Lors de mon précédent billet, j’évoquais le fait que je n’arrivais pas à dumper correctement le contenu des roms sur le module électronique d’échecs. Pour cela, j’avais réalisé une interface (griffe ou pince de test) que je plaçais au dessus du composant, le tout relié à un support DIP 24 directement connecté au lecteur d’Eeproms.   Après avoir retiré les Eeproms du circuit imprimé en prenant soin de couper chaque patte à la base,  j’ai tenté de récupérer le contenu de ces roms avec ma petite bidouille. Il s’avère en fait que ce procédé n’est pas assez fiable pour dumper correctement le contenu d’une rom (problème de faux contacts propablement). Qui plus est, la signature de la puce n’était pas cohérante à travers le lecteur d’Eeprom. Tout cela m’a complétement induit en erreur … et j’ai considéré trop hâtivement que les roms étaient hors d’usage.

La révèlation

J’avais signalé sur un forum de spécialistes que je ne baisserais pas les bras si facilement. L’investissement personnel en temps et en argent y sont certainement pour quelques choses. Je décidais alors de reprendre intégralement le tracé des schémas électriques afin de mieux comprendre le fonctionnement de ce plateau. Je place ici le contenu de ce petit travail de retro engineering qui intéressera certainement la communauté soucieuse de préserver ce patrimoine informatique et électronique du monde des échecs électroniques. Voici le lien vers ces documents Conchess Ambassador schematics (PDF).

Le module standard Conchess Ambassador mis à nue.

Compte tenu des droits d’auteurs, la mise à disposition en ligne du contenu des roms n’est pas possible sans rentrer dans l’illégalité.

Finalement, je m’apprêtais à renoncer à ce projet quand je me suis mis en quête de récupérer un nouveau CPU 65C02.  Après diverses annonces sur les forums sans réponse favorable, je décidais d’acheter ce processeur sur la bay. A la réception de celui-ci et après avoir contrôlé une n-ième fois la réfection de mes soudures, je remplaçais ce nouveau processeur estampillé à 2Mhz. Pour mémoire, le précédent micro avait été remplacé par son précédent propriétaire par une version à 3Mhz.

Et là sans atteindre un fonctionnement optimal, une lueur de vie reprend sur l’échiquier.  J’arrive à contrôler quelques pièces sur 3 colonnes uniquement. Le démarrage du plateau reste hasardeux mais il y véritablement du mieux !

Profitant du schéma que j’avais réalisé,  je décidais de remplacer le décodeur  CD4028 qui gère les colonnes  de la matrice.  Finalement, je retrouvais l’usage de la totalité des colonnes en conservant malheureusement cette instabilité à l’initialisation du plateau.

La carte d'interface du Conchess Ambassador

Ce dernier problème a été réglé par le remplacement des capacités associés au quartz à 4Mhz.  J’avais déjà effectué ce remplacement par des valeurs supérieures de quelques picofarads. Visiblement, cela aura suffit à déstabiliser le CPU.  J’ai opté pour 2 capacités de 10 pF chacune et mon échiquier est de nouveau opérationnel.

Test complet de la matrice de LEDs

Avec un plaisir non dissimulé,  la bête me donne déjà du fil à retordre dès le second niveau.

Happy end …

Il y a un an, je me penchais sur l’éventualité de réaliser un échiquier électronique que je pourrais interfacer avec mon ordinateur en développant un échiquier électronique à base de µc Atmega. Cela m’a permis de me pencher sur la gestion d’une matrice clavier à laquelle un échiquier peut s’apparenter notamment grâce à l’utilisation de relais « reed » (relais électrique qui laisse passer le courant lorsqu’il est soumis à un champ magnétique) .

Il y a quelques semaines de cela, je décidais de surveiller la bay à la recherche d’un vieille échiquier électronique si possible en bois car je sais qu’il intègre une matrice fonctionnelle composée de relais reeds qui pourrait servir de base à mon projet personnel. Plusieurs projets simulaires pratiquement « industrialisables » existent aujourd’hui (DGT, DGS, …).

