Montaje del ZXUNO

Sinclair QL, ZX81, +2, +3, 128K ...
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mcleod_ideafix
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Re: Montaje del ZXUNO

Mensajepor mcleod_ideafix » 06 Feb 2014, 12:31

Esra lupa la he usado en la FPGA en dos momentos: para ayudarme a posicionar el chip, y luego de soldarlo, para repasar soldaduras y dejarlo listo.

Para la soldadura en sí, me he ayudado del método de Winston: la cinta kapton, resistente a altas temperaturas, que me permite aplicar calor al chip para soldarlo sin que se queme la cinta o se funda:

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Con el chip perfectamente fijado he aplicado pasta para soldar...

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Y son esos pegotes que se ven ahi los que al aplicar calor con la pistola, se funden y se adhieren a los pines del chip.

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El método es compatible, si no tienes pistola de aire caliente, con este otro método para soldar, quizás más al alcance del personal: la parrilla "Princess" de asar chuletas :D
Imagen

Comentado en el primer post de este hilo:
http://foro.speccy.org/viewtopic.php?f=8&t=2833
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Re: Montaje del ZXUNO

Mensajepor Lenko » 06 Feb 2014, 12:56

¿Y cómo sueldas los pines debajo de la cinta? ¿Lo haces después una vez fijado el chip con el resto?

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Re: Montaje del ZXUNO

Mensajepor mcleod_ideafix » 06 Feb 2014, 13:06

Lenko escribió:¿Y cómo sueldas los pines debajo de la cinta? ¿Lo haces después una vez fijado el chip con el resto?

Una vez que he soldado los dos lados que no están cubiertos, simplemente quito la cinta, ya que el chip ya no hay quien lo mueva, y entonces repito la operación de poner pasta para soldar y soldar con aire.
Claro que si se usa la parrilla (que creo que es lo que estás pensado) no puedo usar la cinta kapton de la forma en la que la he usado. Tendría que usar otra que tengo, más fina, y ponerla en diagonal, para que no pise ningún pin. Pero esto lo hice no en casa, sino en la facultad, y allí no tenemos parrilla de asar chuletas :D (aunque sí una unidad de soldado IR que tengo que probar para estas cosas un día de estos...)
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Re: Montaje del ZXUNO

Mensajepor mcleod_ideafix » 06 Feb 2014, 15:50

Pruebas con salida de video: patrón de colores para testear que todos los pines involucrados en la señal de video funcionan. Así se ve con la salida de video compuesto en una tele LCD muy normalita:

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ImageUploadedByTapatalk1391698260.681259.jpg (229.59 KiB) Visto 6941 veces


Aquí me he dado cuenta de algunas cosas:

- La primera, que en la nomenclatura del esquemático están confundidos el rojo y el azul. No es nada del otro mundo. Simplemente los pines que son rojo son azul, y los que son azul, son en realidad rojo. Se cambia en el UCF y ya está. Los pines RGB analógicos que salen por el conector lateral obviamente cambian también. Esto creo que ya ha salido antes por aquí, pero por si acaso lo repito :)

- Lo más importante, hasta ahora: ojo con la alimentación que se le da al aparato: resulta que el único componente que funciona a 5V es el AD724, el codificador PAL, y pasa que según el tipo de alimentador que useis, la tensión estará más o menos libre de ruidos (aquí lo ideal sería usar un alimentador no conmutado). Pues bien, al AD724 no le hacen ninguna gracia los ruidos. La foto de antes está tomada pinchando el cable USB al propio conector USB de la tele. Imagen perfecta. Ahora, he intentado hacer lo mismo pinchando el ZXUno en la tele de plasma, y ahí lo más que he conseguido es una imagen llena de rayas, si uso el conector USB del propio televisor. He probado un cargador de iPhone y otro de iPad, y con el primero, nada de nada. Con el segundo, una imagen completamente inservible, sin sincronismos ni nada. Tengo que ver si en RGB esto también pasa, pero me da que no, que es sólamente por video compuesto. Sugiero incorporar un choque inductivo en la entrada de alimentación para quitar todos estos ruidos. Se ve que algunos alimentadores no llevan este choque porque se supone que lo lleva el aparato al que se conectan, o bien no lo llevan porque su misión es cargar la batería, no usarse como alimentador para hacer funcionar el aparato. Nota: el cable USB que uso ya llevaba un cilindro de ferrita rodenado el cable, que es la protuberancia que se suele ver en uno de los extremos de los cables de alimentación, pero no ha servido de mucho.

