600XL+ und 800XL+

Ersatzplatine für den ATARI 600XL/800XL
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600XL+ Platine

800XL+ Platine

Bestückte Platine

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Vorwort

Meinen ersten ATARI, einen 600XL, erhielt ich im Jahr 1985. Seitdem hat mich dieser Computer nicht mehr losgelassen. Der ATARI war damals ein Schloss mit sieben Siegeln. Ich wäre nie auf die Idee gekommen, so ein komplexes Gerät zu öffnen oder gar daran etwas zu verändern.
Heutzutage muss man oft die Computer reparieren oder andersweitig pflegen, so dass es normal ist diese "einfachen" 8-Bit-Rechner zu öffnen und ggf. an der Platine zu arbeiten.
Dennoch bin ich immer noch von der Funktionsweise und dem Zusammenspiel der einzelnen Bausteinen fasziniert und so habe ich mich etwas intensiver mit der Funktion der einzelnen ICs vertraut gemacht.
Da es für den 800XL und dem 130XE bereits Ersatzplatinen gibt, entschloss ich mich für den 600XL eine Platine anzufertigen.

Anfangs wollte ich eine möglichst originalgetreue 600XL-Platine aus den öffentlich zugänglichen Schaltplänen erstellen, aber Jürgen (tf_hh) empfahl mir, wenn ich mir schon die Arbeit mache, dann auch gleich ein paar Erweiterungen mit an Bord zu nehmen.
So entstand nach und nach die jetztige Variante meiner Ersatzplatine.
Jürgen war so freundlich die von mir erzeugten KiCAD-Pläne zu prüfen und hat auch die Fehlersuche auf meiner Protoplatine übernommen. Ohne seine Hilfe hätte ich mein Projekt nicht realisieren können. Vielen Dank dafür!

Später habe ich den Formfaktor geändert und aus der 600XL+ Platine noch eine 800XL+ Platine erzeugt. Die Bauteile sind auf beiden Platinen identisch.

Integrierte Erweiterungen 

Die Erweiterungen

Die Erweiterungen, die ich auf die Platine eingearbeitet habe, kommen großteils von MyTek und seinen Projekten:
Ich habe die UGV, den 64kB SRAM und die 512kB SRAM-Erweiterung aus den Plänen der NUC576 entnommen. Der DualPokey kommt vom Schaltplan der TK-II-Erweiterung.

Neben diesen Erweiterungen, habe ich ein 4-fach umschaltbares OS-EPROM vorgesehen, wie auch die Möglichkeit das BASIC-Rom als org. ROM oder als gebranntes EPROM zu nutzen. Natürlich hätte man auch OS und BASIC in einen EPROM unterbringen können, jedoch wollte ich die Möglichkeit haben auch das org. OS-ROM und das org. BASIC-Rom zu nutzen.

Da die POKEY-Chips rar geworden sind, habe ich eine Stiftleiste eingeplant, worüber ein PokeyMAX die notwendigen Signale abgreifen, wie auch den rechten Soundkanal einspeisen kann. Das Mischen der unterschiedlichen Soundquellen übernimmt dann die Hauptplatine.
Auch für die VBXE XL habe ich Stiftleisten vorgesehen, damit diese möglichst leicht eingebaut werden kann.

Damit das RGB-Signal nach aussen geführt werden kann, existiert eine Erweiterungsplatine mit einer SEGA-Saturn-Video-Buchse (MiniDIN-10), die anstatt des TV-Modulators eingesetzt wird.
Desweiteren habe ich eine interne SIO-Buchsenleiste hinzugefügt, an der man ein spezielles FujiNet aufstecken kann. Das FujiNet als internes Laufwerk ist zwar nicht ganz so komfortabel zu bedienen, macht aber den 600XL erst komplett.

Und für die Nutzer der Mini-Tastatur von Overange, existiert ein direkter Anschluß dafür.

Erster Prototyp 

Die Konfiguration

Um relativ flexibel zu sein, gibt es auf der Platine mehrer Stiftleisten, wo man per Jumper oder Schalter bestimmte Funktionen der Platine aktivieren und deaktivieren kann. Notfalls kann man diese auch mit Drahtbrücken versehen, wenn man die Einstellung dauerhaft nutzen möchte.

