Asteroids Overlayfolie...

Historie Die ersten Atari™ Videospielautomaten mit Vektordarstellung kamen Ende der 70er Jahre in die Spielhallen. Die hochauflösende Bildschirmdarstellung (1024x1024) war damals ein echter Hingucker - andere Geräte mit Rastergrafik konnten da nicht mithalten. Zunächst waren die ersten Spiele wie Asteroids, Battlezone und Co. noch in S/W. Später folgten Spiele mit Farb-Vektor-Bildschirmen wie z.B. Tempest und Star Wars und wurden ebenfalls Klassiker. Wer mehr über die Geschichte der Vektor-Videogames erfahren möchte, dem sei die sehr ausführliche Website Andy's Arcade ans Herz gelegt.

Fertig restauriert - unser Atari™ Asteroids Cocktail Table

Asteroids Videospielautomaten wurden ab 1979 produziert. Zunächst gab es nur die grossen Upright Cabinets welche mit einem 19 Zoll Vektormonitor ausgestattet waren. Später folgte eine kleinere Cabaret Version und das Cocktail Table jeweils mit 15 Zoll (Vektor-)Monitoren. Atari™ fertigte bis zum Ende der Produktion insgesamt 70.000 Exemplare dieses Videospiels - eine beeindruckende Zahl!

Irgendwie landete dieses alte Atari™ Asteroids Cocktail Table aus den frühen 80er Jahren in unserer Kollektion. Wenn man sich vor Augen hält, dass dieser Tisch beinahe 30 Jahre alt ist, dann ist das Gehäuse erstaunlich gut erhalten. Klar, die Glasplatte war hoffnungslos zerkratzt, aber ansonsten sah man lediglich ein paar Lackschäden und etwas Rost an den Metallteilen. Zum Glück gab es keinerlei Brand- oder Feuchtigkeitsschäden.

Achtung! Der Restauration oder Reparatur von Komponenten die mit 220V Netzspannung oder Hochspannung (Bildröhren!) arbeiten, ist ausschliesslich etwas für Profis!
Diese Spannungen sind lebensgefährlich und jede kleinste Unachtsamkeit kann ein lethales «Game Over» bedeuten!
Also Finger weg von Elektro(-geräte) Installationen!
Die hier vorgestellten Beschreibungen und Listen sind keine Bauanleitung, sondern sollen einen Überblick über das Projekt vermitteln!

Elektronik Leider war der technische Zustand nicht so positiv: Nach dem Einschalten produzierte das Mainboard mehrmals pro Sekunde einen Reset, was an den hektisch blinkenden Startbuttons erkennbar war. Ebenso hektisch wurden zwischen den Resets ein paar undefinierbare Linien auf den Bildschirm gezeichnet. Klarer Fall - das Asteroids Mainboard war defekt und benötigte dringend eine Reparatur!

Jede Menge Logig-ICs auf dem Asteroids Mainboard...

Die Fehlersuche setzte allerdings ein wenig Verständnis über den Aufbau und die Funktionsweise dieses Vektor-Videospiels voraus. Zum besseren Verständnis sei hier in Ansätzen die Hardware-Architektur von Asteroids kurz erläutert (keine Sorge, es wird auch nicht zu kompliziert):

