4.1.1 NVRAM

Einiges über das NVRAM im Falcon.

Wie ich immer wieder in den verschiedenen Mailboxen u. Netzwerken lesen kann gibt es doch Leute die Probleme mit dem nichtflüchtigen Ram, kurz NVRAM, im Falcon F030 haben. Auch ist es wohl so das einige Geräte bzw. dessen Uhrenchip schon eine leere Batterie hat. Da diese von aussen nicht zu ersetzen ist muß leider der gesammte Chip daher ausgewechselt werden

Dieser Baustein der auf dem Mainbord die Bezeichnung U64 trägt ist direkt unter der Tastatur zu finden, die Tastatur sollte hierzu abgezogen werden. Es ist der größte Baustein in diesem Bereich. Dieser Chip, Uhrenchip oder wie auch immer, wird von einer internen 3,6V Lithium Batterie versorgt die laut Herstellerangaben ca. 10 Jahre halten sollte.

Jedesmal wenn also der Falcon ausgeschaltet wird übernimmt es diese interne Batterie das Rechnersetting, inklusive der aktuellen Uhrzeit, bis zum nächsten Einschalten zu sichern.

Im NVRAM sind idR 50 Bytes Platz für die Einstellungen die man als Benutzer am Falcon tätigt. Weiterhin sind 14 Bytes als Clock- / Controll-Register vorhanden. Das SquareWave Output-Signal ist Programmierbar, wird aber im Falcon F030 nicht verwendet. (Pin 23) U.a so auch die Bootauflösung, Bildschirmauflösung usw. Auf diese 50 Byte greift man jeweils mit einem Doppelwort zu. Das erste Wort enthält die entsprechende Adresse, das zweite dann die die Daten. Man braucht das aber nicht von Hand zu machen. Es gibt hier Programme von Atari und auch z.B von Uwe Seimet,z.B BOOTKONF.PRG, die diese Arbeit sehr gut übernehmen. Eine Änderung im NVRAM wird jedoch erst beim nächsten also erneuten Booten des Rechners aktiviert.


Die Bausteilebezeichnung kompatibler Uhrenchips lautet:

MK48T87B-24 (Signetics)
MCCS146818 BM (Motorola)
MC146818A (Motorola)
DS12887 /DS12887A (Dallas)

Wobei in einigen Falcons wohl eher ein älteres NVRAM von Dallas zu finden sein wird. Meistens wohl der Typ: DS1287 oder der noch ältere Baustein MC146818A. Der neue Baustein DS12887 ist Pinkompatibel zum alten DS1287 und wird wohl besser zu erhalten sein. Er ersetzt den alten DS1287 zum Glück vollständig.


Description DS12887 / DS12887A

The DS12887 Real Time Clock plus RAM is designed to be a direct replacment for the DS1287. The DS12887 is indentical in form, fit and function to the DS1287, and has an additional 64 bytes of general purpose RAM. Access to this additional RAM space is determined by the logic level presented on AD6 during the address portion of an access cycle. A lithium energie source, quarz crystal, an write-protection circurity are contained within a 24-pin dual in line package. As such, the DS12887 is a complete subsystem replacing 16 components in a typical application. The functions include a nonvoilate time-of-day clock, an alarm, a one-hundred-year calendar, programmmable interrupt, square wave generator and 114 bytes of nonvoilate static RAM. The real time clock is distinctive in that time-of-day memory are maintained even in the absence of power.

Source: (C) DALLAS SEMICONDUCTOR Data Sheet

Alle diese Bausteine sind Pinkompatibel!
Diese Bauteile lassen sich z.B gut über die Fa. MÜTRON oder die Fa. SEGOR beziehen.
PCs benutzen eben die gleichen Bausteine. Die Adressen finden Sie unter Händler.