J’en arrive donc à l’achat du Conchess Ambassador livré avec son module standard basé sur un processeur 65C02 cadencé à 2Mhz. Malheureusement, cet échiquier a été acheté dans l’état; c’est à dire non fonctionnel.

A la mise en route, le comportement du plateau est très aléatoire. Des LEDs s’allument et s’éteignent en tous sens … le buzzer siffle pratiquement en continu. Ca commence très mal !

Après une première vérification des éléments électroniques composant la carte d’interface et le module de jeu, je décide de changer un à un les composants logiques en les installant par la même occasion sur un support.

note : attention, a ce petit jeu, la réparation devient vite couteuse. D’autant plus qu’au final, le plateau ne fonctionne pas mieux.

L’ancien propriétaire de ce jeu (première main) m’a fait part des réparations infructueuses qu’il avait opéré sur ce jeu comme le changement du microprocesseur. Partant du fait que celui ci était neuf et après vérification du fonctionnement du 65c02 au travers de l’oscilloscope, je poursuis ma recherche en ciblant le défaut potentiellement sur les deux barrettes de mémoires RAM TMM-2016p. Après avoir remplacé les mémoires par deux puces équivalentes HM6116, le jeu ne fonctionne toujours pas mieux …

Je continue ma tournée en m’orientant sur les roms. Six puces D2732A nomées ccP2.A à ccP2.F et soudées à même le circuit imprimé. Je cherche à bidouiller une griffe pour tenter le dump directement sur le circuit imprimé sans dessouder les roms et risquer de les détruire lors de cette opération. Résultat des courses, ça ne fonctionne pas non plus. Le dump n’est pas correct et surtout non reproductible. Je soupçonne l’interaction des autres éléments électroniques malgré le fait que j’ai forcé le chip select des autres roms à l’état haut pour éviter que toutes les roms ne discutent en même temps sur le bus.  Je ferais un billet dédié pour cette manipulation spécifique.

A suivre …

Pourquoi ce projet ?

Depuis  quelques années, je n’utilise plus mon stéréomiscroscope parce que l’éclairage natif ne permet pas d’exploiter ce matériel de façon optimale et correcte . Le prix exhorbitant des sources de lumières froide (> 300 €) m’a poussé à tenter l’expérience d’un éclairage annulaire à base de LEDs haute luminosité. Cela revient à 100 – 150 € tout fait mais l’idée de m’y coller correspond plus à mon style …

Je passe ici les détails sur l’utilisation que je fais de ce stéréomiscrope mais je ne suis pas filatéliste, ni collectionneur de minéraux à mes heures perdues. J’y reviendrais peut-être un jour au cours d’un billet dédié.

Voici une petite vidéo représentant une maquette fonctionnelle de cet éclairage,

Ce montage est simple à réaliser. La difficulté reside dans l’implantation des LEDs pour garantir un écartement correcte et homogène sur la plaque de montage rapide. Initialement, j’avais prévu le double de LEDs soit 48 petites diodes 3.6V supportant 30mA et fournissant 18000 mcd par LED. Ces diodes électroluminescentes haute luminosité sont pilotées par un µc Atmega 8.  J’utilise 8 ports en sortie pour autoriser l’allumage ou l’extinction d’une série de 3 LEDs. Chaque groupe de LEDs est piloté par un mosfet BS170. Le courant maximum ne dépasse pas 30mA dans chaque branche. Il est donc facile de rajouter des lignes de LEDs supplémentaires pour doubler ou tripler celles-ci.

La gestion de l’intensité lumineuse est assurée par un potentiomètre via un convertisseur analogique/numérique disponible sur  l’Atmega (sur 8bits). Cela permet de contrôler le duty cycle du PWM qui pilote en sortie l’alimentation générale des LEDs via un simple transistor NPN.

