Spiel und Speichermodul (PROFITECH 3000)

Spiel und Speichermodul (PROFITECH 3000)

Grundlegende Infomationen:
Hersteller:	adp Gauselmann

Allgemeine Informationen

Das Spiel und Speichermodul oder auch "SuS" kommt bei Geräten der Generation PROFITECH 3000 von adp zum Einsatz. Es ist auf die Steuereinheit aufgesteckt und trägt Speicherbausteine für das Spielprogramm und den NVRAM (auch "Timekeeper" und "Zeropower RAM"). Auch Statistikdaten, sowie das Datum und die Uhrzeit werden auf dem Spielmodul vorgehalten und abgespeichert. Nach Verlust der Versorgungsspannung läuft eine sehr energiesparende elektronische Uhr autark im NVRAM weiter, um Datum und Uhrzeit aktuell zu halten. Neben Platinenversionen mit zwei EPROM und zwei NVRAM-Bausteinen samt integrierten Batterien (einer dieser Bausteine ist mit einer elektronischen Uhr ausgestattet) gibt es auch SuS-Module mit einer separat aufgelöteten Batterie in einem organgefarbenen Gehäuse oben rechts auf der Bestückungsseite der Platine. Diese Platinenversion verwendet einen separaten RTC-Baustein (RTC = Real Time Clock) und SRAM-Bausteine ohne eigene Uhr oder Batterie im Gehäuse. Weiterhin ist zu beachten, dass es einen signifikanten Unterschied zwischen Modulen mit EPROM des Typs 27C512 und 27C1001/27C2001/27C4001 gibt.
Für Module mit EPROM Typ 27C512 muss der Widerstand an Position R20 gesetzt sein. Der Widerstandswert beträgt 1 Ohm, resultierend aus der Beschriftung "1R0" auf der Platine und weiterhin resultierend aus dem Farbcode "[braun]-[schwarz]-[gold]-[gold]", was mit "[1];[0];[x0,1];[5%]" übersetzt wird.
Für Module mit EPROM Typ 27C1001/27C2001/27C4001 muss der Widerstand an Position R20 fehlen. Es darf keine Verbindung zwischen den beiden Lötpunkten bestehen, da sonst die Versorgungsspannung an eine der Adressleitungen der EPROM angelegt wird.

Technische Details

NVRAM Typen
Bauteil- referenz	Chip	Modulversion
U5	MK48T08B-15	4520/001301/AN
U8	MK48T08B-15	4520/001301/AN
U5	M48T08-150PC1	4520/001301/BN
U8	M48Z08-100PC1	4520/001301/BN

(die Platinen-/Modulversion kann abweichen)

Bekannte Fehler

Fehler:
Gerät zeigt "FOUL FIN".

Ursache:
NVRAM ("Timekeeper") hält weder Daten noch die Uhrzeit und das Datum aufgrund einer leeren Batterie. Die Batterie ist im Gehäuse des Chips verbaut und liegt unter der rechten Gehäusehälfte, wenn Pin 1 auf der linken Seite des ICs ist. Einfacher: Steht die Bezeichnung "M48T08-150PC1" nicht auf dem Kopf, so verbirgt sich die Batterie in der rechten Gehäusehälfte. Gleiches gilt für den zweiten NVRAM-Chip mit der Aufschrift "ZEROPOWER RAM".

Wartungshinweise

Vorsicht beim Auffräsen des Timekeepers!
Der Chip kann dauerhaft beschädigt werden, wenn das Gehäuse unsachgemäß aufgefräst wird. Besonders, wenn zu tief in das Gehäuse in der unteren Hälfte eingedrungen wird kann das Substrat des Chips beschädigt werden und somit den Chip zerstören.

Vorsicht beim Auslöten des Timekeepers!
Die Durchkontaktierungen der Bohrungen für die Kontaktbeinchen lösen sich bei unsorgfältiger Lötarbeit sehr schnell von der Platine und ziehen die Leiterbahnen ebenfalls mit sich. Bemerkt man, dass sich der Chip nach der Entfernung des Lötzinns aus den Durchkontaktierungen nicht leicht abheben lässt, so ist es ratsam eine erneute Sichtkontrolle durchzuführen. Gegebenenfalls hilft es, mit einem weichen Lötzinn mit niedrigem Schmerlzpunkt noch einmal nachzuverzinnen und dieses dann abermals mit einer Absaugpumpe zu entfernen.

