Часть 2: как вылечить IC-751A от амнезии

Вот уже почти год, с того момента как став обладателем IC-751A, я перечитываю различные Интернет-ресурсы, касающиеся ремонта и модернизации этого трансивера. Наиболее часто у владельцев таких аппаратов ICOM, как IC-751(751A), IC-271, IC-471, IC-1271, IC-R71, возникают большие проблемы с одной маленькой микросхемой ОЗУ D446C производства NEC. Сметливые конструкторы поместили в эту ОЗУ не только частоты 32-х ячеек памяти, но и некоторое количество служебной информации (около 200 полубайт), сделав этой микросхеме резервное питание в виде литиевой батарейки типа 2025 или 2032. Спустя некоторое время (лет 5-10, хотя в моем трансивере эту батарейку еще ни разу не меняли) ее напряжения падает настолько, что ОЗУ полностью очищается. В служебной информации содержится минимальная и максимальная частоты перестройки в режиме GENERAL MODE, частотный план любительских диапазонов, коды видов модуляции и т.д. Потеря эти данные гарантированно приводит к полной неработоспособности трансивера.

Можно долго называть нехорошими словами конструкторов этой линейки IC'комов, но в таком решении есть и положительные стороны. Кроме экономии нескольких $$$ на самой ПЗУ и ее обвязке, немного упростилась управляющая программа и освободится один вывод самого процессора, который должен отвечать за сигнал выбора этой микросхемы. Предположение о том, что таким образом фирма ICOM хотела получить дополнительную прибыль на ремонтах, мне кажется маловероятной, поскольку ремонт этим аппаратам потребуется не раньше чем через 5-7 лет эксплуатации.

Вариантов решения проблемы с потерей содержимого RAM UNIT несколько:

простой – подключение дополнительных литиевых батареек (пары штук будет достаточно) через диоды прямо к RAM UNIT. Теперь можно спать спокойнее и раз в несколько лет менять по очереди дополнительные батарейки. Именно так и поступил предыдущий владелец моего трансивера.

еще проще – покупка готового модуля памяти, где служебная информация записана в ПЗУ, а ячейки памяти находятся в статической ОЗУ с резервной батарейкой. Такие модули выпускает фирма PIEXX. Очень интересный модуль предлагала фирма Willco Electronics. Вместо стандартных 32-х ячеек памяти он позволял иметь 1024 ячейки, организованный в 32 банка по 32 ячейки. Ваш сон будет крепок очень и очень долгое время, но будьте готовы отдать за такое решение проблемы около 150 кровно заработанных долларов.

средней сложности – Вы можете самостоятельно изготовить программатор для RAM UNIT, считать содержимое ОЗУ, пока батарейка еще держит напряжение, и сохранить прошивку в виде файла в укромном месте на жестком диске. Теперь можно совершенно спокойно выполнять замену батарейки, каждый раз заливая сохраненную прошивку. В Интернете можно найти 2 похожих проекта от RW3XA и N2CBU. Конечный результат у них одинаковый, скажу только что программатор N2CBU немного проще, чем у RW3XA.

творческий – самостоятельное изготовление аналога оригинального RAM UNIT, сходного с изделиями PIEXX или Willco.

Чем-то именно творческий вариант мне понравился больше всего, и кроме полного решения возможных проблем от потери содержимого ОЗУ, удалось в меру возможности изучить устройство и работу этого трансивера.

В первую очередь с имеющегося модуля была срисована его схема. Ничего сверх сложного там не обнаружилось, но удалось понять логику работы модуля и расположение информации по общему объему ОЗУ. На микросхеме 7432 собран узел управления, который блокирует сигнал записи при доступе к первым 256-ти ячейкам, где хранится вся служебная информация. Это предупреждает ее повреждение в случае не корректной работы процессора, перепадов напряжения и других «нештатных» ситуаций. Для хранения данных используется только 4 младших разряда шины данных, старшие 4 разряда подключены к общему проводу через резистивную матрицу.

Зная логику работы оригинального модуля, была разработана схема, где первые 256 служебных байт записаны в УФ ПЗУ типа 2716, а все остальные данные, которые могут изменяться в процессе работы - в ОЗУ HY6116. На микросхемах 74НС32 и К155ЛН1 собран узел управления и первые 256 байт читаются из ПЗУ, а все остальное – из ОЗУ. Вместо указанных микросхем можно использовать КР573РФ2 и К537РУ10 соответственно. Отдельно хочу отметить тип микросхемы DD4. Здесь нужна "классическая" ТТЛ серия без встроенных диодов Шоттки. Попытка применить 74НС04 привела к тому, что через внутренний защитный диод микросхема получала паразитное питание в режиме хранения данных. Ток потребления составлял около 5мА, что приводило к очень быстрой разрядке элементов 2032. Возможно, следует дополнительно добавить узел динамического питания, когда напряжение +5В будет подаваться на весь модуль только при переводе вывода CS в активное состояние.