Enfin un bouton poussoir permet de basculer d’un cycle d’éclairage à un autre en fonction de son besoin.

Voici sous Kicad, le schéma de principe,

Dans l’immédiat, je vais reprendre sur plaque rapide la partie du montage cablé sur le breadboard. Je fournirais le code source à l’occasion d’un prochain billet et un schéma plus complet.

slab NeXT N1100 - CPU Motorola 68040 25MHz & DSP 560001

Carte mère de slab (récupérée en l'état pour pièces)

Grâce au forum Silicium, j’ai eu vent d’un achat possible d’alimentation pour slab sur la bay au U.S. directement chez Blackhole. J’ai donc commandé cette alimentation reçue un mois plus tard à mon domicile. Une partie délicate de la restauration était enfin réglée.
C’est là que tout s’enchaîne … Les derniers messages recensés sur le forum NeXT de Silicium m’ont permis de contacter fbal que je remercie ici publiquement pour m’avoir permis d’acheter l’ensemble des derniers éléments manquant à ma restauration, à savoir un ensemble clavier, souris et soundbox non ADB. La soundbox me permet ici de remplacer l’ écran d’origine NeXT en déportant l’intelligence de la gestion du clavier et de la souris à l’origine contenu dans le moniteur N4000A.
Il suffit ensuite de trouver un écran compatible SOG (synchro sur le vert)  qui accepte la résolution et les fréquences vidéo de ma station et le tour est joué.
Pour le disque interne manquant, je déniche un disque dur Apple de marque Conner d’environ 500Mo espèrant qu’il fera l’affaire. Le support métallique du disque est manquant mais je tacherais de refaire cette pièce par la suite.

Mise en place d'un disque Apple Conner (dans l'attente de la fabrication du support idoine)

Aussi tôt dit, aussi tôt fait, je me lance dans la conception de l’unique pièce manquante du puzzle, la création d’un câble Y qui permet de relier la slab à un écran mais aussi à la soundbox qui prend en charge mon clavier et ma souris.

Une disquette de boot fraîchement préparée et une copie de Nextstep 3.3 sous le coude, je ressors un vieux lecteur de cdrom SCSI externe Bull issu également de ce lot de récupération évoquée au début de ce billet. Je n’avais jamais eu l’occasion de le tester auparavant.

A l’ allumage, pas de surprise (enfin si), tout fonctionne ! L’écran m’affiche un beau message Loading from disk puis SCSI Error.

Le premier boot semble prometteur !

Rien de bien méchant, le système boot sur un disque qui n'est pas préparé.

Le clavier est fonctionnel. Je vais un command + ` (touche7 du pavé numérique) et me voilà sous le debugger de la rom. Je modifie le boot pour un démarrage sur la disquette b fd() et hop c’est parti.
La recherche du lecteur SCSI me semble un peu longue. Je décide de redémarrer le lecteur BULL … l’installation commence.

Début de l'installation NeXTstep v3.3

Cette phase est un peu lente … je croise les doigts. Au bout d’un certain temps, l’installateur me propose de redémarrer la machine de nouveau pour finaliser l’installation. Je m’exécute sans attendre.
De nouveau, la slab ne semble pas retrouver mon lecteur SCSI. Je relance celui-ci et l’installation se poursuit une nouvelle fois sans encombre jusqu’à la fin. Voilà c’est fini, je reboot ma NeXT et me voilà enfin au bout de ma quête.

Ceci dit, il me reste les points suivants à éclaircir :

• L’affichage n’est pas optimal sur deux écrans LCD que j’ai sous la main (un samsung 19″ T220 et un sharp 14″). Les charactères apparaissent à moitié effacés sur chaque colonne (voir la prise d’écran ci-dessus).

Enfin un rendu correct !

• Le second problème est la gestion du son qui ne semble pas fonctionner.