Immer beide NVRAM-Chips mit neuer Batterie versehen!
Auf SuS-Modulen findet man zwei EPROM gleicher Größe und einen Timekeeper samt ZeroPower-RAM (oder zwei Timekeeper, wobei nur der obere für die Uhrzeit relevant ist und der untere einfach als zweiter NV-RAM Baustein dient)

Aber warum eigentlich immer zwei EPROM und zwei NVRAM? Warum nicht ein EPROM-Chip?

Das liegt an der Architektur und dem Design des verwendeten Prozessors. Hierzu kurz eine Erläuterung bezüglich Speicheradressen. Nehmen wir also an, dass die Speicheradresse 3FFh im EPROM "I" folgende acht Bit beinhaltet: "00010000" (Dezimal 16, Hexadezimal 10) Weiterhin nehmen wir an, dass die Speicheradresse 3FFh im EPROM "II" folgende acht Bit beinhaltet: "00010000" (Dezimal 16, Hexadezimal 10) Es sind also zwei Speicheradressen, welche je acht Bit beinhalten. Das nennt man "Byte-Länge". Beide Werte werden "individuell" behandelt und hängen nicht zusammen. Jedenfalls nicht im Moment des Ladens in die Register des Prozessors.

Nun gibt es oft CPUs, so auch beim Motorola 68000-Prozessor, welche mit "Wort-Länge" arbeiten. Das sind nicht acht, sondern 16 Bit breite. Wird also ein Wert aus dem Speicher geladen, so muss dieser Wert 16 Bit breit sein. Der Prozessor sieht sich also beim Laden nicht nur einen EPROM, sondern zwei an und fügt beide Werde zusammen. So ergibt sich aus den beiden Einzelwerten der Hex-Wert "1010" (Weil 00010000|00010000 binär zusammengefügt wird). Sieht man in das Datenblatt des Prozessors, dann versteht man auch, warum das so ist. Der m68k hat nicht acht sondern 16 Datenleitungen. Also einen 16-Bit Datenbus. In diesen 16 Bit werden Instruktionen und Daten gemeinsam untergebracht und direkt verarbeitet. Es gibt auch Prozessoren, die das anders handhaben und die Register sequentiell laden, mit je acht Bit. Diese haben dann einen nur acht bit breiten Datenbus. Zum Beispiel der Prozessor auf der weißen CPU.

Somit erschließt sich also, dass bei einem Lesevorgang aus dem EPROM nicht acht Bit, sondern 16 Bit gleichzeitig geladen werden. Aus Designtechnischen Gründen hat man somit also einmal ein EPROM (I), welches die unteren acht Byte und ein weiteres EPROM (II) welches die oberen acht Byte beinhaltet. Gelesen wird also immer aus beiden EPROM, von ein und derselben Adresse. Es werden also immer beide EPROM benötigt, weil sonst die Hälfte der Daten fehlt. Dieses ROM-Splitting kommt auch mit "Even" und "Odd" vor - also "gerade" und "ungerade" - zum Beispiel bei Bally Eurotec-Modulen*.

Nun ist es so, dass dieses "untere acht Bit/obere acht Bit"-Schema auch bei Timekeeper und ZeroPower-RAM vorkommt. Fräst man also nur den Timekeeper und stattet diesen mit einer neuen Batterie aus, so fehlen irgendwann die "oberen acht Bit" und somit die Hälfte des RAM-Inhaltes, wenn die Batterie im ZeroPower-RAM auch erschöpft ist. Letzterer hält die Batteriespannung wesentlich länger aufrecht, weil hier kein Oszillator verbaut ist und auch nicht jede Sekunde neue Werte in die letzten paar Speicheradressen des RAM geschrieben werden müssen. Jede Sekunde ist ein neuer Schreibzyklus.

Deshalb: Wenn man schon mal dabei ist, ein SuS zu bearbeiten, dann lohnt es sich auf jeden Fall direkt beide Chips zu sockeln und mit einer neuen Batterie zu versehen. Wenn Module noch laufen, die nur den Timekeeper aufgefrischt bekommen haben, dann ist die Chance groß, dass der ZeroPower-RAM nach wie vor funktioniert und die Daten hält.

Platinennummern

(Diese Liste ist nicht vollständig)

Platinennummer	Besonderheiten
4520/001301/AN	keine
4520/001301/BN	keine