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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 SONY PLAYSTATION 또는 32비트 비디오 셋톱박스 회로 기능. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / Телевидение 오늘날 비디오 게임 애호가를 위해 "Dendy"부터 "Nintendo Ultra-64"까지 다양한 비디오 게임 콘솔(VPS)이 생산됩니다. 이러한 장치의 회로에 관한 일련의 기사를 계속하면서 저자는 전체 게임 세계를 정복한 일본의 32비트 IVP인 "Sony PlayStation"에 대해 이야기합니다. 제시된 정보는 유능한 작동과 독립적인 수리를 용이하게 할 뿐만 아니라 독자의 기술적 지평을 확장합니다. 32비트 IVP 개발의 짧은 역사에도 불구하고 이미 컴퓨터 장비를 생산하는 다국적 기업의 경쟁이 두드러졌습니다. 이 클래스의 가장 유명한 콘솔의 비교 특성이 표에 나와 있습니다. 1. "이국적"과 "표준"으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째는 덜 일반적이거나 좁은 프로필의 IVP를 포함합니다. "Sega32X" - 16비트 "Sega Mega Drive의 기능을 확장하는 원래의 "셋톱 박스" -2”; "필립스 CD-i"는 CD-i 형식의 대화형 광디스크에서 정보를 재생하는 다기능 TV 셋톱박스입니다. 시대를 앞선 프로젝트인 "Commodore CD32" 또는 "CDTV"는 게임 프로그램을 CD-ROM으로 배포하는 데 기여했지만 개발 회사는 시장을 정복할 충분한 끈기와 자금이 없었습니다.
"표준" 32비트 IVP는 "3DO" [1], "Sega Saturn", "Sony PlayStation" 및 수많은 복제품으로 간주될 수 있습니다. 이 제품의 일반적인 특징: 게임 프로그램은 레이저 컴팩트 디스크(CD)에 저장되고, TV 이미지는 스테레오 사운드와 함께 NTSC 또는 PAL 표준으로 생성되며, 다양한 주변 장치가 제공됩니다("레이저" 권총부터 자동차 핸들까지). 페달 포함) 일반 음악 CD를 듣고 사진 CD 및 비디오 CD 형식의 디스크 작업이 가능합니다. 다소 겸손한 기술적 특성을 지닌 "3DO" 접두사는 경쟁사보다 조금 더 일찍 시장에 출시되었으므로 성공입니다. IVP "Sega Saturn"은 실패한 가격 정책과 부족한 소프트웨어 지원으로 인해 인기를 얻지 못했습니다. 그럼에도 불구하고 한동안 이 제품은 많은 사람들이 32비트 IVP 중 최고라고 생각하는 "Sony PlayStation"(이제부터 간단히 "PlayStation"이라고 부르겠습니다)의 주요 경쟁자로 간주되었습니다. 이는 Electronic Arts, Mindscape, Capcom, Konami, Lucas Arts, Disney Software와 같은 유명 회사에서 제작한 수많은(600개 이상 알려진) 게임 프로그램을 통해 확인됩니다. "라이브" 이미지와 가상 카메라를 갖춘 고속 XNUMX차원 게임은 하위 모델의 펜티엄 프로세서를 탑재한 컴퓨터에서 구현되는 게임 수준에 가깝습니다. 일본, 미국 또는 유럽 TV 표준에 맞게 설계된 최초의 PlayStation 모델은 완전히 호환되지 않았습니다. 나중에는 보편화되었으며 브랜드 CD와 남아시아 CD 모두에서 작동합니다. "PlayStation"의 회로 설계와 구조 및 기술 설계는 매우 신중하게 고려되었습니다. 상대적으로 높은 가격은 향상된 품질과 신뢰성으로 보상됩니다. 플레이스테이션 작동 방식 다음으로 최신 PlayStation 모델 중 하나인 SCPH5502에 대해 이야기하겠습니다. 설계를 고려할 때 가능하면 인쇄 회로 기판에 표시된 요소의 위치 지정을 사용합니다. 단, 허용되는 표준과 항상 일치하지는 않습니다(예: 트랜지스터는 VT가 아닌 문자 Q로 지정됨, 마이크로 회로 - DD나 DA가 아닌 IC 커넥터는 X가 아닌 CN입니다. 요소의 고유 번호 지정은 105자리이며, 가장 높은 숫자의 숫자는 해당 요소가 콘솔의 특정 하위 시스템에 속함을 나타냅니다. 안타깝게도 많은 항목에 라벨이 지정되어 있지 않습니다. 다른 소스에서 해당 명칭을 설정할 수 있는 경우 다이어그램과 텍스트에 아포스트로피(예: IC2')를 사용하여 표시합니다. 나머지는 ESKD에서 각 항목 내에서 XNUMX~XNUMX자리 일련 번호로 지정합니다. 계획. 편의상 대부분의 트랜지스터와 다이오드의 유형은 Siemens 카탈로그 [XNUMX]에 따라 표시됩니다. 실제로 'PlayStation'에는 표시가 부족하여 유형을 확인할 수 없는 아시아 제작 요소가 포함되어 있는 경우가 많습니다. 'PlayStation'의 표준 배송 패키지에는 본체(콘솔), 조이스틱, 전원 코드, TV 연결용 케이블, 데모 CD가 포함되어 있습니다. 시스템 장치의 연결 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. XNUMX. 그 핵심은 셋톱 박스의 거의 모든 주요 구성 요소와 XNUMX개의 커넥터가 있는 프로세서 보드입니다.
언급된 드라이브에는 CD를 회전시키고 적외선 파장 범위의 반도체 레이저와 수신 포토매트릭스를 사용하여 판독 헤드를 이동시키는 시스템용 전기 기계 장치가 포함되어 있습니다. "OPEN" 버튼을 누르면 설치 또는 제거를 위해 디스크 컨테이너에 대한 액세스가 열립니다. 브레이크아웃 보드는 프로세서 보드 커넥터 CN102의 회로를 1개의 소켓에 분배합니다. 그 중 2개(XNUMX핀)는 기본("XNUMX") 조이스틱과 추가("XNUMX") 조이스틱을 콘솔에 연결하기 위한 것이고 나머지(XNUMX핀)는 기타 주변 장치용입니다. IVP는 전원 보드에 있는 펄스 전압 변환기를 통해 220V 네트워크에서 전원을 공급받습니다. "POWER" 및 "RESET" 버튼의 목적은 표준입니다. 각각 전원을 켜고 프로세서 시스템을 초기 상태로 설정하는 것입니다. 변환기는 전원 플러그가 소켓에 삽입되어 있는 동안 작동합니다. 유휴 상태에서는 전력 소비가 2,3W를 초과하지 않습니다. "POWER" 버튼으로 셋톱박스를 켜면 6~11W로 증가합니다. 전원 회로의 기판 간 연결은 일반 전선으로 이루어지며 고주파 (정보) 연결은 탄성 리본 케이블로 이루어집니다. 셋톱 박스 제조에는 인쇄 회로 기판 표면에 요소를 자동으로 설치하는 현대 기술이 널리 사용됩니다. 프로세서 보드에 설치된 거의 모든 요소는 소위 SMD(Surface Mounting Device - 표면에 장착된 장치)입니다. 오늘날 이 설계에서는 저항기, 커패시터, 트랜지스터 및 미세 회로뿐만 아니라 인덕터, 퓨즈 링크, 커넥터 등도 생산됩니다. 파워보드 선형 전원 공급 장치를 사용하는 8비트 및 16비트 IVP와 달리 "PlayStation"은 펄스 전원 공급 장치를 사용합니다. 장점은 효율성, 낮은 발열, 네트워크 변동 및 부하 전류 변화 중 출력 전압의 높은 안정성입니다. 다양한 작동 모드에서 셋톱 박스는 +180 V 회로를 통해 800...7,6 mA, +360 V 회로를 통해 500...3,3 mA의 소스에서 전류를 소비합니다. 부하가 다음과 같을 때 출력 전압 리플이 발생합니다. 꺼짐은 100mV를 초과하지 않습니다. 소스 효율은 53...75%입니다. 증가된 변환 주파수와 유사 공진 회로의 사용으로 인해 우수한 매개변수가 달성됩니다[3, 4]. 전원 보드의 개략도는 그림 2에 나와 있습니다. 001. 잡음 억제 필터 C001L002C001를 통해 주전원 전압이 정류기-다이오드 브리지 D004-D003에 공급된 다음 전압 변환기에 공급됩니다. 커패시터 C010은 잔물결을 완화합니다. 신뢰성을 높이기 위해 직렬로 연결된 커패시터 C011, C6600은 정류기를 셋톱박스의 공통선(GND 회로)에 연결해 네트워크에 침투하는 간섭의 영향을 약화시킨다. 전기 안전 규정에 따르면 이러한 커패시터의 총 정전 용량은 5pF를 초과해서는 안 됩니다[XNUMX].