Liens utiles

Faq NetBSD / NeXT 68k

Pour commencer, penchons nous sur la gestion des thumbnailer sous Nautilus. Nous allons un créer un petit script python qui aura pour rôle de générer une vignette. Celui-ci sera exécuté par Nautilus sur demande lorsqu’un dossier parcouru contiendra un ou plusieurs fichiers avec l’extension .pi1. On peut trouver quelques informations utiles sur le site de Redhat qui explique notamment comment améliorer l’intégration de nos applications sous Gnome.

Ce script s’appellera degas-thumbnailer. Il aura 3 paramètres en entrées :

La liste des paramètres possibles est rappelée ci-dessous:

• %u — thumbnailer takes this URL.
• %i — thumbnailer takes this file.
• %o — thumbnailer outputs this file.
• %s — creates a thumbnail of this size, in pixels.

Le source du code python pour degas-thumbnailer

Ce script doit être accessible dans le path courant. Il faut également le rendre exécutable :

sudo chmod +x degas-thumbnailer

Pour qu’une action soit réalisée par Nautilus  lorsque une image Degas est détectée, nous faison appel à un fichier de configuration XML comme celui-ci :

Sauvegardons ce fichier sous

/usr/share/gconf/schemas/degas.schemas

Pour activer la fonctionnalité, il suffit d’exécuter la commande suivante

gconftool-2 --install-schema-file /usr/share/gconf/schemas/degas.schemas

Enfin un snapshot écran du résultat sous Nautilus

Voilà, il reste encore du travail pour gérer d’autres formats … ce n’est qu’un premier jet !

J’ai d’abord essayé d’assembler un vieux bout de code que j’avais écrit à l’époque sur mon ST, une sorte de scrolling en overscan … Celui-ci a fonctionné d’emblée sans retouche. Là, je me suis dit qu’il fallait tester un code un peu plus conséquent. En farfouillant un peu, je suis tombé sur le rotozoom de Frost (encore lui). Il me semble qu’en 2009, ce code ne passait pas encore correctement sous vasm.

Bref aujourd’hui, c’est fait et ça marche presque comme à l’origine … mais regardons en image,

Rotozoom original (Fantasia 2003)

rotozoom assemblé avec vasm (v1.4d)

Voilà, globalement et avec quelques retouches très légères du code (si si quasiment rien), on arrive à ce résultat. Stupéfiant non ?

Comme je travaille sous Ubuntu, j’ai préparé un petit script bash pour assembler divers codes asm qui sont stockés directement sur le disque dur virtuel de Steem. Je peux ainsi tester en live l’exécution du code cross-assemblé et modifié sous emacs. Il faut encore creuser un peu pour comprendre le pourquoi du mauvais rendu des couleurs mais cela droit être assez trivial comme explication.

Voici à quoi ressemble mon petit script bash, il ne prend que le nom du fichier source avec son extension en paramètre et crée un exécutable tos dans le répertoire courant.

#!/usr/bin/env sh
#
# Script     : go_vasm
# Version    : 1.0
# Author     : Arnaud Lechevallier
# Date       : 13-Avr-2010
# Purpose    : Generate a tos program from an asm source file with .s extension.
#
# Usage      : go_vasm sample.s
#              

# Check the number of expected parameters
#
if [ $# -ne 1 ]; then
  echo "Usage: go_vasm sample.s" 1>&2
  exit 1
fi

# récupération du répertoire courant
DEST_PATH=`pwd`

# génération du fichier de destination
SRC_FILE=$1

# keep name of filename without '.s' extension.
DEST_FILE=${DEST_PATH}/${SRC_FILE%.[s|S]}.tos

# run vasm and make a tos compatible program
vasm -devpac -Ftos $1 -o ${DEST_FILE}

exit 0

Je retourne de ce pas à mes tests.

J’ai indiqué sur la plaque composants les différents éléments hors service comme l’ensemble des diodes zener et une led, mais aussi absent comme le thyristor de protection de surtension du 5V alimentant la carte CPU. Celui ci a été shunté parce qu’il était vraisemblablement grillé (ici, il génère un court-circuit et déclenche le fusible sur une surtension au niveau de l’alimentation 5v).  Et enfin à titre préventif, j’ai effectué le changement des 2 condos électrochimiques 100V et des 2 transistors utilisés pour l’alimentation 42V et 60V des afficheurs.