Más cosas: aunque la tele es 16:9, la imagen se ve proporcionada porque estoy usando el mismo generador de sincronismos que uso en la ULAplus, y éste incorpora una señal WSS, es decir, que dentro de la señal de video hay embebida una señal de control digital que le indica a la tele que debe conmutar automáticamente a formato 4:3 :) La señal que se genera, por cierto, es PAL progresiva "legal", es decir, con sus pulsos de pre y post ecualización, los pulsos serrados estos del sincronismo vertical, etc. Una tele moderna o vieja debería ser capaz de mostrar imagen sin ninguna pega con este clon :)

También es compatible con tarjetas de captura de video. Aquí se ve una instantánea hecha con un capturador USB baratito, de los de DealExtreme:
patron_colores_zxuno.png
patron_colores_zxuno.png (233.78 KiB) Visto 6936 veces


Antes de que alguien se queje: ¿por qué el borde izquierdo es más estrecho que el derecho? Se ve así porque estoy usando un generador de sincronismos para Spectrum, en el que los tamaños de los bordes se definen de esa manera. Lo que pasa es que después, cuando se genera video en un Spectrum (la parte de paper se entiende), el video no aparece justo cuando comienza la zona que aquí se ve de color distinto de blanco, sino que en el Spectrum real va retrasada. Esto creo que lo comenté no hace mucho, hablando de otra cosa. Bueno, la cosa es que cuando esto genere una señal de video de Spectrum "normal", se volverán a ver los bordes con su anchura habitual.
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Re: Montaje del ZXUNO

Mensajepor antoniovillena » 06 Feb 2014, 18:37

No hay problema, no tengo ni idea de qué choque inductivo ponerle, si puedes sugerir un modelo o poner un enlace a ebay donde lo vendan mejor. Se lo comentaré a superfo para que lo añada en la próxima revisión. La gracia es que pueda funcionar con cualquier cargador de móvil. También corregiremos el intercambio de colores, ojalá todos los errores que aparezcan sean de este estilo.

Por ahora pintan muy bien tus pruebas. No te lo he dicho antes pero los LEDs están puestos al revés de como lo había pensado (verde alimentación, rojo led de usuario), pero vamos es una tontería y también es cuestión de gustos.

Me he puesto a soldar los componentes sueltos (los que no están dentro de la bolsa) de las 3 placas que me quedaban y luego he hecho unas fotillos. Ya que volví a sacar el clon montado me dije, ¡qué demonios! Voy a hacer lo que de dijiste del pegote de estaño. Y ha funcionado bastante bien. Me he olvidado de la malla de desoldar, seguramente sea de mala calidad porque sólo me funciona bien para cosas más grandes, para la FPGA apenas es efectiva. La técnica ha sido echar mucho flux, un pegote nuevo de estaño, limpiar el soldador y poco a poco ir retirando el estaño calentando y retrocediendo rápidamente. Gracias al flux se van retirando gotitas minúsculas, y llega un momento en el que queda poco estaño y se separa del tirón. En un caso esta técnica no ha funcionado porque había una patilla doblada (muy pegada a la vecina), para esto he tenido que echar mano del cutter.

Bueno voy a procesar las fotos, me estoy bajando el ViewNX 2 y en un momento las subo.