Schalterleiste J912

VGATE - PIN 1&2 Offen: Geschlossen: Eingeschaltet Ausgeschaltet Der VGATE blendet den Overscan auf der rechten und linken Seite des Bildschirms aus. Damalige Röhrenmonitore haben, entgegen der heutigen Flachbild-Monitore, diesen Bereich standardmäßig nicht dargestellt. ExtRAM - PIN 3&4 Offen: Geschlossen: Ausgeschaltet Eingeschaltet Mit ExtRAM ist der zusätzliche RAM-Speicher in Höhe von 512kB gemeint. R-Mode - PIN 5&6 Offen: Geschlossen: CompyShop-Modus Rambo-Modus Der RAM-Modus des erweiterten RAM-Speicher kann hier ausgewählt werden. Beim CompyShop-Modus stehen nur 256kB zur Verfügung, die wie beim 130XE für CPU und ANTIC getrennt angesprochen werden können. Der RAMBO-Modus ist der geläufigere Modus, der die gesamten 512kB nutzen kann. Mono - PIN 7&8 Offen: Geschlossen: Stereo Mono Hierrüber kann man zwischen Stereo-Sound oder Mono-Sound auswählen, sofern ein zweiter Pokey verbaut ist. Auf einen PokeyMAX hat diese Einstellung keinen Einfluss! OS-Switch - PIN 9-12 9&10 Geschlossen 9&10 Offen 9&10 Geschlossen 9&10 Offen 11&12 Geschlossen 11&12 Geschlossen 11&12 Offen 11&12 Offen OS 1 OS 2 OS 3 OS 4 Über diese beiden Schalter kann man, je nach EPROM-Größe, zwischen 4 verschiedene Betriebssysteme umschalten.

Umschalter J919 und J920 - Tastaturanschluß J917

1&2 Gebrückt (oben): 2&3 Gebrückt (unten): Service-Tastatur Standard Der Anschluß J917 soll für Ersatz-Tastaturen genutzt werden können. Im Normalfall sind die Pins 1-24 des Standard-Anschlusses 1:1 auf diesen Port durchgeschliffen. Es gibt eine Mini-Tastatur von Overange mit passenden Stecker. Dieser Stecker hat aber die Pins 19 und 24 vertauscht, was man mit diesen beiden Jumpern einstellen kann.

Umschalter J303-J305 - BASIC-(EP)ROM
1&2 Gebrückt: 2&3 Gebrückt: EPROM 2764 oder 27128 original BASIC ROM Im Sockel U304 kann man entweder das original BASIC-ROM einsetzen (unten gebrückt) oder ein gebrannten 2764/27128 EPROM (oben gebrückt). Wichtig ist, dass entweder alle Brücken oben oder unten sind. Ein Mischen wird zum Fehler führen. Auch beim Einsatz eines 27128 EPROM, kann das EPROM nur ein 8kB großes BASIC enthalten.

Leiste J921 - Audioausgang
1: Linker Kanal 2: GND 3: Rechter Kanal Wer gerne Cinch (RCA) Buchsen verbauen möchte, kann hier den linken und rechten Audioausgang abgreifen.

Umschalter J701 - PokeyMAX-Installation (1)
1&2 Gebrückt: 2&3 Gebrückt: zwei Pokeys ein Pokey oder PokeyMAX Man kann auf der Platine entweder einen Pokey (Mono) oder zwei Pokeys (Stereo) nutzen. Da der Pokey-Chip immer seltener wird, besteht auch die Möglichkeit einen PokeyMAX einzusetzen. Der PokeyMAX wird dann im Sockel U701 (Pokey 1) eingesetzt und Pokey 2 darf nicht belegt werden! Wichtig: Die Brücke ist notwendig!

Leiste J902 - PokeyMAX-Installation (2)

R5V CS A4 A5 A6 A7 zu PokeyMAX R-5V (s. 1088XEL) zu PokeyMAX A4 (Stereo *) zu PokeyMAX A4 (Stereo *) zu PokeyMAX A5 (Quad) zu PokeyMAX A6 zu PokeyMAX A7 (bei Covox) Je nachdem welchen PokeyMAX und welche Firmware man nutzt, kann die Pin-Belegung des PokeyMAX abweichen. *) CS und A4 unterscheiden sich darin, dass CS über den MONO-Schalter deaktiviert werden kann. Beim Betrieb eines PokeyMAX mit der AUTO-Funktion sollte A4 genutzt werden.

C715 & C716 - PokeyMAX / HSIO - Installation (3)
Die Kondensatoren C715 und C716 dürfen beim Betrieb des PokeyMAX oder von HighSpeed-Routinen nicht installiert werden.

Schalter J201 - VBXE-Installation (1)
Geschlossen: Offen: Standard VBXE installiert Der J201 ist sehr wichtig, da er den Systemtaktgeber (Quarz) deaktiviert, wenn die VBXE installiert werden soll.