단일 종단 전압 변환기는 역방향 다이오드 연결이 있는 차단 생성기 회로에 따라 조립됩니다. 그 작동은 키가 열린 상태에서 변압기 T001의 자기장에 에너지가 축적되고 이후 부하로 전송되는 것을 기반으로 합니다. 트랜지스터 Q001 및 Q002의 "자체 보호" 스위치는 과부하 및 과도 프로세스 중에 이를 통해 흐르는 전류가 위험한 값에 도달하지 않고 제한되도록 설계되었습니다. 전류 센서는 저항 R009와 다이오드 D008로 구성됩니다. 그것으로부터의 전압은 트랜지스터 Q002의 베이스에 공급되어 트랜지스터 Q001의 이미터 전류가 급격히 증가하면서 트랜지스터를 개방합니다. 결과적으로 후자의 기본 회로가 션트되어 전류 제한이 발생합니다. 초기 시동 중에는 저항 R003을 통해 흐르는 전류에 의해 키가 열립니다. 발전기 작동에 필요한 피드백 전압은 변압기 T001의 권선 II에서 트랜지스터 Q001의 베이스로 공급됩니다. 커패시터 C004는 트랜지스터 Q001의 컬렉터 접합 커패시턴스 및 변압기 T001의 누설 인덕턴스와 함께 변환 주파수에 가까운 주파수로 조정된 직렬 발진 회로를 형성합니다. 결과적으로 컬렉터 Q001의 전압은 거의 정현파 형태를 취합니다[3, 4]. 댐핑 회로 C005R002D005는 트랜지스터 Q001을 고장으로부터 보호합니다. 변압기 T001의 101차 권선 III 및 IV의 전압은 낮은 순방향 전압 강하를 특징으로 하는 쇼트키 배리어 다이오드 D102, D101에 의해 정류되어 소스의 에너지 특성을 향상시킵니다. 저항 R102, R103는 안정기입니다. 유휴 상태에서 컨버터의 안정적인 작동에 필요한 부하를 생성합니다. 안정화 전압이 10V인 제너 다이오드 D101은 과도 프로세스 중에 발생할 수 있는 전압 서지를 제한합니다. 평활화 필터 C101L103C102 및 C102L104C101를 통과한 후 정류된 전압이 스위치 SW101 및 커넥터 CNXNUMX을 통해 프로세서 보드에 공급됩니다. 두 공급 전압이 모두 있는 상태에서 스위치 SW101의 접점을 닫은 후 "디지털" 트랜지스터 Q101의 컬렉터 회로에 연결된 녹색 LED PD101이 켜집니다. 이 상대적으로 새로운 전자 장치는 논리적으로 오픈 컬렉터 요소가 아닙니다. 이는 기본 회로의 기존 트랜지스터와 저항 분배기로 구성됩니다. 후자의 입력은 디지털 TTL 또는 CMOS 칩의 출력에 직접 연결될 수 있습니다. "디지털" 트랜지스터는 구조(npn 또는 pnp)와 저항 값(1...47kOhm)이 서로 다릅니다. 변환기의 출력 전압이 안정화됩니다. +3,3V 회로의 출력에 비례하는 전압은 저항 R101, R106의 분배기를 통해 오류 증폭기 IC107의 입력에 공급됩니다. 저항 R103, R104 및 옵토커플러 LED PC001을 통한 증폭기 출력은 +7,6V 회로에 연결되며, 출력 전압 중 하나가 증가하면 LED를 통과하는 전류가 증가하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 결과적으로 차단 발생기의 피드백 회로에 연결된 광 커플러 포토 트랜지스터의 컬렉터-에미터 섹션의 저항이 변경됩니다. 이 프로세스로 인해 생성된 펄스의 주파수와 지속 시간이 변경되어 출력 전압이 공칭 값으로 돌아갑니다. 예를 들어, 부하 전력이 1,5배 증가하면 변환 주파수는 160kHz에서 120kHz로 감소하고 동시에 트랜지스터 Q001의 개방 상태의 상대적 지속 시간(즉, 에너지 축적 시간)이 증가합니다. 회로 R010C008 및 R105C105는 자동 전압 제어 시스템에 동적 안정성을 제공합니다. 안정화 계수는 매우 높습니다. 부하 전류가 3,3에서 0,5A로 증가할 때 +0,035V 회로의 전압은 1%만 변경됩니다. +7,6V 전압의 경우 이 수치는 부하 전류가 11%로 더 나쁩니다. 0,075에서 1A XNUMXA로 변경됩니다. 출력 중 하나라도 단락되면 컨버터는 전류 안정화 모드로 전환됩니다. 단락이 제거되면 자동으로 정상 작동이 복원됩니다. 이미 언급한 바와 같이 변환기는 SW101 "POWER" 스위치의 접점이 열려 있어도 전원 플러그가 소켓에 삽입되어 있는 한 항상 작동합니다. 따라서 IVP를 이 상태로 오랫동안 방치해서는 안 됩니다. 전원 보드의 오작동으로 인해 화재가 발생할 수 있습니다. 수리를 위해 IVP를 열 때 이 보드의 고전압을 잊지 마십시오. 전원 보드에는 프로세서 보드에 공급되는 재설정 신호를 생성하는 타이머 IC102가 있습니다. SW101 버튼을 사용하여 셋톱 박스를 켜거나 SW102 버튼을 눌렀다가 떼면 출력에 500ms 기간의 낮은 로직 레벨 펄스가 나타납니다. 타이밍 요소는 커패시터 C106입니다. 회로 D105, R111, R112, D106은 +7,6V 회로의 전압이 짧은 시간 동안 감소할 때 재설정 신호 생성을 보장합니다. 결과적으로 주 전압의 소위 "새그" 후에 IVP 프로세서 자동으로 다시 시작됩니다. 안정화 전압 D105 - 5,1V. 전원 보드의 활성 요소에 대한 대체품을 선택할 때 표에 제공된 매개변수를 고려해야 합니다. 2.
필요한 경우 기본 회로에 약 101kOhm의 저항을 갖는 저항을 직렬로 연결하여 "디지털" 트랜지스터 Q10을 일반적인 저전력 n-pn 구조로 교체할 수 있습니다. IC101로는 TLP431CLP, TL1431(Texas Instruments), HA174(Hitachi), KR142EN19를 사용할 수 있다. 후자의 경우에는 핀 배열이 표준이 아닌 배치의 장치가 있다는 점을 명심해야 합니다. TLP621(PC001) 광커플러는 TLP521 또는 NEC256으로 교체할 수 있습니다. 전원 보드의 신뢰성을 높이고 네트워크에 연결할 때 발생하는 다른 전자 장치에 대한 간섭을 줄이려면 정격 전력이 001 이상인 저항이 10~100Ω인 저항기를 포함하는 것이 좋습니다. W. 스위치 보드 회로 기판 다이어그램은 그림 3에 나와 있습니다. 그림 4에서 외부 커넥터의 접점 위치는 그림 XNUMX에 나와 있습니다. XNUMX.
