Avainsana-arkisto: VIC-II

Commodore 64:n korjaaminen ja modaaminen

Pitkään harmittelin, kun Amiga 500:n tieltä tuli myytyä C64. Samoin tuli tehtyä A500:lle PC:n myötä. Ostin serkulta samaisen C64:n takaisin vuonna 2019. Samalla ostin hänen vanhan C64:n sekä A500:n. Luokkakaveri sitä vastoin oli myynyt A500:n eteenpäin, joten se ei tule pääsemään takaisin kotiin.

Keskityn tässä kirjoituksessa lapsena käyttämäni C64:n remontointiin ja modaukseen, vaikka käsissäni onkin kolme enemmän ja vähemmän viallista yksilöä. A500:sta kirjoittanen joskus tulevaisuudessa, kunhan sen kaikki salat on aikanaan saatu selvitettyä.

Vanha kone

Kyseisellä yksilöllä on ikää 40 vuotta (valmistettu 1984), joten ei ihme, että se ei enää toimi. Mikäli C64 itsessään vielä toimisikin, viallinen teholähde tulee tekemään siitä lopun. Siksi vanhaa teholähdettä ei tule käyttää ennen, kun jännitteiden oikeellisuus on varmistettu. Eikä sitä silloinkaan kannata käyttää ilman osien uusimista ja ylijännite estopiirin lisäämistä, sillä hajotessaan teholähde antaa ylijännitteen, ja kohta käsillä vasta iso remontti onkin.

Pitkään kestänyt korjausurakka

Vianetsintää varten hankin C64 diagnostiikka laitteiston, koska aloittelevana C64 korjaajana täysin mykän laitteen kuntoon saaminen on ihan eriluokan työ kuin pääasiassa teholähteisiin liittyvien vikojen korjaaminen.

C64 Full test diag harness v1.3

Edes diagnostiikan dead test ei toiminut aluksi. Totaali toimimattomuuden syynä oli Kernal ROM:in (käyttöjärjestelmän) vika, jonka sain paikannettua sormituntumalla, eli piiri oli poikkeuksellisen kuuma. Kernalin poistamisen jälkeen diagnostiikka lähti toimimaan. Diagnostiikka toimii hyvin vähäisellä piirimäärällä, esimerkiksi CIA-piirit ja SID:in voi huoletta poistaa. Turhat piirit kannattaakin poistaa, mikäli näyttö pysyy pimeänä.

Diagnostiikka kertoo osat, joissa todennäköisesti on vikaa. Tässä vikaa on oikeanpuoleisessa CIA-piirissä, joka vaikuttaa peliohjain porttien toimintaan.

Toisessa koneessa VIC-II (näytönohjain) toimi osin, kuvan ollessa mustavalkoinen ja todella kohinainen. Mikäli VIC-II piiri on täysin rikki, ei muiden piirien poistaminen auta. Tällöin on turvauduttava piirien ristiin kokeiluun. Tällöin on varmistuttava, että piirit käyttävät samaa referenssijännitettä (löytyy 12V ja 5V mallit).

Monta rikkinäistä osaa

Mitä kaikkea vanhassa koneessa oli lopulta rikki?

  • Kernal ROM-piiri (käyttöjärjestelmä)
  • toinen CIA -piireistä (Complex Interface Adapter, eli I/O-portti ohjain)
  • PLA-piiri (Programmable Logic Array, eli osoitekooderi piirien valintaan)
  • (toisessa koneessa rikki olivat PLA, VIC-II (näytönohjain) ja Basic ROM (sisältää basic komennot))

Remontti itsessään ei varsinaisesti kestänyt kovin pitkään, vaikka kaikkinensa aikaa ehtikin vierähtää viitisen vuotta. Suurin murheenkryyni oli PLA, joka uusista piiristä huolimatta näytti testeissä vikaa, vaikka muutoin kone tuntui toimivan ongelmitta. Ongelman syy löytyi lopulta testilaitteistosta itsestään, josta tein erillisen bloggauksen.

Varaosien hankkiminen

Vanhaan koneeseen varaosien löytäminen voi olla hankalaa, sillä monen komponentin (perus porttipiirejä, vastuksia, diodeita, kondensaattoreita lukuun ottamatta) valmistus on lopetettu aikapäiviä sitten. Käytännössä vaihtoehtona on ostaa toimivaksi testattuja alkuperäisiä osia kovaan hintaan, joiden jäljellä olevasta eliniästä ei ole mitään takeita.