Leisten J909-J911 & J915 - VBXE-Installation (2)
J909 J910 J911 J915 zu VBXE J3 zu VBXE J6 zu VBXE J1 Pin 8 zu VBXE J4 Diese Stiftleisten dienen für die leichte Installation der VBXE XL

Anschluß J908 - interner SIO-Port
Der interne SIO-Port ist für zükunftige Erweiterungen gedacht. Wie bereits oben Beschrieben, ist ein internes FujiNet geplant.

PIN-leiste J101 - Internes FujiNet
1-2: 3-4: 5-6: A B Reset Sofern ein internes FujiNet installiert ist, kann man hierüber die Knöpfe A, B und Reset abgreifen und nach aussen führen.

Leiste J202 - Ultimate 1MB
1: CPU PIN 39 (PHI2) 2: CPU PIN 36 (R/W) 3: CPU PIN 40 (RST) 4: CPU PIN 35 (HALT) Wünscht man eine Ultimate 1MB einzubauen, kann man hier die 4 CPU-Signale abgreifen. Wichtig: Die Kompatibilität der U1MB wurde nicht getestet

Schalterleiste J918 - MiniDIN-10 Setup
1-2: 3-4: 5-6: 7-8: Chroma Luma Compo CSync Diese Brücken erlauben es, alle oder nur bestimmte Signale auf die MiniDIN-10 Buchse durchzuschleifen. Im Normalfall sollten alle 4 Signale weitergegeben werden (4 horizontale Brücken).

fertige bestückte Platine 

Hinweise für die Erstinbetriebsnahme

Programmierung der EMMU (ATF22V10C)
Wie bereits erwähnt sind die Erweiterungen aus den Schaltplänen von MyTek, insbesondere der NUC576. Dort findet ihr auch die notwendige JEDEC-Datei, zur Programmierung des ATF. Die URL lautet: https://ataribits.weebly.com Im Ordner "PLD-Files" liegt die Datei "576NUC_512K_EMMU.jed", welche, z.B. mit einem TL866I Plus, in das ATF übertragen wird.

Programmierung des VGATE (PIC12F1572)
Der PIC wird z.B. mit dem JOY2PIC programmiert. In dem bereits heruntergeladenen Archiv gibt es eine extra Anleitung dafür. Ein ATR, mit einem Programm zur Programmierung des PICs, ist ebenfalls vorhanden.

Installation der Zusatzplatine (MiniDIN-Buchse)

Damit die Buchse in der richtigen Höhe eingelötet werden kann, ist auf der Hauptplatine eine Aussparrung vorhanden. Bei der Verbindung der beiden Platinen muss man ein wenig kreativ werden und notfalls erst die Stiftleisten in die Zusatzplatine einlöten, dann das Plastik der Stiftleisten entfernen, um so die Zusatzplatine in der passenden Höhe auf die Hauptplatine löten zu können. Da die Lötstellen dabei mechanisch strapaziert werden, sollte man diese ggf. anschließend noch einmal nachlöten. Beachtet, dass nach unten hin wenig Platz vorhanden ist und deshalb die lange Seite der Stiftleiste nach oben zeigen sollte. Hinweis: Wenn man die MiniDIN-Platine mit 0,8mm stärke herstellen lässt, sollte diese auf anhieb passen!

Tipp zum Anschluß eines Kabels an die MiniDIN-10 Buchse
Die Öffnung des TV-Modulators des 600XL ist leider im Durchmesser etwas zu klein, weshalb man den Stecker des Kabels nicht in die Buchse der Zusatzplatine gesteckt bekommt. Mein Tipp: Statt die Öffnung zu vergrößern, kann man etwas Kunststoff vom Stecker entfernen.

Abschirmbleche
Die Platine ist so nah wie möglich am Original angelehnt, so dass man theoretisch auch die Abschirmbleche nutzen kann. Praktisch kann es aber schnell zum Kontakt des Belches mit einem Bauteil kommen und so einen Kurzschuß verursachen. Es ist deshalb sinnvoll auf die Abschirmbleche zu verzichten.

Die Jumper richtig setzen!

Hier zwei Beispiele, wie die Jumper bei bestimmten Szenarien gesetzt sein müssen: Szenario 1: org. Basic + org. OS + ein Pokey J201: schließen J303-J305: PIN 2&3 (unten) schließen J701: PIN 2&3 (oben) schließen J912: MONO-Schalter schließen J912: OS-Wahlschalter SW1 und SW2 offen lassen Szenario 2: Basic als EPROM + 2er OS als EPROM 27C128 + zwei Pokeys J201: schließen J303-J305: PIN 1&2 (oben) schließen J701: PIN 1&2 (unten) schließen J912: MONO-Schalter offen J912: OS-Wahlschalter SW2 offen lassen - Auswahl über SW1

Das ABBUC-Forum
Im Forum des ABBUC e.V. findet ihr weitere Infos zur Platine. Dort findet ihr u.a. von Olix eine optimierte Bauteilliste und ein durchsuchbares PDF, was die Bestückung der Platine erheblich erleichtert. Schaut einfach mal vorbei! ---> https://abbuc.de/forum

Anschlüsse / Pinbelegungen

Strom-Anschluß - DIN-7
1: 4: 6: 2: 3: 5: 7: +5V +5V +5V unbelegt Ground Ground Ground Das original Netzteil bietet +5V DC bei 1,8A.

