S1/10の画面表示異常を修理

普段使用している、せるじおさんから頂いた S1/10 で、IMGLT2 を使って
疑似 400 ライン表示を行い漢字を表示させると、文字化けが起きる問題があります。
そこで、もう一台持っている「画面表示が故障している S1/10」を修理する
ことにしました。

修理のきっかけは、取引先の MSX マニアの方との会話です。
その方曰く「サイクルスチールでアクセスされる VRAM はアクセスが激しいので
壊れやすい」とのこと。
確か S1 も シングル MPU による VRAM サイクルスチール が特徴のパソコンだった
はずで、今回のトラブルはゲートアレイの故障ではなく、単に VRAM の故障なのでは
ないかという話になりました(^^)

このS1/10はこちらの記録に残していますが2018年の9月にS1 CP/M80を移植している
ときに故障しているので既に7年経過しています・・・(^^;;;
7年経過しているので、何かの拍子に不具合が直っていないかと希望しながら電源を
入れてみると、ぜんぜん直っていませんでした(^^;;;

まずは、ゲートアレイの故障なのか、VRAMの故障なのか見当をつけてみようと調べてみました

緑のグラフィックエリア($B4000～)のデータを見てみると、$B4080からデータが$0Fになっていました。

DRAMが故障でデータが読み書きできないのか、確かめるためにR,G,Bのエリア全てで
Write,Readチェックしてみました。

Rエリア $B0xxx～、Gエリア $B4xxx～、Bエリア $B8xxx～で試したところGエリアのみ書込み
できませんでした。
これはDRAMが不良の可能性が高そうです
VRAMをどの部分で初期化しているのかにもよりますが、$0Fが表示されているだけなので、
ゲートアレイではなくRAMが故障している可能性が高そうです。

Bモードの不具合を調べると、
Bモードではこんな感じでAモードと同じような感じで画面表示が乱れています。文字が黒色固定で、COLOR命令で文字の色が変わりません。
アトリビュートRAMのデータはモニタからは見えないので、RAMデータは不明です。

グラフィック周りのブロック図を確認すると、Aモード使用している緑用のVRAMはＢモード
ではアトリビュートRAMです。現在の不具合内容はAモードが緑のグラフィック異常とBモードの黒文字固定とグラフィック表示
異常なので、不具合の現象と一致します。

緑のVRAM回路は、
こんな感じです。

ゲートアレイの故障だとすると、グラフィックRAMのアドレスバス処理がYGD-007、データ
バス処理がYGD-001、表示出力制御がYGD-002になるようです。

YGD-001とYGD-002がASIC内でRGBの回路が分離されているようですがYGD-007はそのような
様子は無さそうなので、この不具合はDRAMのIC1とIC7の4416かG.AのYGD-001かYGD-002の
どれかが不良であると予想しました。

Aモードの緑色表示はIC1とIC7で決まりだと思いますが、BモードのアトリビュートRAMは
よくわからなかったのでIC1とIC7のDRAMをピギーバッグで色々調べていたところ画面表示
に変化がありました。

IC1とIC7がBモードでのアトリビュートRAMであることが確認できたので、そのまま止めて
おけばよかったのですが、ピギーバッグ状態でオシロスコープを使い色々確認していたところ
画面が何も出なくなりました(汗
特にどこかショートさせた訳でもないのに突然ダメになりました(^^;;;
電源を切って再起動しても画面に何も出ません。
これまではVRAMのエラーで、NEWON1でグラフィックを使わなければ普通に使えていたのに、
完全に壊してしまい起動しなくなりました・・・・(泣

BモードはアトリビュートRAMなので画面が全く出なくなるのも考えられますが、Aモードでは
緑のVRAMなのでここを壊して全く起動しなくなるのはどういった原因なんでしょうか？

何度も電源をON/OFFしていると、こんな感じでCRTCの初期化！？っぽい画面は出ますが
S1BASICは起動しません。
完全に壊しました・・・・(^^;;; 壊してしまいましたが、どちらにしてもIC1とIC7しか弄っていないので、これが原因でG.Aが
壊れていなければ4416を交換すれば直るはずです(^^;;;

正常な4416を取り付けて動作確認
TI製の手持ちが無いので三菱製を付けてみました(^^)

IC1とIC7を交換して電源ON
AモードOK(^^)

BモードOK(^^)グラフィック異常も含め正常になりました。

VRAM用の4416を2個交換しただけで修理完了しました(^^)
先日のPC-9801NS/Rに続き 一度、壊してしまいましたが、無事リカバリーできました(^^)
但し、VRAMが故障するとS1BASICが起動しなくなるという情報は得ることができました。
起動しないS1はサイクルスチールされているVRAMの故障を疑ってみるのもよさそうです。

以前、FM New7でも同じような症状が出たことがありますが、もしかすると同じような故障
だったのかもしれませんね。

皆さんのS1も同じような症状で故障している場合は参考にどうそ・・・(^^;;;

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緑のVRAMをソケット化して取り外せるようにしたので、DRAMが無い場合どうなるか実験
してみました。RAMが無いとデータは$FFになります。

Bモードの場合

AモードでIC1を外した場合

AモードでIC1とIC7を外した場合

RAMが無い部分は$FFなので緑に塗られてしまいます。
青のVRAMを外せは青で塗りつぶされると思います(^^)