IVP에는 디지털 인덱스가 다른 OUT이라는 회로가 입력되고, SYN과 PE가 출력된다는 점에 유의하시기 바랍니다. 보드는 차폐되어 있습니다. 80mm 길이의 유연한 케이블을 프로세서 보드의 CN102 소켓에 연결합니다. XS3 소켓의 핀 순서는 CN102에 비해 반대입니다. 조이스틱, 권총, 스티어링 휠, 스티어링 휠 및 기타 게임 "도구"는 XS1 및 XS4 소켓에 연결됩니다. XS2 및 XS5는 중단된 게임의 현재 상태를 저장하는 비휘발성 플래시 메모리가 포함된 명함 크기 장치인 SCPH-1020 "메모리 카드"용으로 설계되었습니다. 동일한 유형의 콘솔에 카드를 전송하면 게임을 계속할 수 있다는 점에서 "PlayStation"이 다른 IVP와 구별됩니다. "메모리 카드"의 용량은 1Mbit입니다(각각 15Kbit의 메모리 블록 64개, 8번째 블록은 공식 목적으로 사용됨). "메모리 카드 +"는 120Mbit(XNUMX블록)의 용량을 사용할 수 있습니다. 조종간 "PlayStation"용 조이스틱은 작동이 편리하고 안정적입니다. 표준 장치 외에도 진동 등을 사용하여 제어 작업에 대한 게임 개체(비행기, 자동차)의 반응을 시뮬레이션하는 힘 피드백이 있는 고급 장치가 있습니다. 격투 게임, 자동차 및 비행 시뮬레이터와 같은 게임에서 매우 정밀하게 조작할 수 있는 정밀 아날로그-디지털 조이스틱뿐만 아니라 프로세서 유닛과의 무선(적외선) 통신 기능이 있는 조이스틱이 알려져 있습니다. 콘솔과 함께 제공되는 SCPH-1080 조이스틱의 디자인을 살펴보겠습니다. 게임은 스틱을 휘두르는 것이 아니라 탄력 있는 "패드"를 눌러 제어하기 때문에 종종 "게임패드" 또는 "조이패드"라고 불립니다. 내부 구조에 따라 이러한 제품은 기존 제품과 개선된 제품으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 것에는 모든 버튼의 접점이 연결되는 화합물로 채워진 하나의 포장되지 않은 미세 회로가 포함되어 있습니다. 마이크로 회로의 클럭 생성기는 약 200kHz의 주파수에서 작동하며 외부 주파수 설정 저항의 값은 27...91kOhm입니다. 때로는 200pF ~ 0,01μF 용량의 커패시터가 보드에 설치됩니다. 개선된 조이스틱(그림 5 참조)은 일본 회사 Mitsumi의 23-0271A 마이크로 회로를 기반으로 합니다.
IVP 프로세서는 TV의 역방향 프레임 스캔 중에 버튼 상태를 초당 50회 폴링합니다. 이를 위해 1ms 주기로 반복되는 펄스 버스트인 PE2, PE1, SYN2, SYN20 신호를 생성합니다. 이에 대한 응답으로 클록 펄스는 동일한 주파수로 조이스틱 출력 OUT2에 나타나며 그 모양은 버튼 상태에 의존하지 않으며 OUT1에서는 그림 6에 표시된 것과 유사한 신호가 나타납니다. XNUMX.
누른 버튼은 특정 시간 위치에서 음의 극성 펄스에 해당합니다. 오실로스코프(그림 9 참조)를 사용하여 스위칭 보드 소켓 X4의 핀 3에서 이 신호를 관찰하면 소켓 X1에 연결된 조이스틱의 서비스 가능성을 판단할 수 있습니다. DD1 마이크로 회로의 작동은 내부 발진기에 의해 기록되며, 그 주파수(4MHz)는 납 티타네이트-지르콘산염 고용체로 만든 BQ1 압전세라믹 공진기(PCR)에 의해 안정화됩니다. 독일 회사 Herbert C. Jauch [6]의 RCC의 일반적인 매개변수는 다음과 같습니다. 25°C에서 공칭 값의 주파수 편차는 +0,5%를 넘지 않으며, 온도 범위 -20...+에서 주파수 편차는 80°C는 +0,5% 이하, 공진 주파수 저항은 30Ω 이하, 노화 계수는 0,3년 동안 +10% 이하입니다. RCC는 동일한 주파수에서 석영보다 1,5~5배 저렴하며 기계적 강도가 높은 것이 특징입니다. 후자는 어린이가 사용하는 조이스틱 및 기타 장치에 특히 중요합니다. 단점은 감소된 주파수 안정성과 품질 인자를 포함합니다. 필요한 경우 조이스틱에 설치된 HCJ-4.0 PKR을 169MHz의 석영 공진기 RK4와 각각 33pF 용량의 커패시터 XNUMX개로 교체할 수 있습니다. 커넥터 X1의 소켓은 2m 길이의 2선 케이블로 X2 플러그에 연결되며 핀 7와 10은 사용되지 않습니다. 플러그에서 30~16mm 거리에 접을 수 있는 플라스틱 부착물이 있습니다. 그 내부에는 직경 20...25mm, 길이 30...XNUMXmm의 페라이트 슬리브가 케이블에 부착되어 있습니다. 부싱은 부싱을 통과하는 전선의 인덕턴스와 전선 사이의 자기 결합을 증가시켜 케이블을 통해 흐르는 전류의 공통 모드 성분을 억제하여 무선 간섭 방사를 줄입니다. 부싱이 노즐 내부에서 느슨해지면 접착제나 고무 개스킷으로 고정할 수 있습니다. 설명된 조이스틱은 표면 실장 기술을 사용하여 제조되었으며 마스터 오실레이터의 우수한 주파수 안정성, 외부 회로 보호 및 유지 관리가 특징입니다. X1 커넥터 덕분에 수리 또는 교체를 위해 연결 케이블을 인쇄 회로 기판에서 분리할 수 있습니다. . SB1-SB14 버튼의 접촉 패드에는 비산화 블랙 카본 코팅이 되어 있습니다. 프로세서 보드 프로세서 보드의 블록 다이어그램은 그림 7에 나와 있습니다. 1. 2개의 블록이 강조 표시됩니다. 요소 중 하나에 속하는 요소는 컴퓨터 시스템 - 3, 비디오 그래픽 - 4, 디지털 데이터 처리 - 5, 오디오 채널 - 6, 비디오 인코더 - 7, 전원 등 위치 지정에서 숫자의 첫 번째 숫자로 결정됩니다. 공급 - 8, CD 인터페이스 -ROM - XNUMX, 적응 블록 - XNUMX.
PlayStation의 고성능은 RISC(Reduced Instruction Set Computer)라는 구조의 중앙 프로세서에 의해 보장됩니다. 그 특징은 [7, 8]에 자세히 설명되어 있다. 주요 내용을 떠올려 보겠습니다. 명령 시스템은 기본 작업만 제공합니다. 모든 명령은 길이와 구조가 동일합니다. 마이크로프로그램 제어가 하드웨어로 대체되었습니다. 메모리 액세스 횟수가 최소화됩니다. 90년대 초반에는 Am32(AMD), 29000(Motorola), Clipper(Fairchild) 등 88000종 이상의 3000비트 RISC 프로세서가 생산됐다. PlayStation의 경우 미국 회사 MIPS Computer Systems에서 개발한 R1991A가 선택되었습니다. 그 결정은 우연이 아니었습니다. 86년 XNUMX월, Sony, Microsoft, NEC, DEC, Siemens, Compaq 및 기타 여러 업체가 ACE 컨소시엄을 구성하여 컴퓨팅 도구 개발에 대한 통합 접근 방식을 개발했습니다. MIPS RISC 프로세서와 Intel xXNUMX 프로세서 제품군이 기본 프로세서로 권장되었습니다. MIPS 아키텍처는 80년대 초반 미국 스탠포드 대학에서 미사일 방어 시스템의 온보드 컴퓨터 기반으로 개발되었습니다[8]. MIPS는 3000년 28월 1988일에 R2000 프로세서를 발표했습니다. 이것은 상용화 단계에 도달한 최초의 RISC 프로세서 중 하나인 유명한 R3000의 후속 제품인 3010세대 장치입니다. R25 보조 프로세서와 쌍을 이루는 원래 R20은 1,25MHz의 주파수에서 초당 3010천만 작업의 속도로 작동하여 작업당 평균 5사이클을 소비했습니다. R10은 흔히 공동통역기라고 불립니다. 중앙 프로세서와 병렬로 명령을 분석하고 실행하여 부동 소수점 수를 XNUMX~XNUMX배 더하고 곱하는 작업 속도를 높입니다. 나중에 기술 개선으로 인해 R3000A 프로세서는 클럭 주파수가 45MHz로 증가했습니다. 오늘날의 기준으로 보면 그는 이미 '노인'이라는 점에 주목하고 싶습니다. PlayStation이 시장에 출시된 지 말 그대로 64년 만에 MIPS는 10000MHz 주파수에서 작동하는 275비트 RISC 프로세서 RXNUMX을 개발했습니다. R3000A에는 Harvard 아키텍처, 즉 별도의 명령 및 데이터 메모리 공간이 있습니다. 내부 파이프라인이 장착되어 있어 최대 3000개의 명령을 동시에 처리할 수 있습니다. R8A 컨베이어의 작동 원리는 그림 XNUMX에 나와 있습니다. XNUMX.