Новый модуль память собран на макетной плате размером 50х70мм. Микросхемы ОЗУ и ПЗУ удобно установить в панельки. Подключение к трансиверу осуществляется через стандартные разъемы с шагом между выводами в 2,54мм. Так как новая плата больше старой, установка ее не очень удобна из-за того, что не видно положения контактных игл. В последний момент для контроля правильности установки решено было добавить красный светодиод, подключенный между общим выводом и +5В через резистор 4,7кОм. Свечение этого светодиода будет указывать на то, что модуль установлен правильно. Величина тока через светодиод получилась около 1мА, но его свечение хорошо заметно при среднем освещении.

Прошивка оригинального модуля памяти была считана в файл 751A_orig.hex с помощью программатора и программы N2CBU. В файле 751A_mod.hex находится модифицированная версия прошивки с расширенным диапазоном от 10кГц до 37МГц. Конечно, гарантировать сохранение параметров трансивера на частотах ниже 100кГц и выше 30МГц нельзя, но как обзорный диапазон вполне будет работать. Нужно сказать, что пока не будет успешно считана прошивка из родного модуля, с ним нужно обращаться очень осторожно. Даже кратковременное короткое замыкание в цепях питания ОЗУ приводит к мгновенному стиранию прошивки.

Оригинальная схема программатора N2CBU была доработана за счет установки 3-х джамперов:

№1 - в разрыве провода, идущего с вывода 15 CD4040 на вывод AD10 модуля

№2 – в разрыве провода, идущего с вывода 1 разъема LPT на вывод WR модуля

№3 – в разрыве провода, идущего с вывода WP модуля на шину +5В

Перед началом работы до установки модуля памяти все джамперы должны быть разомкнуты. После установки модуля и запуска программы можно замкнуть джампер №1 и только считать оригинальную прошивку, запись в память не возможна. Для разрешения записи в ОЗУ необходимо замкнуть все джамперы. После окончания работы с модулем сразу необходимо разомкнуть №2 и №3, и только в последнюю очередь - №1. Нарушение этого порядка может привести к частичному повреждению содержимого памяти.

Обе подготовленные прошивки были успешно записаны в ПЗУ и опробованы в работе. При первом включении нового модуля на индикаторе будет отображаться разный мусор из цифр и значков. Точно такой же мусор будет содержаться во всех ячейках памяти. И это нормальное явление, если ОЗУ полностью очищено. Теперь необходимо записать реальные значения в ячейки памяти, где находятся значения частот гетеродинов. Для этого выполняем следующую последовательность действий при включенном трансивере:

- включаем VFO A, режим GENERAL MODE выключен

- нажимаем кнопку переключения диапазонов

- делаем оборот ручкой основного валкодера. Должно произойти переключение на один из любительских диапазонов. Если этого не происходит - ищем ошибку в схеме, прошивке, наличие «ненужных» соединений, отсутствие «нужных» соединений, «холодные» пайки и т.д. и т.п. Если все нормально и на индикаторе появилась какая-нибудь вразумительная частота, например «1.900.0» идем дальше.

- переключаемся с VFO A на VFO В

- повторяем фокус с валкодером

- все, трансивер готов к работе. Наличие мусора в ячейках памяти частот трансивера на общую работу никак не влияет. Ячейки можно очистить сразу стандартным способом из руководства пользователя или оставить все как есть, постепенно заполняя их нужными частотами.

В процессе работы была выявлена только одна неприятная особенность. Иногда после включения трансивера при первом использовании функций RIT и dTX на индикаторе выводится случайное значение. В этом случае нажатием кнопки очистки CL обнуляем содержимое соответствующих ячеек памяти и выставляем нужное нам значение. Других особенностей в работе с новым модулем замечено не было.

Этот модуль памяти универсален, и будет работать со всеми трансиверами этой линейки. Необходимо только записать соответствующие частоты диапазонов в ПЗУ.

В заключение хочу выразить огромную благодарность Виталию Холостякову UR4QTP за помощь в создании этого проекта.

Файлы прошивок , схему программатора и управляющую программу от N2CBU можно скачать здесь http://us4qwa.at.ua/load/0-0-0-114-20.

ВНИМАНИЕ!!! УВАГА!!! ATTENTION!!! ACHTUNG!!!

Приведенные прошивки НЕ будут работать в оригинальном RAM UNIT! Используйте их только для программирования ROM 2716! Перед началом работы очень рекомендуется считать и сохранить оригинальную прошивку! UPD 1: 11.06.2013