Nesta parte mostro como se pode usar o ouvidímetro no TK90X.
A alimentação é tirada do regulador 7805 do TK90X. Deve-se conectar as garras jacarés com cuidado, para evitar curto-circuitos.
Os sons que são produzidos durante o procedimento estão registrados neste vídeo:
Nesta postagem pretendo discutir aprofundadamente os sinais analisados pelo ouvidímetro, uma vez que o vídeo mostra apenas de forma superficial.
O primeiro exemplo é o som gerado pelo pino 11 da ULA que é a entrada do oscilador de 14,3 MHz. Como o ouvidímetro está programado para dividir a frequência por 4096, ouve-se um sinal sonoro de 3,49 kHz. Este é um tom puro de ondas quadradas que pode ser facilmente reconhecido.
O segundo exemplo é o clock do Z80 de 3,58 MHz que, dividido por 4096, deve produzir som de 873 Hz. Porém percebe-se que não é produzido um tom puro, mas ocorre batimento com sinal de outra frequência. Este fato ocorre porque quando a ULA está acessado a RAM baixa (que fica nos endereços 16384-32767) e o Z80 tenta acessá-la ao mesmo tempo, ocorre um conflito. Nesta situação a ULA paralisa o Z80 (contenção de RAM), deixando de enviar-lhe o sinal de clock. Trocando em miúdos, o clock que vai ao pino 6 do Z80 não é um sinal quadrado perfeitamente periódico, mas ficam faltando alguns ciclos, que é facilmente notado no ouvidímetro.
Uma forma de evitar que isto ocorra é impedir que o Z80 leia ou grave essa região da RAM. Quando eu estava gravando o áudio, restringi o Z80 a rodar somente na rotina da ROM da interface IDS apertando o botão mágico sem disquete nos drives. Logo em seguida, percebe-se que não ocorre mais o batimento e um tom puro de áudio é gerado.
Por fim, a ULA gera frequência 3,58 MHz sem a interferência da contenção no pino 39 que é o sinal subcarrier do modulador de TV. Tocando com a ponta de prova neste pino, ouve-se um tom puro que é idêntico ao clock do Z80 que nunca acessa a RAM baixa.
Com estes exemplos, percebe-se que não só se pode estimar a frequência do sinal sob análise do ouvidímetro (o que um frequencímetro é capaz), mas distinguir entre um sinal totalmente periódico ou aperiódico (que seria possível só por osciloscópio). Ouvindo os sons produzidos pelos diversos pontos da placa do TK90X, é possível criar mentalmente os diversos padrões de sinais do microcomputador em funcionamento. Assim como o estetoscópio ajuda o médico a diagnosticar vários problemas de seu paciente, o ouvidímetro pode ser um valioso auxiliar para localizar defeitos nos equipamentos clássicos.
Os sons que são produzidos durante o procedimento estão registrados neste vídeo:
Nesta postagem pretendo discutir aprofundadamente os sinais analisados pelo ouvidímetro, uma vez que o vídeo mostra apenas de forma superficial.
O primeiro exemplo é o som gerado pelo pino 11 da ULA que é a entrada do oscilador de 14,3 MHz. Como o ouvidímetro está programado para dividir a frequência por 4096, ouve-se um sinal sonoro de 3,49 kHz. Este é um tom puro de ondas quadradas que pode ser facilmente reconhecido.
O segundo exemplo é o clock do Z80 de 3,58 MHz que, dividido por 4096, deve produzir som de 873 Hz. Porém percebe-se que não é produzido um tom puro, mas ocorre batimento com sinal de outra frequência. Este fato ocorre porque quando a ULA está acessado a RAM baixa (que fica nos endereços 16384-32767) e o Z80 tenta acessá-la ao mesmo tempo, ocorre um conflito. Nesta situação a ULA paralisa o Z80 (contenção de RAM), deixando de enviar-lhe o sinal de clock. Trocando em miúdos, o clock que vai ao pino 6 do Z80 não é um sinal quadrado perfeitamente periódico, mas ficam faltando alguns ciclos, que é facilmente notado no ouvidímetro.
Uma forma de evitar que isto ocorra é impedir que o Z80 leia ou grave essa região da RAM. Quando eu estava gravando o áudio, restringi o Z80 a rodar somente na rotina da ROM da interface IDS apertando o botão mágico sem disquete nos drives. Logo em seguida, percebe-se que não ocorre mais o batimento e um tom puro de áudio é gerado.
Por fim, a ULA gera frequência 3,58 MHz sem a interferência da contenção no pino 39 que é o sinal subcarrier do modulador de TV. Tocando com a ponta de prova neste pino, ouve-se um tom puro que é idêntico ao clock do Z80 que nunca acessa a RAM baixa.
Com estes exemplos, percebe-se que não só se pode estimar a frequência do sinal sob análise do ouvidímetro (o que um frequencímetro é capaz), mas distinguir entre um sinal totalmente periódico ou aperiódico (que seria possível só por osciloscópio). Ouvindo os sons produzidos pelos diversos pontos da placa do TK90X, é possível criar mentalmente os diversos padrões de sinais do microcomputador em funcionamento. Assim como o estetoscópio ajuda o médico a diagnosticar vários problemas de seu paciente, o ouvidímetro pode ser um valioso auxiliar para localizar defeitos nos equipamentos clássicos.
Salve Professor Flávio
ResponderExcluirQue tal aproveitar e colocar uns LEDs nos pino do 4040? Uma vez eu peguei um glitch de decodificador usando um circuito assim. Com o osciloscópio eu não vi nada. (http://hotbit.blogspot.com.br/2007/02/sonda-lgica.html)
Eu conheço seu projeto e acho muito legal. Um dia pretendo montá-lo pois acho que pode ser bastante útil.
Excluir