각 명령은 XNUMX개의 클럭 사이클로 실행됩니다. 첫 번째(VC)에서는 수행할 작업의 코드를 메모리에서 가져옵니다. 두 번째(CHT)에서는 프로세서가 레지스터에서 명령을 실행하는 데 필요한 데이터를 읽습니다. 세 번째(OP)에서는 산술논리장치가 주어진 연산을 수행한다. 다음으로 메모리(PM)와 데이터를 교환하고 연산 결과 레지스터(OR)에 기록합니다. 명령은 교대로 컨베이어의 "스레드"에 위치하므로 각 클록 사이클마다 모든 프로세서 노드가 작업으로 바쁘고 명령 중 하나의 실행이 반드시 완료됩니다. 프로그램 메모리의 다음 항목은 즉시 해제된 "스레드"에 배치됩니다. 불행하게도 이러한 이상적인 그림은 명령 실행에 아직 완료되지 않았고 컨베이어 벨트에 있는 이전 결과가 필요하지 않은 경우에만 가능합니다. 이런 경우에는 필요한 데이터를 기다리느라 시간을 낭비해야 합니다. R3000A의 경우 손실은 평균 25%입니다. 파이프라인 가동 중지 시간은 외부 메모리에 대한 액세스와 연관될 수도 있습니다. 이를 제거하기 위해 프로세서와 상대적으로 느린 메인 RAM 사이의 버퍼 역할을 하는 빠른 캐시 메모리가 사용됩니다. 위험 코어 역설적이게도 MIPS는 자체적으로 반도체를 생산한 적이 없습니다. RISC 프로세서 제조권에 대한 라이센스는 많은 회사에 판매되었습니다. 이미 언급했듯이 첫 번째 PlayStation 모델은 미국 회사 LSI Logic Inc의 R3000A 칩을 사용했습니다. 검토 중인 항목을 포함하여 이후 버전에는 Sony Computer Entertainment Inc.의 특수 208핀 VLSI CXD8606AQ가 설치되었습니다. (SCEI)는 R3000A와 유사한 프로세서 자체, R3010A 보조 프로세서, 프로그램 캐시, 데이터 캐시, 버스 중재자 및 인터페이스 노드를 포함합니다(그림 9). 8606MHz의 클록 주파수에서 CXD33,9AQ의 성능은 초당 30천만 번의 작업입니다. 통합 수정 발진기 X101'에서 나오는 CLK 클록 펄스의 주파수는 지정된 것보다 두 배 높습니다. 시스템 버스의 데이터 교환 속도는 132Mbit/s에 이릅니다.
106Mbit 용량의 외부 동적 데이터 RAM(IC16)은 70핀 A65844 또는 A67871 칩(Toshiba) 28개 또는 48핀 KM514V6DJ-32(삼성) 102개로 구성될 수 있습니다. 비디오 셋톱 박스의 운영 체제는 프로그램 IC53403(SCEI의 M04IE-3030 또는 4)의 XNUMX핀 ROM에 XNUMXMbit 용량으로 "하드와이어"되어 있습니다. 여기에는 음악 및 그래픽 화면 보호기를 생성하는 프로그램과 음악 CD 플레이어 및 "메모리 카드" 서비스라는 두 가지 메뉴가 포함되어 있습니다. 그건 그렇고, PlayStation의 미국 버전과 유럽 버전의 메뉴와 화면 보호기 디자인은 다릅니다. 컴퓨팅 시스템 커넥터 PlayStation 후면 패널의 커넥터 위치는 그림 10에 나와 있습니다. 103 (핀 번호는 인쇄 회로 기판의 표시에 따라 제공됩니다). 컴퓨터 시스템에는 플러그 CN104 "PARALLEL I/O" 및 CN102 "SERIAL I/O"가 포함되어 있습니다. 또한 프로세서 보드에는 셋톱박스 내부의 스위칭 보드에 유연한 케이블로 연결된 CNXNUMX "JOYSTICK" 소켓이 있습니다.
그림에서. 그림 11은 CN102 소켓과 관련된 회로 다이어그램을 보여줍니다. 총 1개(출력 3개, 입력 3,3개)가 있으며 후자는 저항 R3-R1을 통해 +1V 전원 공급 장치에 연결됩니다. 모두 저항 등급만 다를 뿐 동일한 보호 장치를 갖추고 있습니다. 프로세서 극성에 위험한 고주파 간섭 및 음전압 서지를 억제합니다. 예를 들어, 입력 OUT4(이름이 오해되어서는 안 됩니다. 이 조이스틱 출력 신호는 프로세서의 입력 신호임)은 페라이트 필터 FL1, 다이오드 VD104, 저항기 R106 및 커패시터 CXNUMX에 의해 보호됩니다. 초크 LXNUMX-LXNUMX은 전원 회로를 관통하는 간섭을 억제하며 종종 퓨즈 링크 역할을 하여 단락 중에 소손됩니다.
언급된 FL1과 유사한 소형 페라이트 필터는 SMD 요소 형태로 설계되어 PlayStation에서 널리 사용됩니다. 주파수 응답은 최대 100~300MHz의 주파수까지 단조롭고 과도 프로세스에는 진동("링잉")이 없습니다. 이러한 제품은 문자 F로 시작하는 인쇄 회로 기판에 비문 및 표시가 없는 본체의 검정색으로 다른 유사한 제품과 구별할 수 있습니다. Murata Mfg. BLM11 시리즈 필터의 일반적인 매개변수. Co.: 크기 0603, 최대 전류 - 0,2...0,5 A, 활성 저항 - 0,1...0,7 Ohm, 100 MHz 주파수에서 총 저항 - 60...600 Ohm. CN103 병렬 포트 플러그는 프로세서 시스템 버스에 직접 액세스해야 하는 고속 주변 장치를 연결하도록 설계되었습니다. 예를 들어 비디오 CD 디스크의 비디오를 보기 위한 모듈이 될 수 있습니다. 플러그의 68핀 대부분은 102ohm 저항을 통해 IC103, IC305, IC308, IC402, IC602, IC150의 다양한 핀에 연결됩니다. 핀 1, 5, 16, 19, 34, 35, 39, 50, 53 및 68은 공통(GND)입니다. 초크 L110 및 L111을 통한 공급 전압은 접점 18, 52(+7,6V) 및 17, 51(+3,3V)에 연결됩니다. 연락처 31과 65는 무료입니다. CN104 직렬 포트 플러그와 관련된 회로도는 그림 12에 나와 있습니다. 1. 모든 입력 및 출력은 다이오드 VD6-VD101 및 필터 FL106-FL101으로 보호되며 전원 회로는 초크 L102 및 L1로 보호됩니다. 입력 신호(IN102 제외)는 트랜지스터 Q2 및 VT1의 인버터를 통해 프로세서 칩에 공급됩니다. 출력 신호(Q1 제외)는 트랜지스터 VT103 및 QXNUMX을 사용하는 개방형 컬렉터 인버터에 의해 생성됩니다.
직렬 포트는 주로 많은 프로그램("Command & Conquer", "Duke Nukem")에서 제공되는 "네트워크" 모드에서 플레이할 때 두 개의 콘솔을 연결하는 데 사용됩니다. 플레이어는 각자 자신의 콘솔을 제어하면서 서로 싸우게 됩니다. 13선 연결 케이블(링크 케이블)의 길이는 최대 수 미터입니다. 독점 제품이 없으면 그림 11에 표시된 구성표에 따라 만들 수 있습니다. 7. 적합한 케이블 소켓이 없으면 기존의 "테이프 레코더" 플러그 ONTs-VG-16-7/7(SSh-104)을 사용하십시오. 이 경우 연결된 각 콘솔에 SG-14 소켓을 장착해야 하며, 이 소켓은 예를 들어 그림 XNUMX에 표시된 것처럼 CNXNUMX 플러그와 병렬로 연결해야 합니다. XNUMX (둥지에서 본 모습). 불행하게도 프로세서 유닛에서 추가 소켓을 위한 공간을 찾기가 어렵고 외부로 배선된 배선 하니스에 매달려 있어야 할 가능성이 높습니다.