Mikäli koneen alkuperäisenä pitäminen ei ole tärkeää, tai koneen modaaminen/parantelu kiinnostaa, löytyy nykyaikaisia vaihtoehtoja. Hinnaltaan nämä ovat samaa luokkaa kuin alkuperäiset vanhat osat, joitain poikkeuksia lukuun ottamatta.

Esimerkiksi alkuperäiset CIA-piirit maksavat noin 40€/kpl, nykyaikainen FPGA:lla toteutettu J-CIA korvike maksaa niin ikään 40€.

Edulliset parannukset

Kondensaattori remontti on yksi helpoimmista ja edullisimmasta tehdä. Nämä kannattaa vaihtaa, sillä vaikka toimintahäiriöitä ei olisikaan, on 40v vanhan laitteen konkkien parasta ennen päiväys ollut 20-30 vuotta sitten.

Mikään komponentti ei ole ikuinen, joten risoja osia etsiessä ja vaihtaessa, kannattaa suosiolla asentaa IC kannat (DIP) osien vaihtamisen helpottamiseksi. Tämä on pieni kustannus, ja helpottaa todella paljon osien kokeilua. Asentelin kannat molemmille CIA piireille, Char ROM, Basic ROM ja Kernal ROM, sekä VIC-II, PLA ja SID -piireille. Koska muistipiireihin tai CPU:hun ei tarvinnut koskea vikoja etsiessä, ei näihin myöskään tullut kantoja asennettua. Piirejä ei kannata yrittää lähteä irrottamaan ilman kunnollista tinaimuria.

DIP-kannat piirien alle asennettuna

Komponenttien iän maksimoimiseksi on hyvä huolehtia niiden riittävästä jäähtymisestä. Ostin IC-piirien pinnalle liimattavat jäähdytysrivat. Liimasin ne lopulta vain CPU:n ja SID-piirin päälle, sillä muut piirit, joiden päälle jäähdyttimet olisivat tulleet, menivät vaihtoon viallisuutensa vuoksi. Osat päivittyivät samalla nykyaikaisiin korvikkeisiin, jotka eivät lisäjäähdytystä kaipaa.

CPU ja SID varustettuna jäähdytyslevyillä

Monet heittävät pahvisen häiriösuojan pois, sillä se estää ilmavirtaa ja täten osien jäähtymistä. Näin tein minäkin, molempien laitteiden kanssa.

Ilman pahvista häiriösuojaa

Nykyaikaisissa laitteissa on ESD suojat staattisen sähkön varalle, toisin on C64:n kanssa. Staattinen sähkö lienee yksi merkittävimmistä syistä CIA-piirien hajoamiseen. Suojien lisääminen on onneksi helppoa, eikä maksa kuin muutaman euron / ohjainportti.

ESD suojat peliporteissa

Viallisten osien korvaaminen

PLA lienee yksi yleisimmistä syistä C64:n toimimattomuuteen. PLA piirejä löytyy, jos jonkinlaista. Itselläni on rePLA/SuperPLA V4 sekä PLA20V8, molemmat ovat toimivia ja maksavat noin 20-30€/kpl.

PLA20V8

I/O-porttiohjain, eli CIA on myös varsin usein syyllinen peliporttien, näppäimistön, tai levyaseman toimimattomuuteen. J-CIA on suomalaisvalmisteinen, ja maksaa 40€/kpl. Voit korvata vain viallisen piirin, eli J-CIA toimii vanhan CIA:n rinnalla. Korvasin molemmat piirit kerralla, vaikka vain toinen piireistä oli viallinen.

J-CIA

Kernal ROM, eli käyttöjärjestelmä. Vaikka piiri ei olisi rikki, voi sen tilalle vaihtaa esim. JiffyDOS:in. Se on paranneltu / tuunattu versio alkuperäisestä käyttöjärjestelmästä, joka nopeuttaa levyoperaatioita eli lyhentää latausaikoja. Ostin alunperin JiffyDos:in ja adapterilevyn (yht. 15€), mutta vaihdoin sen myöhemmin NeatROM:iin CS-adaptereineen. Hintaa paketilla 16€ + JiffyDOS lisenssi, mikäli sitä ei ennestään omista. Tämä setti korvaa samalla BasicROM:in, sekä CharROM:in. NeatROM mahdollistaa kytkimettömän käyttöjärjestelmän vaihdon, mutta koska olin tehnyt JiffyDOS:ia varten reijän pienelle kytkimelle, liitin kytkimen osaksi NeatROM:ia.