Voici en avant première l’une des toutes premières boules jouées après 3 semaines de soirées passées dessus. Il aura fallu un week-end complet pour démonter et remonter les plots et les éléments du décor. Le mylar a été nettoyé par zone avec un produit dégraisseur puis polishé avec de l’altuglass (le produit que j’utilise pour resurfacer les CD !).

Il me reste l’afficheur 4 digits ou status display à changer, quelques soudures et modifications complémentaires comme la reprise des cartes drivers pour les bumper ainsi que l’éclairage de ces bumpers (manquant sur la vidéo) et je pourrais définitivement conclure la réparation.

Petit bilan des sommes engagées pour la réparation :

Parts4Pinballs : plots ou posts GTB C11561C (x42) env 35 €
RestorPinball : afficheur 4 digits, bille neuve, kit élastique env 20 €
Membre de FlipJuke : élément du décor au niveau des targets, une dizaine de plots, bumber et chapeau 20€

Composants électroniques divers :  env 50€

soit un coût total de 245 € pour ce flipper

J’ai découvert plein de choses étonnantes sur le fonctionnement et  l’implantation électrique/électronique des divers éléments de mon flipper.

Par exemple, lorsque je supprimais le fusible associé aux afficheurs ou à la carte son, j’avais toujours l’affichage mais également le son … Y a comme un hic !

Là, vive le schéma électrique … J’ai suivi  chaque fil  de l’alimentation en partant du transformateur  et en passant par les fusibles puis encore un contrôle vers la carte électronique ou le composant électrique qui devait être logiquement alimenté. Bingo, une inversion en sortie de fusible sur l’alimentation de la carte son (la composante -12V servant au convertisseur analogique) avec la partie alimentation associée aux afficheurs via l’intermédiaire de la carte d’alimentation.

J’ai constaté également que la plupart des fusibles n’étaient pas les bons, ou encore pire, qu’ils étaient constitués de simple fil de cuivre encapsulés dans un vieux fusible en verre HS … Grgrrrrr …

La partie fusible est de nouveau saine. Je m’attaque à la réfection de la carte son. Tout cela a bien souffert mais le flipper est toujours en partie fonctionnel. C’est un miracle !

Au niveau réparation, j’ai effectué le remplacement des condos électrochimiques ainsi que le changement du pont de diodes qui a crâmé. J’ai tiré deux fils pour remplacer les pistes endommagées du connecteur. Chacun est associé à un connecteur mini-banane.

A ce stade, le flipper « marche ». Je peux créditer des parties et jouer avec. Le son a pris une toute autre ampleur. Par contre les afficheurs eux ne sont pas encore opérationnels. La carte de puissance étant complétement à réviser. Ce sera l’objet du prochain article.

Comme je n’ai pas de photo de l’ensemble (mon appareil photo est un peu juste pour des plans larges). Voici la photo du flyer de l’époque (1980) :

Flipper Gottlieb Counterforce de 1980

Le premier démarrage semble encourageant : lumière, son et c’est presque tout

Le propriétaire nous a dit avoir changé un des transformateurs et de plus il a tiré un fil de masse vers un connecteur sur la pinouille du switch de l’anti-cheat (l’anti-triche) … étrange mais passons … Le bottom panel sur les photos ci-dessous montre un aperçu du travail qui m’attend.

un sacré style pour la soudure

à gauche, le plan de masse (arrivée des fils verts) et à droite les transformateurs

Sur cette dernière photo, on peut noter que le filtre RFI d’entrée 220 V a été shunté ce qui laisse présager qu’il soit HS. Il y a également un fil non soudé qui devrait être raccordé au plus petit transformateur. L’explication de cet oubli ?!? au prochain article.