Programmierung/Abfrage:

NVMaccess()

WORD NVMaccess(op,start,count,buffer)
WORD op, start, count; char *buffer;

NVMacces() liest oder modifiziert Daten im nicht- flüchtigen RAM

OPCODE 46(0x2E)

# Die Funktion ist variabel

NVM_READ 0 Liest eine Anzahl Bytes (count)vom offset Start und legt die Daten in den Buffer.
NVM_WRITE 1 schreibt Daten (count)vom Buffer zum offset Start

NVM_RESET 2 Löscht alle Daten im NVRAM

Binding:

pea buffer
move.w count,-(sp)
move.w start,-(sp)
move.w op,-(sp)
move.w #$2E,-(sp)
trap #14
lea 12(sp),sp

Alle oben genannten Uhrenbausteine sind Pinkompatibel und können jederzeit gegeneinander Ausgetauscht werden. Es kommt also schon vor das irgendwelche Schweineprogramme oder einfach eine Unachtsamkeit den Inhalt des NVRAMs zerstört oder einfach mit sinnlosen Daten beschreibt. Im einfachsten Fall stimmt einfach nur die Uhrzeit nicht mehr. Im schlimmsten Fall bootet der Falcon nicht mehr korrekt.

Hier gibt es ein NVRES.PRG welches man auf einer Diskette im Autoordner stets parat halten sollte. Diese Diskette legt man in das Diskettenlaufwerk und schaltet den Rechner ein. Das Programm löscht den gesammten Inhalt des NVRAMs und bringt den Falcon wieder dazu sich vernünftig zu Verhalten in dem die Voreinstellungen aus dem ROM geladen werden. Auch das anschliessen einens monochromen Monitors, also eines SM124 oder ähnlichem über den ST-Adapter hat in gewissen Situationen einen rettenden Einfluß. Das einstecken eines Atari-Testmoduls löscht den Inhalt des NVRAM ebenfalls und setzt hier ebenfalls die Defauldaten aus dem internen ROM des Falcons ein.

Im Ordner PROGRAM ist das entsprechende Reset-Programm zu finden, auf der Festplatte nützt es wenig da man in einigen Fällen auch auf die nicht zugreifen kann. Eine einfache Diskette kann also ihre Vorzüge haben. Hilft ein Reset des NVRAMs nicht weiter, bleibt die Uhrzeit troz allen Versuchen falsch oder lässt sich Stellen, läuft aber nicht weiter kann es möglich sein das die interne Batterie erschöpft ist oder einfach ein defekt des Chips vorliegt. In diesem Fall hilft leider nur ein Austauschen des gesamten Bauteiles. Viele Fehler treten ja erst wieder auf nachdem der Falcon eine weile abgeschaltet war. An die interne Batterie des Chips kommt man leider nicht heran ohne den Chip zu zerstören.

Den entlöteten Chip bitte im nächsten Entsorgungskasten für Altbatterieen einwerfen, nicht in den Hausmüll geben.

Zum Auswechseln des NVRAM muß der Falcon geöffnet werden, so daß man auch gleich die inneren Abschirmbleche entfernen kann. Hierzu wird erst das obere Blech komplett entfernt. Sämtliche Schrauben des Blechkragens sind zu lösen. Nachdem alle oberen Bleche entfernt wurden werden die am seitlichen Platinenrand sichtbaren Blechhaken gerade gebogen. Danach entfernt man die Befestigungsschrauben der Platine rundum komplett. Leider muß hier auch das interne Netzteil und das Diskettenlaufwerk abgeschraubt werden um die Platine auszubauen zu können. Gleiches betrifft die interne IDE-Platte. Diese wird nur mit ihrem Blechhalter von der Platine geschraubt. Die Flachbandkabel der IDE-Platte und des Diskettenlaufwerkes sind möglichst nicht zu knicken. Auch ziehen und zerren an diesen kurzen Kabeln kann schnell zu einem Defekt führen.
Siehe hierzu auch unter Open Case

Die Schrauben für das Diskettenlaufwerk befinden sich auf der Gehäuseunterseite. Es sind hier vier Schrauben zu lösen.

Verwenden Sie BOOTKONF.PRG 1.30 von Uwe Seimet zum Herstellen einer korrekten und lauffähigen Bootkonfiguration.