Monitor-Anschluß - DIN-8
1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: Luma GND Audio (Mono) Composite Chroma Rechts Links Ground Im MONO-Modus enhält der rechte Kanal den Sound des linken Kanals. Wenn man verhindern möchte, dass man den Stromstecker ausversehen in den Monitor-Anschluß steckt, kann man auch eine DIN-5-Buchse verwenden. Den Stereo-Sound kann man weiterhin über den MiniDIN-10-Anschluß erhlaten.

Monitor-Anschluß - MiniDIN-10 (SegaSaturn)
1: 2: 3: 4: 5: CSync Links Rechts RGBCtrl Rot 6: 7: 8: 9: 10: Grün Blau Composite Luma Chroma Im MONO-Modus enhält der rechte Kanal den Sound des linken Kanals. Die PINs 4-7 sind nur bei Verwendung einer VBXE belegt. Man kann die Belegungen per J918 verändern.

SIO-Anschluß
1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: Clock in Clock out DATA in Ground DATA out Ground Command Out 8: 9: 10: 11: 12: 13: Motor Ctrl Out Proceed In Ready/+5V SIO-Audio In unbelegt Interupt In Pin 12 hat bei den alten ATARI Modellen +12V.

Joystick-Anschluß
1: 2: 3: 4: 5: Joystick hoch Joystick runter Joystick links Joystick rechts Paddle B 6: 7: 8: 9: Feuerknopf +5V Ground Paddle A

interner SIO-Sockel (J908)
1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: BTN A Softreset BTN B GND Ready/+5V Motor Control Interupt SIO-Audio 9: 10: 11: 12: 13: 14: 15: 16: Proceed Command DATA out DATA in Clock in Clock out Ready/+5V Ground PIN 1-3 werden an die Leiste J101 durchgeschleift.

Platine fertig gelötet 

Bauteilliste für die 600XL-Ersatzplatine

Internes FujiNet 

Das interne FujiNet

Die Konfiguration

Auch das FN600 besitzt ein paar Anschlüsse, die für den Betrieb notwendig sind:

PIN-leiste J101 - auf der 600XL Platine
1-2: 3-4: 5-6: A B Reset Über diese Leiste kann man die Druckknöpfe A, B und Reset nach aussen führen. Es schien mir vom Vorteil, diese direkt auf der Hauptplatine anzubeiten, so kann man das FN600 jederzeit ohne Probleme aus dem Rechner nehmen ohne die Verbindungen unterbrechen zu müssen.

Einschalter J4
offen: geschlossen: Aus An Anders als die Durckknöpfe ist der Ein-/Ausschalter direkt auf der Platine des FN600. Theoretisch kann man die Platine dauerhaft eingeschaltet lassen. Jedoch kann es zu Problemen kommen, wenn man die Datasette nutzen möchte. Man kann entweder J4 dauerhaft brücken oder mit einen Schalter verbinden.

Programmier-Leiste J1 (UART)
1: 2: 3: 4: 3.3V TX RX GND Damit man das FN600 auch programmieren kann (und künftig aktualisieren) gibt es die Leiste J1. Die PIN-Anordnung ist passen für den CP2102 wie in der Bauteilliste angegeben. Sollte die PIN-Reihenfolge nicht mit dem vorhandenen USB-2-TTL-Wandler passen, muss man mit einzelnen Kabeln die Verbindung herstellen.

SIO-Verbindungsleiste J3
1: 2: 3: 4: ... BTN A Softreset BTN B GND Um das FN600 für die Pogrammierung in den Programmiermodus zu versetzen, muss man die PINs 1 und 4 der Leiste J3 beim Einschalten miteinander verbinden.

Bauteilliste für das interne FujiNet

Haftungsauschluss

Die Platinen wurde von mir aus frei zugänglichen Schaltplänen zusammen gestellt.
Die Nutzung der Gerber-Dateien und der daraus resultierende Platinen erfolgt auf eigene Gefahr.
Ich schließe jegliche Haftung aus.