименованием "Очиститель универсальный".



Продолжение следует...

[Ewgeny7]

- припой ПОС-60

Дла распайки DIP-микросхем очень удобно пользоваться припоем ПОС-61 0.8мм с канифолевой начинкой. Плата протирается спиртом вставляются микросхемы, и прижимая прутик припоя к ноге микросхемы прогреваем ее паяльником. Припой "подаем" на два-три миллиметра. Три секунды - нога готова. Пайка получается практически "заводская".

Для пайки платы удобно воспользоваться помимо упомянутой паяльной станции также паяльником малой мощности (25-30Вт) с никелированным жалом в форме острого конуса (рублей 50 - 60 в магазине). В большинстве операций по распайке припой на жале или не требуется (TQFP-микросхемы) либо припой подается извне. Никелированное жало избавит пайку от "соплей", грязи и не будет обгорать.

[Sayman]

хотелось бы дополнить эту тему видеоуроками по пайке смд и мелконогих микрух. собственно по словам автора, паяльная станция вовсе не панацея, а всего лиш рекомендация. однако 20-25ватт паяло с тонким жалом лопаткой+флюс+губка для чистки жала паяльника крайне нужны. ну а чтобы шибко не напрягать зрение, купить докучи головное увеличительное стекло...типа очки. поскольку платы заводского качества, то лучше всего видимо юзать глицирин.

[Ewgeny7]

Прошил ПЗУ 39SF020 прошивкой _SPRIN.ROM.
Для этого прекрасно подошел Flasher от Скайфера - http://www.zx.pk.ru/showthread.php?t=3947
Режим - AMD, скорость - 57600.

P.S. Добавлю ссылку на ByteBlasterMV для прошивания чипов ПЛИС и в эту тему, дабы всё было "в куче": http://www.altera.ru/cgi-bin/go?35
Он же пригодится если вы решите сделать упомянутый выше Flasher, ибо АТМега8515 также прошивается с помощью этого же бластера и программы AVReal.
Софт для программирования ПЛИС можно взять с сайта Альтеры www.altera.com или непосредственно с их файлообменника ftp://ftp.altera.com/outgoing/release

[loxic]

Продолжаем далее: Итак, имеется плата, комплектующие. По поводу навесных элементов. Платы устроены так, что резисторы, емкости и полупроводники можно устанавливать любой конструкции, вплоть до млт-0,125 соответствующего номинала. Это я к тому, что места для их установки сделаны в виде сквозных металлизированных отверстий. Это позволяет устанавливать элементы как с верхней, так и с нижней стороны, освобождая место, если хочется, например, установить некоторые разъемы в корпусе. При монтаже SMD, хоть это и мелкие элементы, я старался, чтобы маркировка (если она есть) была соринтирована в одну сторону. Это общая культура монтажа.

Берем вот эти файлы, распечатываем. Два варианта SP-2000 и SP-2003s (просто 2003 немного отличается установкой микросхем видео, они установлены рядом а не со сдвигом).

montag.rar

Далее берем плату, протираем ее спиртом для очистки после транспортировки и обезжиривания. Внимательно осматриваем на предмет наличия залипух и коротышей, подозрительные места прозваниваем. Во избежание вопросов по поводу незначительного изгиба некоторых плат, поясняю-это допускается ТУ на производство.

Предлагается уже опробованная последовательность монтажа элементов. Начинаем с установки процессора. На схеме указан тип Z84C1516PSC, поиски в интернете ничего не дали, поэтому был выбран Z84C1516FSG, при этом,используя даташит, нужно обратить внимание на тип его корпуса. Шаг выводов у него 1.0 самое то для тренировки в пайке. При программировании 7064 он нам не помешает. Выполнено, потренировались, получилось. Проверяем качество на просвет и если кто не уверен, прозвонкой.

Я делал все это так: жидкую канифоль наливал в крышку от пластиковой бутылки и оставлял, чтобы она загустела. Далее этой загустевшей мазал посадочное место, ставил микросхему, и используя маску с линзами очень точно выставлял микросхему. Иногда повторял процедуру несколько раз. Нервы здесь не нужны, нужна правильная установка. После этого аккуратно прижимаем микросхему пальцем и прихватываем крайние выводы. При этом паяльником, тем, который "игла" проводим сверху вывода, до окончания паяемой дорожки. Здесь нужно соизмерять усилия, если давить сильно, дорожка под действием температуры может отслоиться. При необходимости наносим канифоль поверх выводов. Допаиваем не торопясь все остальные вывода, проверяем на просвет, прозваниваем. Запаиваем разъем программации.

Перед программацией 7064 напаиваем две блокировочные емкости 01-1,0 mF, расположенные под этой микросхемой с обратной стороны платы.

[loxic]

Пока есть время, продолжаем. Теперь целесообразно прошить установленную на плате 7064, которая представляет собой программируемую синхросхему для Спринтера. Для программации этой микросхемы используем программатор и ПО, упомянутое в посте №6 этой темы. Последовательность такова:
- подключаем питание +5в, вот в этих точках: справа корпус, слева +5в.



Говорят, что лучше использовать трансформаторный источник питания, может быть, оспаривать не буду, я поступил также.

Подсоединяем программатор в LPT-порт PC, кабель с соблюдением первого вывода к разъему на нашей плате, подаем питание +5в на плату.