비디오 시스템 플레이스테이션 비디오 그래픽 시스템의 속도는 초당 66만 연산이다. SCEI의 208핀 IC203 CXD8561 칩은 다각형 그리기, 개별 회전 및 크기 조절을 통한 픽셀 스프라이트 이동, 특정 색상으로 이미지 윤곽 그리기를 담당합니다. 초당 1,5만 개의 균일한 음영(플랫 셰이딩), 500만 개의 텍스처(텍스처 매핑) 또는 발광(광원) 다각형이 처리됩니다. NEC의 mPD201GF-A481850 마이크로 회로는 비디오 RAM IC12로 사용됩니다(그림 15). 이 8Mbit 동적 동기 그래픽 RAM(SGRAM)은 각각 131072개의 32비트 단어로 구성된 두 개의 메모리 뱅크로 구성됩니다. 두 개의 32비트 색상 및 마스크 레지스터가 있습니다. 메모리 재생성은 1024ms 이내에 16주기로 자동으로 발생합니다. SGRAM을 사용하면 화면의 이미지를 빠르게 변경할 수 있습니다. 제어 레지스터에 특정 명령을 작성하면 페이지 및 음절 데이터 쓰기/읽기, 가속화된 삭제, 마스크된 데이터 처리, 메모리 뱅크 간 내용 교환 등을 수행할 수 있습니다. 모든 작업은 CLK 신호의 상승 에지에서 동기적으로 수행됩니다.
mPD481850GF-A12의 쓰기/읽기 주기 기간은 12ns, 최대 클록 주파수는 83MHz(작동 - 67,7376MHz), 공급 전압 - 3...3,6V, 전류 소비 - 6...310mA V는 작동 모드에 따라 다릅니다. 마이크로회로 KM201G4132BQ-271(삼성), mPD10-A481850(NEC)을 IC10로 설치할 수 있습니다. IC202 TDA8771A 칩(그림 16)은 필립스의 24채널 비디오 DAC로, 컴퓨터 그래픽에서 TrueColor라고 불리는 4,5비트 컬러 인코딩용으로 설계되었습니다. 공급 전압은 5,5...10V, 전류 소비는 45...XNUMXmA입니다.
색상 구성 요소 R, G, B에는 16777216자리 입력 코드가 할당되어 1가지 색상을 재현할 수 있습니다. 저항이 0,26kOhm인 부하에서 0개 채널 각각의 출력 전압은 3,2(코드 0H)에서 31V(코드 13,3FFH)까지 다양합니다. VCLK 입력(핀 201)의 클록 주파수는 33MHz입니다. 이는 X1,2 수정 발진기에서 얻은 GCLK 주파수보다 정확히 1,3배 더 낮습니다. 작동하는 마이크로 회로의 경우 핀 202(VREF)의 전압은 141685~XNUMXV 범위입니다. 때로는 MCXNUMXFT 마이크로 회로(Motorola)가 ICXNUMX로 사용됩니다. 디지털 데이터 처리 시스템 CD에서 읽은 데이터는 디코더 IC305(Sony의 100핀 CXD1815 칩)로 이동합니다. IC304'(Sierra Semiconductor Corp.의 SC430929PB, 52핀)와 함께 직렬 데이터 스트림을 수신하고, 여기에서 프레임 및 비트 동기화 신호를 추출하고, 디코딩된 정보의 정확성을 확인하고 오류를 수정합니다. 채택된 인코딩 방법을 사용하면 중복성으로 인해 최대 2,4mm 길이의 CD 표면 스크래치에서 손실된 데이터를 자동으로 복구할 수 있는 것으로 여겨집니다. 디코더를 서비스하기 위해 303Kbit(256K(32)) 용량의 정적 버퍼 RAM IC8이 사용됩니다. RAM 칩 UM62256V-10은 액세스 시간이 62ns 이하인 256W8LTM62, KM256V10CL-100L로 교체할 수 있습니다. 국내 KR537RU21은 3,6V 전압 전원용으로 설계되지 않았기 때문에 사용할 수 없습니다. 처리 시스템의 전체 처리 속도는 초당 80천만 연산이며, JPEG(정지 이미지 전송), MPEG1(동영상 전송), H.261(회의용 비디오) 형식을 지원합니다. 사운드 프로세서는 IC308(Sony의 100핀 CXD2925Q 칩)이며 여기에 4Mbit RAM(Mitsubishi의 40핀 M5M44260CJ 칩 또는 Fujitsu의 MB814260-70)이 연결되어 있습니다. 메모리 구성 - 256Kx16. "PlayStation"의 음악 기능을 사용하면 가정용 CD 플레이어로 사용하거나 고정식 UMZCH에 연결하거나 스테레오 헤드폰을 통해 녹음 내용을 들을 수 있습니다. 음질은 고급 장비 팬을 제외한 모든 사람을 만족시킬 것입니다. 오디오 CD 유지 관리 메뉴는 되감기, 레코드 검색 및 재생 순서 프로그래밍을 위한 모드를 제공합니다. 게임 프로그램의 사운드 클립도 들을 수 있습니다. 사운드 채널 IC308 오디오 프로세서에서 나오는 아날로그 형태의 디지털 데이터로의 변환 장치의 회로도가 그림 17에 나와 있습니다. 402. 일본 회사인 Asahi Kasei Microsystems Co.의 IC4309 AK16AVM 칩을 기반으로 합니다. 주식회사 - 특수 XNUMX채널 XNUMX비트 델타-시그마 DAC. 그 구조는 순차적인 XNUMX비트입니다. 이론적으로 델타시그마 변조는 균일한 스펙트럼으로 잡음과 유사한 신호를 처리할 때 가장 효과적입니다. 이는 유사한 DAC를 사용하는 저렴한 소비자용 CD 플레이어가 클래식 음악을 잘 재생하지 못하지만 표현력이 풍부한 록을 들을 때 탁월한 결과를 보이는 이유를 설명합니다.
AK4309AVM의 주요 매개변수: 샘플링 주파수 - 44,1 kHz, 주파수 응답 불균일 - 주파수 범위 0,5~0 kHz에서 %20 dB, 동적 범위 - 85~91 dB, 채널 간 전환 감쇠 - 80~90 dB, 최대 출력 전압 - 3,2...3,6 V, 전력 소비 - 80...120 V의 공급 전압에서 4,5...5,5 mW. AK4309AVM은 동일한 회사의 AK4309VM 또는 AK4310 마이크로 회로로 교체할 수 있습니다. DAC 입력에서 18개의 신호가 수신되며, 그 타이밍 다이어그램은 그림 4에 나와 있습니다. 16,9344(LRCK - 왼쪽 및 오른쪽 채널 데이터 전환, SDATA - 직렬 데이터, BICK - 비트 동기화) 및 MCLK - CLK/1,5(2MHz) 주파수의 클록 펄스. 게임 프로그램의 왼쪽(L-AUDIO) 및 오른쪽(RAUDIO) 채널의 출력 신호는 XNUMX~XNUMXV의 평균 진폭을 갖습니다.
트랜지스터 스위치 Q403, Q404는 "RESET" 버튼을 누를 때 소리를 차단합니다(제어 전압은 저항 R7, 다이오드 Q401 및 "디지털" 트랜지스터 VT2를 통해 공급됨). 동시에 리셋 신호는 회로 R9C1을 통해 IC402 칩으로 전송됩니다. 소리는 또한 트랜지스터 VT37 및 VT308를 통해 도착하는 IC1 마이크로 회로의 핀 2의 신호에 의해 차단됩니다. 저항 R10, R11의 전압 분배기는 트랜지스터 VT3,8의 이미 터에서 약 2V의 전위를 설정합니다. 커패시터 C407, C443, C2, C3, C5, C6 필터 잡음. 비디오 인코더 그림에서. 그림 19는 텔레비전 신호 생성을 담당하는 "PlayStation" 회로의 일부를 보여줍니다. RGB-PAL 인코더 IC501▓는 Sega Mega Drive-1645에 사용되는 CXA1145M과 기능적으로 유사한 CXA2M 칩입니다. 트랜지스터 Q501-Q503의 이미터 팔로워를 통한 입력은 진폭 1V의 색상 신호 R, G, B와 TTL 레벨의 수직 및 수평 SYNC 동기화 펄스 혼합을 수신합니다.