Note:

Beachten Sie bitte dringlich das im Atari Falcon F030 NICHT alle Beinchen des NVRAM verlötet sind. Nutzen Sie die Gelegenheit vor dem Auslöten die entsprechenden Pins zu markieren. Nutzen Sie die Pinbelegung! Werden alle Pins verlötet kommt es bei einigen Boards zu fehlfunktionen

Fehler die nach dem auswechseln Auftreten können

- NVRAM lässt sich nicht neu beschreiben.
- Uhrzeit stimmt troz mehrfacher korrektur nicht
- Uhzeit u. Datum zeigen Phantasiedaten
- Falcon bootet nicht

In allen Fällen düfen Sie zuerst den gerade eben eingelöteten Baustein wieder entfernen. Untersuchen Sie danach zuerst die Lötaugen auf Kurzschlüsse, Unterbrechungen und ähnlichem. Versuchen Sie einen Sockel einzulöten, manchmal passt das inkl. dem Chip doch noch unter die eingelegte Tastatur. Verlöten Sie den Sockel erst *nachdem* die dessen Bauhöhe inkl. dem eingestecken NVRAM getestet haben! Die Tastatur darf dabei nicht Wackeln, ansonsten drückt das alles im zugeschraubten Zustand auf das wehleidige Falcon Mainboard!

Ersatz für die interne Lithium-Batterie

Die Grundidee zu diesem Umbau stammt von Andreas Buch@OF2.

Originaltext:

Wenn man keinen neuen Uhrenchip kriegt kann man versuchen eine Litium-Batterie über eine Diode direkt an die Pins der Versorgungsspannung zu löten. Die interne Lithium-Batterie muß gegen die Spannung geschützt sein (auch über 'ne Diode), daher kann man die 3,6V (wahrsch. tuts auch eine 3V ) Batterie folgendermaßen anlöten. +Pol der Batterie an die Anode der Diode und die Kathode (da wo der Ring ist )dann an Pin 24, -Pol der Batterie an Pin 12.

24
  -------------
  >  NV RAM    |
  -------------     Diode:
              12    A-|<-K

Da aber so die Batterie den gesamten Falcon mit Strom versorgen würde, demnach ziemlich schnell leer wäre, erfolgt eine kleine Korrektur der Schaltung durch das einfügen einer weiteren Diode und dem Unterbrechen einer Leiterbahn im Falcon.

Beachten Sie bitte das diese Modifikation nicht leicht ist, eventuell beschädigen Sie hier wichtige Leiterbahen ihres Atari Falcon F030. Bedenken Sie bitte das die +5 Versorgung bei Falcon Multilayer zumeist in den mittleren Schichten der Platine stattfindet. Löten Sie daher, wenn der Chip schon raus muß, einen passenden Sockel ein, trennen Sie zuvor den Pin 24 am Sockel so kurz wie möglich ab. Löten sie hier einen roten Draht an den Sie später zurechtschneiden können.

Löten Sie den Sockel nun ein. Besorgen Sie sich zwei Dioden 1N4001 od. ähnlich. Löten Sie eine Diode an das Ende des roten Drahtes und zwr so daß der Markierungsring der Diode in Richtung des NVRAM-Sockels zeigt. Am selben Pin 24 löten sie die zweite Diode, ebenfalls mit Markierungsring in Richtung Pin 24, fest. An das Ende dieser Diode kommt der Pluspol ihrer 3.6V Lithium-Batterie. Minus dieser Batterie verbinden Sie mit Pin 12 des NVRAM oder mit jedem anderen GND-Punkt im Falcon.

Der rote Draht, dessen noch freies Ende, löten sie irgendwo an +5V fest. Benutzen Sie die Abbildung 3 um eine Übersicht zu erhalten.

Beide Dioden verhindern das sich +5V und die 3.6V der Batterie behinden und die Batterie sich nicht über den Rechner entleeren wird. Im ausgeschalteten Zustand des Falcon wird die neue Lithiumbatterie NUR den NVRAM-Chip versorgen. Sobald der Rechner eingeschaltet wird übernimmt die höhere +5 Spannung die notwendige Versorgung des Chips.

Zu kompliziert? Dann müssen Sie den Chip halt eben wechseln :)