NeatROM ja CS-adapterit

Parantelua

RF-modulaattori on aikansa elänyttä tekniikkaa, jota voi käyttää vielä sitä tukevan analogisen TV:n kanssa, kuvanlaatu on kuitenkin mitä on. RF-modulaattori itsessään tuottaa häiriöitä levylle, joka heikentää kuvanlaatua. Modulaattorin poistamalla, ja korvaamalla sen hieman nykyaikaisemmalla S-video lähdöllä, saa kuvanlaatua parannettua merkittävästi. Tämä on harrasteprojekti, joten piirilevy täytyy teetättää ja osat hankkia itse. Tilasin osat viiteen korttiin, hinnaksi tuli noin 25€/kortti kaikkine osineen. Toiseen koneeseen tämän päivityksen olen tehnyt, joten toistaiseksi näitä löytyy neljä ylimääristä. Mikäli satuit kiinnostumaan, niin voit olla yhteydessä minuun.

RF-modulaattori on korvattu S-Video lähdöllä

Ultimaattisin päivitys kaikista, ja myös kallein, on HDMI liitännän lisääminen. VIC-II Kawari Large on FPGA pohjainen VIC-II piirin korvike, jolla on hintaa noin 130€. Tämän lisäksi tarvitset micro HDMI – HDMI -adapterin. Käytin tässä SmallRIG:in adapterikaapelia, jolla hintaa 15€. Mikäli haluat päästä hieman halvemmalla, eikä sinulla ole tarvetta HDMI:lle, voit vaihtoehtoisesti hankkia VIC-II Kawari Minin, jolla on hintaa noin 100€.

FPGA lukee suoraan muistista kuvadatan ja puskee sen HDMI:n kautta ulos pikselitarkasti. Kuvan skaalausta se ei tee, vaan tämä tapahtuu näytön päässä. Mikäli näytössä ei ole mahdollista valita 4:3 kuvamoodia, venyy kuva sivusuunnassa ruudun kuvasuhdetta vastaavaksi (esim. 16:9). Tietokonenäytöstäni löytyy vain Full ja 1:1 moodit, joista jälkimmäinen säilyttää oikeain kuvasuhteen, mutta ei sisällä skaalausta, jolloin itse kuva on pieni postimerkki ruudun keskellä.

VIC-II Kawari Large
SmallRIG Micro HDMI – HDMI adapteri

Lopputulos

Vanhojen kuorien alla pyörii osin nykyaikaisia komponentteja käyttävä kone. Hintaa näille kotelon sisäisille korjauksille ja päivityksille tuli reilu 300€. Päälle tulee vielä uusi teholähde, sekä SD-kortillinen ’lerppu’ asema, jolloin puhutaan jo 400€:stä. Tästä puuttuu vielä itse koneen hankintahinta. Hankin lisäksi kaksi TAC-2-ohjainta, niin aletaan olla aika lähellä PlayStation 5:n hinnoissa.

Vanhan korjaamisessa käyttökuntoon näin kalliilla ei juurikaan ole järkeä, puhumattakaan ajasta, jota tähän kaikkeen säätämiseen tuli käytettyä. Harva tällaisesta paketista edes 300€:tä maksaisi, en ainakaan itse maksaisi, ellen tarkalleen tietäisi mitä mikin osa maksaa ja ellei minulla samalla olisi juuri tällaiselle koneelle tarvetta. Mutta kun osa kerrallaan rakentelee mielenkiinnosta tekniikkaa ja modaamista kohtaan, niin kustannukset kasvavat kuin salaa – tosin kustannukset eivät missään vaiheessa tulleet yllätyksenä, vaan hankin osia sitä mukaan, kun jotakin mielenkiintoista ja budjettiin sopivaa osaa löytyi.

Toisaalta korjasin ja modasin laitteen itselleni, en myyntiin. Täten kustannuksilla tai jälleenmyyntiarvolla ei ole merkitystä. Tämä oli ennemminkin oppimismatka ja kokemus, sekä lapsuusaikaa lämmöllä muistelleen.