-- Actualizado 06 Feb 2014, 18:56 --

Antes

DSC_06192.JPG
DSC_06192.JPG (181.05 KiB) Visto 6921 veces



Después

DSC_0633.JPG
DSC_0633.JPG (160.07 KiB) Visto 6921 veces


-- Actualizado 06 Feb 2014, 20:38 --

Para los curiosos, el método de soldadura que he empleado es el siguiente:
  • Pongo el chip más o menos en su sitio correctamente orientado.
  • Le echo dos pegotes de flux pequeños, uno en la parte superior derecha y otra en la parte inferior derecha.
  • Mojo con un poco de estaño la punta del soldador.
  • Posiciono con los dedos índices de cada mano, procurando tener la cabeza lo más perpendicular posible.
  • Cuando lo tengo perfectamente posicionado, presiono con el dedo índice en el centro del chip, y con el soldador fijo un par de patillas por donde he colocado el flux.
  • Una vez fijado el chip voy soldando los pines en cuatro fases, una por cada lado del chip procurando que el lado con el que me toca trabajar siempre quede a la derecha.
  • Para cada lado el proceso es el siguiente. Aplico una tira de flux que abarque todo los pines. Mojo la punta del soldador con estaño con la cantidad justa. A medida que caliento el flux se vuelve transparente, voy pasando el soldador por cada pin de arriba a abajo. El soldador no se debe de despegar del suelo (huella en la PCB), si por accidente lo montas por encima de una patilla es muy posible que se te quede un pegote de estaño entre 2 o más pines. Con la misma gota te debe dar suficiente estaño para todo el lado, si te quedas corto no pasa nada, vuelves a estañar.
  • Hay 3 momentos en los que se pueden formar pegotes. Al principio de soldar porque la gota de estaño no se ha recubierto bien de flux. En caso de que apliques mal estaño (como he comentado antes) o si doblas una patilla. Por último si no está perfectamente alineado el chip con la huella es más fácil que te pase, simplemente ten más cuidado por ese lado.
  • En todos los casos hay solución. A mí la malla de desoldar la verdad no me ha dado buen resultado (aunque sí para otros chips con patillas más separadas). El secreto está en volver a aplicar flux, con el soldador limpio calentar el pegote hasta hacerlo líquido, y con un tirón hacia atrás retirar rápidamente el soldador. Con suerte te llevarás una gotita de estaño. Limpias de nuevo la punta y repites el proceso hasta retirar el pegote. Si el estaño está muy metido (por detrás de las patillas) y no te funciona el método antes descrito prueba a aplicar un poco más de estaño nuevo. Al principio era muy rehacio a usar esta técnica que me recomendó mcleod, pero os puedo decir que funciona. Por último en caso de que hayas doblado una patilla la única forma en la que he podido quitar el pegote es con la punta de un cutter, cortando un poquito hasta separar el estaño. Este método es muy delicado, y al perder visibilidad por los restos que deja el cutter tienes que comprobar con el polímetro.

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Re: Montaje del ZXUNO

Mensajepor antoniovillena » 07 Feb 2014, 18:40

Ya he conseguido hacerlo funcionar y cargar la primera lección del tutorial. Adjunto el archivo por si alguien quiere probarlo, la únicas modificaciones con respecto al original es cambiar el .ucf y hacer que el led parpadee a la misma velocidad que el flash.

En mi caso hice la modificación VS2..VS0 externa. He probado a quitar dicha modificación y me funciona todo perfectamente. Así que es posible que no haya que hacer ningún cambio en los esquemáticos originales (salvo el intercambio R<->B, pero en este caso la PCB sería idéntica).

Por último, el tema del ruído. He probado con un cargador de móvil y aunque al principio aparezca ruído, al pasar el dedo por encima del cristal de cuarzo (el de PAL) desaparece mágicamente. No necesito ni tocar el cristal, por arte de magia me detecta el dedo a 1cm de distancia y de repente el ruído en pantalla desaparece. Esto me ha pasado antes con otros clones, creo que es porque hay que hacer un pequeño cambio en un condensador (creo que C1, y creo que hay que bajarlo de 15pF a 10pF, no estoy seguro). En cualquier caso mcleod, si pudedes verifica estas 2 cosas (dejar al aire VS2..VS0 y comprobar que funciona y encender el clon con un cargador de móvil pasando el dedo por encima del cristal). Una vez se ha pasado el dedo ya no vuelve a aparecer ruído hasta desconectar la alimentación.

-- Actualizado 07 Feb 2014, 18:45 --

-- Actualizado 07 Feb 2014, 19:35 --

Con respecto a cambiar la velocidad, a mí siempre me carga igual de rápido, tanto a 1Mhz como a 50Mhz. A lo mejor estoy haciendo algo mal. En la configuración de iMPACT mi cable está puesto a 6Mhz (puede hasta 12Mhz), y da igual lo que ponga en Process Properties que al final siempre me carga a 1MHz. En el log me aparece algo así:

Maximum TCK operating frequency for this device chain: 10000000.

-- Actualizado 07 Feb 2014, 19:41 --

Retiro lo dicho con respecto a VS2..VS0. A la hora de programarlo no pasaba nada, por eso al quitar el parche externo funcionaba bien. Pero es imprescindible que estén a 1 para que la FPGA arranque con el contenido de la SPI ROM. Si reinicio con los pines VS2..VS0 no carga nada, tienen que estar a 1 en el momento del arranque, luego pueden tener cualquier valor.