CN502 "AV MULTI OUT" 플러그는 1,5개의 출력 신호를 제공합니다. VIDEO는 진폭이 1V인 PAL 표준의 풀 컬러 비디오 신호입니다. Y-OUT 및 C-OUT은 각각 이 신호의 밝기 및 색상 구성 요소입니다. (때때로 S-비디오 또는 Y/C-비디오라고도 합니다. 이를 위한 특수 입력이 있는 TV는 TV 경로에서 일부 변환을 제거하여 더 높은 이미지 품질을 제공합니다.) R-OUT, G-OUT, B-OUT - 진폭이 1,5~11V인 기본 색상의 비디오 신호입니다. 저항 R16-R1 및 다이오드 VD3-VD6, VD4은 보호용입니다. 쌍으로 연결된 제너 다이오드 VD5, VD7, VD14-VD4,7 카운터 시리즈(안정화 전압 XNUMXV)는 과도 제한기 역할을 하며 정전기 전하의 영향으로부터 장치를 보호합니다. 나열된 모든 출력은 75Ω 부하에 직접 연결할 수 있습니다. 이를 통해 TV뿐만 아니라 비디오 모니터도 비디오 셋톱박스에 연결할 수 있습니다. Y-OUT 또는 VIDEO 신호를 흑백 TV(모니터)에 보내고 VIDEO 또는 R-OUT, G-OUT, BOUT 또는 Y-OUT, C-OUT 신호를 컬러 TV(모델에 따라 다름)에 보낼 수 있습니다. ). CN502 소켓에 연결하기 위해 셋톱박스와 함께 제공된 케이블은 노란색(VIDEO), 빨간색(R-AUDIO) 및 흰색(L-AUDIO) 색상의 "튤립" 플러그 20개로 끝납니다. 일부 PlayStation 모델에는 Euro-AV 커넥터 플러그가 장착되어 있습니다. 핀의 위치와 목적은 그림 XNUMX에 나와 있습니다. XNUMX개(사용되지 않거나 일반적으로 누락된 항목은 점선으로 표시됨)
TV에 스테레오 오디오 채널이 있는 경우 케이블의 빨간색 및 흰색 플러그가 각각 오른쪽 및 왼쪽 스테레오 채널 입력에 연결됩니다. 게임 콘솔의 RAUDIO 및 L-AUDIO 출력에 직접 연결된 스테레오 헤드폰이나 외부 스피커가 있는 스테레오 UMZCH를 통해 더 높은 음질을 제공할 수 있습니다. 증폭기는 최대 3,5V 진폭의 입력 신호용으로 설계되어야 합니다. 연결하려면 어댑터를 만들어야 합니다. 대부분의 TV에는 스테레오 사운드가 없습니다. 게임 프로그램 메뉴에서는 일반적으로 "MONO" - "STEREO" 또는 "MONO" - "D 모드를 선택할 수 있습니다. 모드가 "STEREO" 또는 "DOLBY"로 설정된 경우(후자의 경우 사운드는 "Dolby Surround" 시스템), 스테레오 채널 중 하나만 연결된 TV의 사운드는 불완전합니다. 이 경우 PlayStation 사용 설명서에서는 왼쪽 스테레오 채널의 흰색 플러그를 모노 입력에 연결할 것을 권장합니다. "MONO" 모드에서는 왼쪽 및 오른쪽 스테레오 채널의 출력에서 동일한 총 신호가 생성되며 어느 채널이 TV에 연결되어 있는지는 중요하지 않습니다. CN6 소켓의 소켓 502에 출력되는 +4,9V(최대 전류 25mA)의 전압은 외부 무선 주파수 변조기 SCPH-1122RFU에 전원을 공급하기 위한 것입니다. 이를 통해 비디오 셋톱 박스 신호를 안테나 소켓에 공급할 수 있습니다. TV의. 변조기는 일반적으로 PlayStation 패키지에 포함되어 있지 않습니다. "기본" 변조기 대신 Dendy, Sega Mega Drive-2 콘솔 또는 가정용 VCR의 유사한 장치를 사용할 수 있습니다. 힘의 원천 프로세서 보드 전원 공급 장치의 개략도가 그림 21에 나와 있습니다. 602. CN601 커넥터의 회로는 퓨즈 링크 PS605PSXNUMX로 보호됩니다. 일부 모델에서는 작동 전류가 다이어그램에 표시된 것보다 XNUMX~XNUMX배 더 클 수 있습니다. 수많은 초크와 커패시터가 전원 회로에 침투하는 임펄스 노이즈를 억제합니다. 다이어그램에 표시되지 않은 다수의 세라믹 차단 커패시터가 마이크로 회로의 전원 핀 바로 근처에 있는 프로세서 보드에 설치됩니다.
8비트 및 16비트 IVP와 달리 PlayStation은 여러 가지 공급 전압 등급을 사용합니다: 7,6; 5; 4,9; 3,6; 3,3V. IC7,6 마이크로 회로를 사용하여 601V의 입력 전압에서 5V를 얻습니다. 이는 트랜지스터 VT2, VT4, VT5의 안정기가 3,6V로 감소합니다. 전류 제한기는 트랜지스터 VT1, VT3에 조립되어 세트를 보호합니다. -CN502 소켓에 연결된 장치의 단락으로 인한 상단 상자. 단락 전류 - 70...80 mA, 부하가 없는 리미터 출력의 전압 - 약 4,9 V. 셋톱 박스의 아날로그 미세 회로는 5의 전압과 프로세서 및 메모리 (IC310, IC801' 제외)를 포함한 디지털 미세 회로 - 3,3V로 전원이 공급됩니다. 디지털 집적 회로의 저전압 전원 공급 장치에 대한 필요성은 다음과 같습니다. 반도체 구조 설계의 기술 표준은 0,7미크론 미만이 되었습니다. 결정 내부의 전기장의 강도가 너무 증가하여 5V의 전압에서 항복이 가능해졌습니다. 80년대 중반 JEDEC 표준에서는 3,3V+10%의 공급 전압을 권장했습니다. "PlayStation"에서는 일반적으로 상한에 더 가깝고 3,5...3,55V에 도달합니다. 저전압 전원 공급 장치의 긍정적인 결과는 전력 소비 감소와 미세 회로의 열 조건 개선입니다. 승률이 50% 이상에 도달합니다. 초기 재설정 회로는 R1-R6, C2, C7 요소로 구성됩니다. 초기 상태에서는 RES 라인의 논리 전압 레벨이 높습니다. CD-ROM 인터페이스 PlayStation의 광범위한 기능은 주로 CD-ROM 드라이브의 존재와 관련이 있습니다. 음향 효과, 라이브 이미지, 650차원 애니메이션, 대화에는 엄청난 양의 프로그램과 소스 데이터가 필요합니다. CD-ROM을 사용하면 4MB의 정보로 작업할 수 있습니다(Sega Mega Drive-2 콘솔의 가장 큰 용량의 카트리지의 300MB와 비교). 데이터 읽기 속도가 "XNUMX배"(XNUMXKB/s) 향상되었습니다. 문제의 드라이브는 음악 CD 플레이어에 가장 많이 사용되는 드라이브와 유사합니다. 자세한 디자인은 [9-11]에서 확인할 수 있다. 