Modificación de placa Spectrum 128Ke

El Spectrum 128Ke es una especificación de hardware que no se encuentra disponible de forma comercial, sino que ha sido redactada para ejecutarse sobre la base de un modelo +2A. El objetivo de esta especificación es disponer de una placa que aporte, de entre todas las versiones y modelos de 128KB sacados al mercado tanto por Sinclair como por Amstrad, un mayor grado de compatibilidad con el catálogo de software comercial. Efectivamente, todos estos modelos han sido introducidos al mercado con errores o incompatibilidades diversas que se tratan de solucionar.

La especificación completa del Spectrum 128Ke, así como los detalles de cada uno de los apartados, se encuentra disponible a través del siguiente enlace.

Modificación de entrada de audio.

Esta modificación permite realizar la carga de software a través de un reproductor de cassette externo, empleando el conector de audio disponible en la placa que en el modelo +2A (al contrario que en el siguiente modelo, +3) está configurado para proporcionar solamente salida de audio. Efectivamente, este conector estéreo puede manejar al mismo tiempo tanto la conexión EAR como la conexión MIC, para lo cual habrá que, en primera instancia, cortar la pista situada bajo el conector (retirándolo primero) y que comunica ambos puntos de conexión.

Una vez efectuado este corte, se conecta el punto de conexión EAR al otro punto disponible en la placa madre y que se muestra en la siguiente fotografía.

Detalle de pista cortada bajo conector de audio
Detalle de pista cortada bajo conector de audio
Soldadura de cable en trasera de conector de audio
Soldadura de cable en trasera de conector de audio
Soldadura de cable en punto de terminación
Soldadura de cable en punto de terminación

De esta manera queda efectuada la modificación, permitiendo emplear un jack estéreo tanto para la entrada desde un reproductor externo, como para la salida a altavoces. Habrá que tener cuidado con los niveles de entrada de sonido, en tanto a que no existen componentes que protejan el ASIC 40077, al no haber sido considerada esta modificación en el diseño original.

Modificación de entrada de joystick

Esquema de conexiones
Esquema de conexiones
Fuente: magazinezx.speccy.org (Número 8)

El Spectrum +2A incorpora una especificación de joystick (conocida como SJS) incompatible con la más extendida especificación de Atari, presente tanto en las versiones anteriores de Sinclair, como en un gran número de ordenadores de 8 y 16 bits.

Esta incompatibilidad es debida a una disposición diferente en los pines del conector DB9. En caso de conectarse un joystick según especificación Atari en el conector SJS, el joystick simplemente no funcionará, aunque afortunadamente esto no ocasionará fallos a nivel de hardware.

Para realizar esta modificación necesitaremos los siguientes componentes:

  • 1 conector DB9 macho.
  • 1 conector DB9 hembra.
  • 1 cable de 6 hilos.

 

El esquema de conexiones será el siguiente:

DB9 hembra DB9 macho
1 5
2 9
3 7
4 6
5 Libre
6 4
7 Libre
8 8
9 Libre

Se observa a continuación el aspecto del cable adaptador una vez realizado el conexionado de los dos conectores DB9.

Detalle de cable adaptador Atari / SJS
Detalle de cable adaptador Atari / SJS

Modificación para salida de vídeo compuesto

Para realizar esta modificación necesitaremos los siguientes componentes:

  • 1 condensador de 100 uF y 16V.
  • 1 resistencia de 82 ohm y 1/4W.
  • 1 transistor BC547 o similar.
  • 2 cables de un hilo.

Buscaremos en primer lugar la resistencia R48 y el diodo D31, ambos situados en la esquina más próxima al pin 10 del integrado TEA2000. Colocaremos el transistor BC547 con la base soldada sobre el ánodo del diodo D31, y el colector soldado sobre la pata de la resistencia R48 más próxima al diodo.

La pata correspondiente al emisor del transistor BC547 la levantaremos y soldaremos sobre ella un cable hacia un lugar más despejado. A este cable soldaremos el positivo del condensador de 100 uF, y a este mismo punto soldaremos también una pata de la resistencia de 82 ohm, conectando la otra pata de dicha resistencia a masa (la carcasa metálica del modulador es un buen lugar para ello).

Finalmente, el negativo del condensador de 100 uF se conectará a través de un cable con el centro del conector coaxial del modulador UM1233 (previa retirada de la resistencia allí soldada).