Theorie Als Prozessor kommt ein Motorola 6502A zum Einsatz. Wen's interessiert: Der 6502A hat einen 8-bit Datenbus wird mit 1,5 MHz getaktet... Zwei EEPROMs (Typ 2716) enthalten den Programmcode, während ein weiteres EEPROM den sogenannten Vektorcode enthält; hauptsächlich Unterprogramme mit Objektdaten. Als Arbeitsspeicher stehen dem Prozessor zwei Bausteine mit statischem RAM (Typ 2114, jeweils 4K) zur Seite. Der Prozessor führt nun den Programmcode aus und berechnet alles, was für den Spielablauf notwendig ist, d.h. Koordinaten von Objekten, Kollisionen, Punkte, fragt Actionbuttons ab, usw. Da die Rechenleistung des Prozessors jedoch viel zu gering ist, um auch noch den Bildschirmaufbau zu erzeugen, bedienten sich die Entwickler eines Tricks: Der Prozessor schreibt eine Liste aller Objekte und deren Koordinaten, die auf dem Bildschirm angezeigt werden, in ein sogenanntes Vektor-RAM. Es handelt sich hierbei um vier zusätzliche RAM Bausteine, ebenfalls vom Typ 2114. Die Liste der Objekte im Vektor-RAM wird daraufhin von einer komplexen Schaltung aus Logikbausteinen ausgewertet. Diese Schaltung nimmt rund zwei Drittel der Platinenfläche in Anspruch und wird vielfach als Vektorgenerator bezeichnet. Tatsächlich sind auf der Platine mehr als 50 Logikbausteine (meist Typ 74LS) beteiligt. Am Ausgang der Vektorgenerator-Schaltung werden die X/Y Koordinaten jedes einzelnen Objektes per D/A Umsetzer direkt über den Elektronenstrahl des Vektorbildschirms gezeichnet. Darüber hinaus wird die Intensität des Elektronenstrahls (hell/dunkel) ebenfalls direkt gesteuert.
Die Vorteile liegen auf der Hand: Der Hauptprozessor wird vom Bildschirmaufbau entlastet und es ist kein (damals teures) Video-RAM notwendig.

Diverse Logikbausteine, Typ 74LS...

Logik IC Die Ursache unseres Reset-Problems hatten wir dann auch nach einiger Zeit isoliert: Einer der Logikbausteine in der Vektorgenerator-Schaltung war defekt und produzierte keinen korrekten Output mehr. Da der Bildschirmaufbau somit nicht komplett durchlaufen werden konnte, löste der Hauptprozessor nach einigen Millisekunden immer wieder einen Reset aus. Nachdem wir den defekten Baustein durch ein gesockeltes Neuteil ersetzt hatten, lief zunächst alles problemlos.

So nebenbei hatten wir auch die Versorgungsspannung unseres Mainboards kontrolliert und am Voltage Regulator Board vorsichtig nachgeregelt.

Vektor RAM Ein paar Tage später ein erneuter Rückschlag: Nach einigen Minuten Betrieb gab es erneut Resets mit korrupter Bildschirmdarstellung. Der Selbsttest meldete beharrlich zwei defekte Vektor-RAM Bausteine, was uns etwas merkwürdig erschien, da zwei dieser Bauteile selten gleichzeitig ausfallen. Ein Austausch aller RAMs brachte keine Änderung - der Selbsttest meldete immer noch zwei defekte Vektor-RAMs. Tatsächlich fand sich der Defekt in den Logikbausteinen, welche die einzelnen RAMs ansteuern. Nachdem wir ein halbes Dutzend ICs ausgelötet und durch gesockelte Neuteile ersetzt hatten, lief das Mainboard endlich wieder stabil. Hurrah!

Unsere RAM-Bausteine (Typ 2114, statisch) waren jedenfalls nicht defekt...

Netzkabel Das Netzkabel hatte auch schon bessere Tage gesehen - hier bot sich ebenfalls ein Austausch an. Das Kabel ist mit einem Molex-ähnlichen Stecker direkt in die Netzteil-Platine eingesteckt. Diese Steckverbinder sind sehr schwer zu beschaffen, daher sollte man den Kunststoffstecker des alten Netzkabels unbedingt retten. Die Kabeleinsätze sind dagegen unkritisch. Diese Buchsen aus Metall haben zwar Zollmass aber sind durchaus per Versand zu beschaffen. Die neuen Einsätze werden sorgfältig mit einem nagelneuen Netzkabel verlötet. jetzt noch die alten Steckverbinder und die Kabelbinder montiert - schon fertig!

Ein neues Netzkabel mit neuen Steckschuhen...