알려진 바와 같이, 광 반사 정보층 표면의 미세 홈에 의해 CD에 데이터가 기록되며, 디스크 중심에서 주변으로 풀리는 연속적인 나선형 트랙을 형성합니다. 적외선 파장 범위(780nm)의 반도체 레이저는 렌즈를 통해 좁은 빛의 빔을 통해 트랙을 조명하며, 이는 미세 홈과 그 사이의 공간에서 다르게 반사됩니다. 포토매트릭스는 반사된 변조광을 수신하여 전기 신호로 변환합니다. IC703, IC705', IC708로 구성된 전처리 장치는 이를 증폭하고 향후 사용에 편리한 형태로 변환합니다. 드라이브 작동은 IC701 CXD2545Q 칩을 기반으로 한 컨트롤러에 의해 제어됩니다. 기능적으로는 여러 자동 제어 시스템(ACS)의 기초 역할을 합니다. 모터를 제어하는 SAR-VD(디스크 회전)는 읽기 헤드(SG)를 기준으로 정보 트랙의 일정한 선형 이동 속도를 유지합니다. 디스크 회전 속도는 정보 나선의 시작 부분에 있는 데이터를 읽을 때 1000min-1에서 끝 부분에서 400min-1까지 다양합니다. CD통 뚜껑을 열면 SAR-VD가 급히 엔진을 정지시킨다. SPSG(SG 포지셔닝 시스템)는 스테퍼 모터를 사용하여 디스크 반경을 따라 SG를 이동합니다. 웜 기어는 회전 운동을 병진 운동으로 변환하는 데 사용됩니다. SG와 디스크 중앙의 근접성을 측정하는 접촉 센서가 있습니다. 트리거된 후에는 이 방향으로의 SG의 추가 이동이 차단됩니다. SAR-RS(방사형 추적)는 레이저 빔에 의해 조명된 지점이 기록 트랙의 중심선을 따라 정확하게 이동하도록 보장합니다. 한 방향 또는 다른 방향으로의 편차는 포토 매트릭스 출력의 전압 변화로 이어지며, 이는 컨트롤러에 의해 해당 부호의 제어 신호로 변환되어 렌즈 서보 드라이브에 영향을 미칩니다. 추적 정확도는 +0,1 µm의 디스크 회전 편심에서 +70 µm에 도달합니다. SAR-F(포커싱)는 CD 정보층과 렌즈 사이의 일정한 거리를 유지합니다. 이는 렌즈의 피사계 심도가 +1,9미크론에 불과하고 디스크 표면의 런아웃이 +0,5mm에 도달할 수 있기 때문에 필요합니다. 이를 보상하기 위해 SAR-F는 디스크 회전 주파수와 일치하는 비트 주파수에서 큰 안정화 계수를 갖습니다. 육안으로 볼 수 있는 곡률이 있는 남아시아에서 제작된 저품질 디스크를 읽는 비디오 콘솔의 기능은 주로 이 시스템의 특성에 따라 달라집니다. SAR-F 제어 신호는 렌즈 서보 드라이브에도 전달됩니다. LAP-ML(레이저 출력)은 온도에 크게 좌우되는 반도체 레이저의 방사 출력을 안정화합니다. 파워 센서는 내장형 포토다이오드입니다. 사용된 레이저 다이오드의 주요 매개변수: 작동 전류 - 45...110 V의 전압에서 1,6...2,2 mA; 최대 방사 전력 - 3...5 mW (작동 - 0,4...1 mW); 내구성 - 최대 100만 시간. 그림에서. 그림 22는 CD-ROM 드라이브와 프로세서 보드와의 인터페이스 회로의 개략도를 보여줍니다. CD 플레이어 및 CD-ROM 드라이브용으로 특별히 설계된 IC702 마이크로 회로(Rohm의 BA6392FP)의 세 개의 동일한 증폭 채널은 렌즈 서보 드라이브(L1, L2) 및 SG 드라이브 모터(M2)를 제어하고 차동 네 번째 채널은 제어합니다. 디스크 회전 모터(M1). BA6392FP의 주요 매개변수: 공급 전압 - 6...16 V, 대기 전류 - 8...18 mA, 전력 손실 - 1,7 W, 부하 저항 - 8...20 Ohm, 출력 전압 - 1,3.. .5,2 V , 디스크 회전 채널의 이득은 8...13dB입니다. 초기 상태에서 모터가 정지되면 BA6392FP의 모든 출력 전압은 동일하고 3,5V에 가깝습니다. 해당 출력의 전압 차이에 따라 모터가 한 방향 또는 다른 방향으로 회전합니다.
M1 엔진은 대략 - 상수 구성 요소를 변경하여, 정확하게는 다극 펄스 팩을 통해 결합된 방식으로 제어됩니다. 디스크 회전의 작업 방향은 시계 방향입니다(IC27의 핀 26과 702에서 양의 전압 차이가 있음). CD 액세스 커버를 열면 M1 모터에 역극성 전압이 인가되어 비상 제동이 발생합니다. SG를 움직이는 M2 스테퍼 모터의 제어는 펄스로만 이루어집니다. SG 캐리지가 리미터에 닿으면 스위치 S1의 접점이 닫힙니다. SPSG는 SG의 추가 이동을 금지하는 신호를 수신합니다. 필터 FB701-FB704는 스위칭 잡음을 억제하고, 안정화 전압이 1V 제한 전압 서지인 제너 다이오드 VD4-VD4,7입니다. 렌즈 서보 드라이브는 영구 자석 필드에 위치한 보이스 코일이 흐르는 전류의 영향을 받아 움직이는 동적 스피커 헤드와 유사하게 작동합니다. 서보 드라이브의 권선 L1과 L2는 렌즈를 서로 수직인 평면으로 이동시킵니다. 자기 코어는 희토류 합금으로 만들어진 영구 자석입니다. 서보 드라이브의 감도는 4mm/V에 이릅니다. 레이저 방출 다이오드(A1)는 트랜지스터(Q701)의 컬렉터 회로에 연결된다. 정격 전류 - 60~80mA. 조정은 SG를 CN1 플러그에 연결하고 SAR-ML 피드백 회로에 포함된 유연한 인쇄 리본 케이블에 있는 저항 R702에 의해 수행됩니다. 저항이 감소하면 전류와 레이저 출력이 증가합니다. 포토 트랜지스터 A2의 매트릭스에서 가져온 신호는 분리 커패시터 C3-C6을 통해 IC703(A1791N) 칩에 공급됩니다. 장치의 감도는 트리밍 저항 RV703을 사용하여 조정됩니다. 적응 장치 이 블록의 목적은 "NTSC U/C"(미국/캐나다), "NTSC J"(일본), PAL 표시가 있는 브랜드 및 비브랜드 생산 CD로 셋톱 박스의 작동을 보장하는 것입니다. (유럽, 아시아). 장치의 개략도가 그림 23에 나와 있습니다. 801. 소위 "유니버설 칩"은 마스크 처리된 86바이트 ROM을 갖춘 Zilog의 0208비트 마이크로 컨트롤러 Z512E4,433PSC인 IC801'로 사용되며, 제조 과정에서 고객이 제출한 프로그램이 저장됩니다. XNUMXMHz의 클록 주파수는 PAL 시스템의 컬러 부반송파 주파수와 동일하며 ZXNUMX' 석영 공진기에 의해 설정됩니다.