-- Actualizado 07 Feb 2014, 19:45 --

Por último. Si consigues hacer funcionar la RAM pásame el archivo .bit, yo ahora mismo no tengo ningún test para ver si funciona.
Adjuntos
DSC_0631.JPG
DSC_0631.JPG (147.02 KiB) Visto 6827 veces
DSC_0629.JPG
DSC_0629.JPG (115.89 KiB) Visto 6827 veces
DSC_0627.JPG
DSC_0627.JPG (122.97 KiB) Visto 6827 veces
DSC_0626.JPG
DSC_0626.JPG (120.33 KiB) Visto 6827 veces
DSC_0625.JPG
DSC_0625.JPG (115.99 KiB) Visto 6827 veces
DSC_0623.JPG
DSC_0623.JPG (154.61 KiB) Visto 6827 veces
DSC_0621.JPG
DSC_0621.JPG (160.85 KiB) Visto 6827 veces
DSC_0620.JPG
DSC_0620.JPG (165.93 KiB) Visto 6827 veces
DSC_0619.JPG
DSC_0619.JPG (182.58 KiB) Visto 6827 veces
DSC_0618.JPG
DSC_0618.JPG (183.79 KiB) Visto 6827 veces
DSC_0617.JPG
DSC_0617.JPG (170.97 KiB) Visto 6827 veces
lec1.zip
(46.96 KiB) Descargado 346 veces

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Re: Montaje del ZXUNO

Mensajepor mcleod_ideafix » 07 Feb 2014, 19:52

Estoy precisamente escribiendo un controlador de RAM para manejarla como si fueran dos RAM's separadas. Cuando lo tenga probado ya lo cuento.
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Re: Montaje del ZXUNO

Mensajepor antoniovillena » 07 Feb 2014, 20:31

Con respecto a VS2..VS0, me he leído el datasheet y me ha quedado claro. Lo arreglaremos en la próxima revisión, sin embargo hay un método mediante el cual no perdemos esos 3 pines del puerto de expansión en nuestro prototipo. Se trata de poner a masa el pin HSWAP, de esta forma internamente la FPGA usará pullups para el resto de pines de configuración, y por tanto en VS2..VS0 tendremos 1 (están al aire). Esto tiene el pequeño inconveniente de que sólo podamos aprovechar 256K de los 512K de RAM externa.

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Re: Montaje del ZXUNO

Mensajepor mcleod_ideafix » 07 Feb 2014, 22:29

Los tests que estoy haciendo y el software que en definitiva estoy escribiendo mientras voy comprobando cosas, lo he puesto en un repositorio de Subversion, aquí:
http://www.atc.us.es/svn/zxuno/

He habilitado un usuario de solo lectura para quien quiera consultar/descargar algo del mismo:
Usuario: guest
Contraseña: zxuno

Se puede consultar desde el navegador, pero para obtener una copia del mismo, lo más cómodo, si no usas Linux, es usar alguna utilidad de estas que se integran con el escritorio, tal como el TortoiseSVN de tigris.org .
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Re: Montaje del ZXUNO

Mensajepor antoniovillena » 07 Feb 2014, 22:41

Gracias, ya me he sincronizado (uso TortoiseSvn).

-- Actualizado 08 Feb 2014, 01:39 --

Ya he resuelto el ruído que se producía en el arranque. Era lo que decía, había que bajar el valor de C1. El problema es que el condensador más pequeño que tenía era de 15pF, así que la única forma de bajar el valor era poniendo otro en serie. Y poner SMDs en serie como que requiere un poco de destreza, hay que colocarlos como cuando pones de pie dos cartas para formar un castillo de naipes. El datasheet decía entre 10 y 30pF, yo al final he cogido dos de 15pF lo que hacen 7.5pF. Estoy casi seguro que con 10pF también te vale, con 15pF está tan cerca que como te he dicho basta poner el dedo a una distancia de 1cm del cristal (sin tocar nada). Así que si tienes condensadores de 10pF, adelante.

Pero antes de nada, confirma que al enchufar tu cargador ruidoso y pasar el dedo por encima del cristal de cuarzo, la imagen de repente se ve bien.


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