Используя ПО Max+ II или Квартус II (у кого что пойдет, у меня пошел Квартус). Выбираем файл с расширением *.pof (это скомпилированный файл конфигурации 7064. Секретный бит не ставим, незачем, указываем программацию и проверку. Файлы для программации прилагаю:

Work_data.rar

Файл *.bin это файл для программирования SST39 (ПЗУ Спринтера), файл *.pof для программации 7064, что описано выше.

Вот, что должно получиться в ходе программирования.



Результат должен быть как на фото:
Продолжение следует.

[loxic]

Продолжаем сборку:
Припаянные провода от источника +5в для программации не отпаиваем.

Берем кварц 14.0 Мгц, например вот с такой маркировкой HC49U-14.000000-0pF-30ppm, Оборачиваем его изолентой, как рекомендовано разработчиками, две емкости С6 и С7, резистор R82 910 Ом и впаиваем это все в плату на свои места

Достаем осцилограф (если хотим посмотреть третью гармонику, то с полосой пропускания до 50 Мгц) включаем питание и смотрим тактовую частоту на 31 выводе 7064. Это вывод тактовой частоты 14 Мгц.





Тем, у кого сравнительно узкополосные осцилографы (как у меня), можно посмотреть строчные и кадровые импульсы на выводах 64 и 68 соответственно. Я посчитал это нормальным функционированием кварца и 7064.

После того, как проверена работоспособность схемы синхронизации, можно продвигаться дальше:

Можно пойти разными путями, какой кому нравится. Я выполнял это в следующей последовательности: Установка большой Альтеры (которой у меня пока нет ), установка SMD (учитывая, что на подтяжке видеосигналов нужно устанавливать элементы одного номинала). Затем Video, ну и потом все остальное. При этом необходимо учитывать то, что часть микросхем устанавливается "двухэтажно". Это микросхемы U16 под U14, DD3 под Далас и DD4, 17 под ВГ-93. Сначала впаял эти микросхемы, потом аккуратно порезал панельки и впаял их, обращая внимание на вертикальность. Про то, что нужно обращать внимание на ключ при установке микросхем не напоминаю, думаю все это знают.

При установке микросхем Video (тех, у которых ножки подогнуты "под себя" могут возникнуть трудности. Вот как это делается по совету коллег с форума. :

Технология проста: берем паяльник, тот, которым паяли 7064, мажем посадочное место жидкой канифолью (только не флюсом) или канифолью на спирту. Ставим микросхему, прижимаем аккуратно, чтобы не сдвинулась, и острым жалом делаем движение вдоль дорожки туда-сюда. Раздается короткий пшик, припаяна. Только надо не резко, а с полсекундной задержкой, (считаем, про себя, например, секунда-двадцать один, половина двадцать) иначе будет непропай. Т.е. я хочу сказать, что олова, имеющегося на плате хватает, чтобы припаять микросхему, если не хватает, взять капельку. Вот что должно получиться:




Еще я составлял табличку для прозвонки и сразу же прозванивал. На одной плате накосячил, пришлось аккуратной лезвием Восток по одной ножке с подогревом паяльником приподнимать одну сторону микросхемы и убирать соплю. Она получилась под микрухой (я держал плату вертикально, паяемой стороной вверх) остальные схемы паял уже в горозонтальном положении. Да, прозванивал соседние ножки на предмет козы, затем каждую адресно.

Разъемы паял в последнюю очередь.

Продолжение следует ...

[loxic]

В связи с тем, что эта ветка пишется, практически вместе с реальной сборкой и наладкой компьютера, первый экземпляр которого сегодня изволил запуститься, продолжаем тему.
Как все уже знают, очень много зависит от качества сборки. Но не всегда изделие начинает работать сразу. С чего-же начать настройку, если все-же сразу не заработало. Для отладки цифровых устройств, всегда необходим осцилограф. Спринтер не является исключением. При включении компьютера, процессор обращается к ПЗУ, в котором зашита программа инициализации компьютера. Все наверно знают, что процессор просто стоять не может, он всегда должен что-то делать. Многие возразят, что его можно перевести в режим ожидания, подачей соответствующего сигнала на вход WAIT или HALT, но это несколько не то. Именно на непрерывном обращении процессора к адресам и считывании им данных основана проверка на наличие правильных сигналов на этих выводах. На них должны быть четкие импульсы напряжением 4.5-5 вольт. В первую очередь это касается самого процессора, ПЗУ и памяти. Занижение уровня, неопределенный 2.5-3,5 вольта указывают на то, что имеется замыкание этих шин на корпус, +5в или между собой, бывает еще отсутствие сигналов на некоторых выводах, тогда это непропай. В случае со Спринтером, внешнее проявление такой неисправности-экран, заполненный цветными квадратиками.
Еще одним подводным камнем является схема питания большой Альтеры. В исходном состоянии она представляет собой ступенчатый делитель напряжения на двух транзисторах. Напряжение открытия первого транзистора создается делителем на сопротивлении и диоде КД-522. Это напряжение сильно зависит от характеристики конкретного экземпляра. Проблема решается установкой стабилитрона КС-133, или установкой микросхемы интегрированного стабилизатора напряжения на 3.3в. Вторая ступень для создания напряжения питания ядра Альтеры и так работает нормально, если в базу транзистора подается 3.3в с первой ступени.

Продолжение следует...