High Score Save Kit So ein Asteroids Spielautomat hatte 1979 noch keinen batteriegepufferten Speicher. Als Folge wird die High Score Tabelle nach jedem Ausschalten natürlich komplett gelöscht.
Eine sinnvolle Verbesserung jedes Asteroids Spielautomaten bietet das High Score Save Kit von Braze Technologies. Man erhält eine fertige kleine Platine, welche das Asteroids Mainboard ergänzt.
Die Installation ist recht unkompliziert: Die 6502A CPU auf dem Asteroids Mainboard wird zunächst vorsichtig von ihrem Sockel entfernt und stattdessen in einen entsprechenden Prozessorsockel auf der Kit Platine umgesteckt. Die Kit Platine besitzt auf der Unterseite die passenden Pins um jetzt auf den (leeren) Prozessorsockel des Mainboards gesteckt zu werden - schon fertig!

Das fertig installierte High Score Save Kit...

Nach dieser kurzen Installation läuft bei uns alles problemlos. Mit diesem Kit werden übrigens gleich drei Verbesserungen umgesetzt:

  1. Die Tabelle mit den 10 besten High Scores bleibt auch nach dem Ausschalten erhalten.
  2. Ein kleiner Fehler in der Originalsoftware von Atari™ wird behoben, bei dem der dritte Buchstabe des 10. High Score Eintrags nicht angezeigt wurde.
  3. Die maximale Punktzahl wird um eine Stelle von 99.999 auf 999.999 erweitert, bevor der Zähler wieder auf Null springt.

Das High Score Save Kit benötigt übrigens die Asteroids Rel. 2 Software in den Mainboard ROMs. Da dem Kit sogar ein Vektor EEPROM mit Rel. 2 Software beiliegt, kann man das Vektor ROM auch gleich selbst upgraden.
Wir fanden das Kit sehr empfehlenswert. Mehr Infos gibt es auf der Webseite von Braze Technologies

Erst mal eine Grundreinigung bevor es weitergeht...

Optik Die Glasplatte war erwartungsgemäss verkratzt und auch die Metallclips, welche die Glasplatte halten, waren bereits rostig. Mit einer neuen Glasplatte wird auch eine neue Overlayfolie notwendig. Damals hatte man die Aufkleber mit dem Spieltitel und den Instruktionen direkt auf die (alte) Glasplatte geklebt. Nach zwei Wochen ist eine neue Scheibe aus Sicherheitsglas fertig und wir können alles mit einem Satz neuer Glasclips montieren.

Neue Buttons für beide Control Panels...

Buttons Da die Leaf-Switches aller Buttons fehlerfrei arbeiten, haben wir uns entschlossen, lediglich alle Buttons ohne Schalter auszutauschen. Nachdem wir dann alle 10 (reichlich vergilbten) Nylon-Buttons ausgetauscht haben, erstrahlen unsere beiden Controlpanels in neuem Glanz.

Quadratrohr Die Tischbeine aus quadratischem Metallrohr hatten etwas Flugrost angesetzt und der Lack ist an einigen Stellen bereits abgeblättert. Nach der Demontage wird die alte Farbe abgeschliffen, grundiert und in mattschwarz neu lackiert. Die Enden der Quadratrohre werden durch insgesamt sechs Kunststoffkappen abgeschlossen. Hier fehlte bereits eine der Kappen und der Rest befand sich in einem sehr schlechten Zustand.

Kunststoffkappen Die Suche nach neuen Endkappen war recht schwierig denn die quadratischen Stahlrohre von Atari™ besitzen einen für Europa eher exotischen Durchmesser von 1½ Zoll. Nachdem wir mit einigen Kappen aus amerikanischer Produktion wegen mangelnder Passgenauigkeit nicht so recht zufrieden waren, haben wir doch tatsächlich einen Beutel mit nagelneuen Endkappen aus schwarzem Polyethylen organisiert. Dank zahlreicher Lamellen sitzen die Kappen bombenfest auf den Rohren und die Optik überzeugt auf ganzer Linie.

Die Beine aus quadratischem Stahlrohr bekommen neue Endkappen...

In eigener Sache...

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Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten.

Permalink 25.01.2009



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