이 블록은 두 개의 마이크로컨트롤러 출력만 사용합니다. 첫 번째(Q1)에서는 CDROM 인터페이스에 대한 동기화 시퀀스가 생성되고, 두 번째(Q2)에서는 전원이 켜지면 약 1초 동안 높은 논리 레벨 펄스가 생성됩니다. 적응 블록의 모든 요소는 별도의 인쇄 회로 기판에 설치되고 셋톱 박스 프로세서 보드 뒷면에 접착되고 와이어로 연결됩니다. 일부 PlayStation 모델은 Z86E0208PSC 대신 Microchip Technology의 12C508/P 마이크로컨트롤러를 사용합니다. 공급업체 수리 브랜드 서비스 센터에서 PlayStation을 수리하는 데는 일반적으로 15분 미만이 소요됩니다. 이는 결함이 있는 보드를 정상이라고 알려진 보드로 교체하는 데 필요한 시간과 정확히 같습니다. 또 다른 것은 아마추어 조건과 예비 부품 부족입니다. 내부에 반도체 레이저가 내장된 PlayStation 수리를 시작할 때, 그 방사선은 인간에게 위험하다는 점을 기억해야 합니다. 물론 이것은 "엔지니어 가린의 쌍곡선"이 아니며 그 방사선의 힘은 예를 들어 손의 피부를 손상시키기에는 충분하지 않지만 눈은 보이지 않는 적외선에 매우 취약합니다. 케이스의 표시에 따르면 'PlayStation'은 건강에 위협이 되지 않는 1등급 레이저 안전 장치로 분류됩니다. 실제로 셋톱박스가 정상적으로 작동하는 동안에는 셋톱박스의 설계와 전기적 인터록을 통해 직접적인 레이저 방사선이 눈에 들어가는 것을 방지합니다. 상단 덮개를 제거한 상태에서 수리하는 것은 또 다른 문제입니다. 위험 정도에 따라 경고 지침이 필요하지만 아직 특별한 눈 보호가 필요하지 않은 작업은 2급으로 분류됩니다. 특히 근거리에서 레이저의 "눈"을 들여다보는 것은 엄격히 권장되지 않습니다. 20cm 거리에서 방사선 밀도는 44μW/cm2이며, 바로 근처에서는 훨씬 더 높습니다. 망막에 빛을 집중시키는 눈의 수정체는 방사선 밀도를 크게 증가시킵니다. 예를 들어, 동공 직경이 0,5cm인 경우 초점에서의 전력속 밀도는 입사된 것보다 60배 더 큽니다! 따라서 강도가 안전하다고 간주되는 방사선에 의해서도 망막이 회복 불가능하게 손상될 수 있습니다. 필요한 경우 적외선에 민감한 야간 투시 장치를 사용하여 레이저 빔을 관찰해야 합니다. 물론 PlayStation을 수리할 때 전원 보드의 고전압과 같은 평범한 것들을 잊어서는 안됩니다. "POWER" 버튼으로 게임 콘솔을 꺼도 전원 플러그가 소켓에 꽂혀 있는 한 전압 변환기는 작동합니다. 고장난 전원 보드는 두 가지 출력 전압(최소 3,3A의 부하 전류에서 3,6~0,7V 및 최소 7,4A의 부하 전류에서 7,8~1V)을 갖춘 자체 제작 소스로 교체할 수 있습니다. 전압 안정화되어야 하며(바람직하게는 작은 한계 내에서 조정될 수 있는 기능이 있어야 함) 리플이 100mV 미만이어야 합니다. 장치는 단락으로부터 보호되어야 합니다. RES 재설정 신호는 CN4 커넥터의 핀 5와 602 사이에 연결하여 상시 개방 접점이 있는 모든 버튼을 통해 제공될 수 있습니다. 버튼과 평행하게 1~2,2μF 용량의 커패시터를 설치하는 것이 좋습니다. 배전반은 거의 실패하지 않습니다. 대부분의 경우 결함은 기계적 성격을 띠고 있습니다. 그러나 리본 간 보드 케이블이 파손된 경우 도체를 납땜하려고 시도해서는 안 됩니다. 도체는 즉시 증발합니다. 일반 얇은 전선으로 새 케이블을 만드는 것이 좋습니다. 프로세서 보드 수리는 모든 퓨즈, 인덕터, 페라이트 필터 및 칩 점퍼에 대한 "연속성 테스트"부터 시작해야 합니다. 결함이 있는 칩 저항기는 가정용 R1-4-0,125W로, 칩 커패시터는 K10-17-4v로 교체할 수 있습니다. 공간이 허락한다면 터미널을 적절하게 성형하여 일반 요소를 설치하는 것이 허용됩니다. 커넥터 CN102 및 CN702에 주의하십시오. 반복적인 "강제" 도킹 및 도킹 해제를 견딜 수 없습니다. 연결이 느슨하면 접점을 조심스럽게 조이고 탄성 클램프로 연결 부품을 고정하십시오. 전원 공급 장치가 켜져 있는 동안 셋톱박스의 커넥터를 도킹 및 도킹 해제하면 다양한 회로의 보호 다이오드 및 제너 다이오드에 오류가 발생하는 경우가 많습니다. 병렬 포트 커넥터 CN103은 예외입니다. 그 안에는 전원 회로의 접점과 공통 와이어가 먼저 연결되고 마지막으로 연결 해제되는 방식으로 구조적으로 설계되었습니다. 이는 정보 회로 연결의 보안을 보장합니다. 다음으로 트랜지스터와 다이오드를 확인합니다. 프로세서 보드에 사용되는 반도체 장치의 매개변수는 표에 나와 있습니다. 그림 3에 트랜지스터 단자의 위치가 나와 있습니다. 24. 데이터는 Siemens 카탈로그에서 가져왔지만 실제로는 알 수 없는 제조업체의 유사한 장치가 설치되어 있으며 때로는 케이스에 표시가 없습니다. 저항계나 프로브를 사용하여 "디지털" 트랜지스터를 검사하는 것이 항상 가능한 것은 아니지만 어떤 경우에도 "이미터" 접합의 저항을 측정해야 합니다. 결함이 있는 저전력 트랜지스터는 국산 KT3129, KT3130 시리즈로 교체 가능하다. 표면 실장 하우징의 장치는 기존 장치의 유사 장치(가급적 스트립 리드 포함)로 교체할 수도 있습니다. 예를 들어 KD102, KD109, KD518 시리즈의 다이오드, KT315, KT361 시리즈의 트랜지스터가 적합합니다.
RGBPAL 인코더가 오작동하는 경우 R, G, B, SYNC 신호(CXA2M 칩의 핀 3, 4, 10, 1645)를 사용하여 셋톱 박스를 TV에 연결할 수 있습니다. 인터페이스 장치에 대한 옵션은 무선 아마추어에게 잘 알려져 있습니다. 전압 안정기 TA78M05F는 보다 강력한 국내 마이크로 회로 KR142EN5A로 교체하여 7,6V의 입력 전압에서 안정적으로 작동하는 사본을 선택할 수 있습니다. CD-ROM 드라이브 모터를 제어하는 BA6392FP 마이크로 회로의 열 체제를 완화하기 위해 케이스에 40x10mm 크기의 금속 방열판을 붙이는 것이 좋습니다. 프로세서 보드의 디지털 칩을 국산 칩으로 교체하는 것은 사실상 불가능합니다. 주로 저전압 로직 칩과 아날로그가없는 VLSI 칩이 사용되기 때문입니다. 연산 증폭기는 3,6(IC708) 또는 7,6V(IC704')의 공급 전압에서 작동하는 거의 모든 증폭기로 교체할 수 있습니다. 일부 디스크에서만 관찰되는 CD 드라이브의 불안정한 작동은 일반적으로 후자의 품질이 좋지 않음을 나타냅니다. 드라이브 오작동의 다른 원인으로는 SG 유연한 케이블의 미세 균열, 렌즈 정렬 불량, 움직이는 부품 마모, 윤활제 건조 등이 있습니다. 특별한 경우는 부주의한 취급으로 인한 광학 장치의 손상입니다. 렌즈의 긁힌 부분은 수리할 수 없습니다. 화학적 활성 물질, 향수 및 다양한 종류의 세척제로 세척하려고 하면 "렌즈"가 흐려질 뿐입니다. 매우 부드러운 강모가 있는 브러시로만 렌즈를 청소하는 것이 좋으며, 오염이 심각한 경우 깨끗한 면봉을 나무 막대에 부착하고 광학 기기 청소용 액체를 거의 적시지 않는 것이 좋습니다. 고장진단시에는 그림과 같은 장치를 사용하는 것이 편리하다. 25. 기본은 호일 유리 섬유로 만든 보드로 양쪽 끝에 소형 무선 요소 (커패시터, 저항기)가 설치되어 있으며 테스트중인 장치의 인쇄 회로 기판 접촉 패드에 연결하기위한 핀이 장착되어 있습니다. 단락 점퍼 및 소형 가변 저항기를 포함하여 정격이 다른 요소가 있는 유사한 로드를 여러 개 보유하는 것이 좋습니다. 로드를 장치의 다양한 지점에 연결하면 결함 위치를 신속하게 파악할 수 있습니다. 결론 나는 "PlayStation"이 순수한 게임 용도 외에도 프로그래밍 마스터에 대한 좋은 인센티브가 될 수 있다는 점에 주목하고 싶습니다. PlayStation 디스크는 IBM 호환 컴퓨터에서 읽을 수 있습니다. 대부분의 경우 프로그램 코드, 메시지 텍스트를 볼 수 있으며 게임에서 삽입된 멜로디와 음성도 들을 수 있습니다. 예를 들어, 사운드 파일 *.pcm, *.da는 WINDOWS 95의 표준 "Laser Player" 프로그램으로 재생됩니다. 게임 프로그램의 러시아화, 인기 있는 게임을 다른 컴퓨터 플랫폼에서 전송하고 개발하는 등 광범위한 활동 분야가 열립니다. 나만의 소프트웨어. 문학
저자: S.Ryumik, Chernihiv, 우크라이나
양자 얽힘에 대한 엔트로피 규칙의 존재가 입증되었습니다.
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