Detalle de colocación de transistor
Detalle de colocación de transistor
Detalle de colocación de condensador y resistencia
Detalle de colocación de condensador y resistencia

Modificación para compatibilidad con Interface 2

El conector de expansión del Spectrum +2A y +3 presenta una serie de modificaciones con respecto al conector empleado en los modelos anteriores que lo hace incompatible con diversos periféricos antiguos. Entre otras cosas, en los modelos originales de Sinclair (16KB, 48KB, +, 128KB, +2) , el pin 25A (lado inferior, de pistas) permite acceder a la señal ROMCS, de tal forma que un periférico conectado al conector de expansión puede, manteniendo el nivel alto en este pin, impedir que la ROM del Spectrum maneje el bus de datos; de esta forma, el periférico puede situar su propia ROM en los primeros 16KB del espacio de 64KB, y tomar el control del ordenador en el inicio.

En los modelos de ordenador lanzados por Amstrad, recordemos +2A y +3 (y sus revisiones +2B y +3B), el pin 25A del conector de expansión no se encuentra en uso, sino que está desconectado. Por el contrario, dos señales nuevas se encuentran accesibles en otros pines, cada una de las cuales permitiendo realizar una labor similar, pero actuando en las señales Output Enable (OE) de cada una de las dos ROMs disponibles en estos ordenadores. Afortunadamente, la existencia de estas dos señales no interfiere con el funcionamiento del Interface 2, aunque sí lo haría con algún interface que esperase la señal de vídeo compuesto en el pin 15A, por ejemplo.

El esquema adjunto a continuación, extraído de la página web de Paul Farrow, muestra la función de estos pines en un conector tradicional frente a la misma función en un conector de un +2A/+3.

Conector de expansión
Conector de expansión
Fuente: www.fruitcake.plus.com

Por lo tanto, para permitir que el Interface 2 pueda funcionar en un ordenador modelo +2A/+3, debemos remapear la señal ROMCS desde el pin 25A hasta los pines 22 de cada uno de los dos integrados ROM (empleando dos diodos 1N4148 o equivalentes) correspondientes a las señales OE de cada uno de los dos integrados ROM.

De esta forma, el periférico podrá tomar el control y colocar su ROM en memoria al inicio, impidiendo que las dos ROMs del ordenador se coloquen en memoria.

Podemos observar también en el esquema superior que la línea de 9V que un periférico como el Interface 2 esperaría encontrar en el pin 4A no estará tampoco disponible, por lo que no se podrá alimentar una impresora térmica en el slot trasero del interface, por ejemplo, salvo que se efectúen modificaciones adicionales.

Se ha utilizado cinta aislante para impedir falsos contactos entre los diodos colocados y los puntos de soldadura de otros componentes existentes en la placa. También recubriremos con cinta aislante los diodos, aunque esto no se observe en la fotografía superior.

Modificación de ROM

La especificación 128Ke recomienda la instalación de la ROM desarrollada por Andrew Owen para el Spectrum SE. Desafortunadamente, dicha ROM carece de documentación, y la mayor parte de la información se encuentra desperdigada por diferentes foros a través de internet, por lo que resulta poco factible su empleo a efectos prácticos.

Por el contrario, las ROM del proyecto +3e se encuentran perfectamente documentadas y soportadas en diferentes medios, así como permiten dotar al ordenador de un sistema de almacenamiento moderno, bien a través de discos duros, tarjetas compact flash o SD.

Por lo tanto, se ha considerado aquí su instalación, en particular en su variante más sencilla (variante 8bit con adaptador montado directamente sobre zócalo de procesador Z80), acompañada de un disco duro IDE antiguo que se encontraba sin uso.

Disposición general, adaptador de disco duro
Disposición general, adaptador de disco duro
Pruebas de funcionamiento con cartucho de P. Farrow
Pruebas de funcionamiento con cartucho de P. Farrow

De forma sencilla, se ha dotado al equipo de una actualización a su ROM, y de un medio de almacenamiento masivo moderno que permitirá el almacenamiento de software y la copia directa desde PC. El ordenador dispone también de la posibilidad de utilizar cartuchos ROM a través de su conector de expansión, salida de vídeo compuesto, entrada de audio para carga de programas desde reproductor externo, y posibilidad de utilizar joysticks según especificaciones Atari y SJS.

Por lo demás, se ha procedido a finalizar la modificación realizando una serie de pruebas de diagnóstico, sin que se hayan encontrado incompatibilidades o funcionamientos inesperados.

 

 

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