投稿者: masahiro

Apple II Clone 機本体も一通り動くようになって、ちょっと遊んでみようかといくつかゲームを動かしてみたところ、ジョイスティックの反応がおかしいことに気づきました。スティックを上下左右に振っても、ソフトの反応が均等な感じではなく特定の方向にやけにキレがあるというバランス悪い状況。

分解してみたところ、RV24 の可変抵抗に半固定抵抗をつけて調整するような感じの配線になっていました。

Apple II 本体はジョイスティックの入力に 558(Quad 555)タイマIC を使用していて、ジョイスティックの抵抗を経由してきた電流がそれぞれ C8/C5 に貯まると QA/QD が ON になります。555 と違うのはコンパレータの基準電圧は VCC の 1/2 です。ジョイスティックの抵抗値で発振周波数が変わり出力端子の ON/OFF のサイクルが決まりますが、その状態を H14(74LS251) が頻繁に各端子の ON/OFF 状態を取得してマイコン側に返しています。

では、その 558 に最適な抵抗値はなんぼ？と検索をかけたら回路がでてきました。150kΩ の可変抵抗でいけるようです。

抵抗を交換するべく全バラにしました。古い RV24 抵抗を見ると 500k と書いてあります。回すと一個はカーボン抵抗、もう一個は巻き線抵抗のようなゴリゴリ感。抵抗を測ると一個は500kΩ でもう一個は 1MΩ です。抵抗値の違いは目を瞑るとして、なんでこんなに大きな抵抗値が必要か？ ジョイスティックの場合はスティックを左右一杯に振っても40°くらいの角度しか回りません。でも普通の可変抵抗の回転角は 280° くらい回ります。なのでジョイスティックの振れる角度で 150kΩの変化を持たせようと思ったら、 280/40 = 7倍 となって 150k × 7 = 約1MΩ の可変抵抗を使わないとだめということになります。
ということで、1MΩの抵抗を買って付け替えをします。

プラスチックの割れなどがあったので、接着剤＋結束バンドの応急処置などしながら組み上げ。200k の調整用半固定抵抗もなくし、配線間間違いも直して問題なく使用できるようになりました。これで、ジョイスティックの調整は完了です。

抵抗を買ったついでに８方向コントローラも買ったので、この辺は暇なときにやりたいと思います。また、ジョイスティックの接続に Dsub 25ピンのコネクタを使っているのですが、 Dsub 9ピン変更対応もそのうちやるタスクに積んどきます。

入手できる TTL(74LS) が届きましたので、張り替えていきます。

apple_2_repair_1982.pdf
W. Gayler – The Apple II Circuit Description.pdf

の資料を参考に交換実施。HIRES or LORES Problem と Wrong Page or Video Mode の部位を交換して、グラフィック描画がおかしい事象は収まりました。あとは、ピンの腐食が激しく足がちぎれたチップや、腐食が進んで駄目になりそうなものもセットで交換。

ゲームを起動してみて、問題ないレベルで画面を見られるようになりました。

本体ケースに戻します。スピーカーは手持ちのものと交換、電源・キーボード・メインボードを組み付けて完成であります。

ゲームパッドもセンター調整も行い、組みあがったところ。
フロッピードライブは１台回転しない状態なのであきらめました。全く回転しないというか、モーターが回ろうとしても５インチメディアの摩擦にまけて回転できない感じです。もう一台は動くので一応本体に接続しています。フロッピーメディアへの初期化と書き込みは行けてるんで多分大丈夫かなぁ。回転数調整をしないと駄目なような気もしますが、いまさら５インチメディアを他人に渡すこともないので、フロッピードライブいじりはしない予定。

もうちょい簡単にリペア完了するかなと思っていましたが、四捨五入して約40年前の機材。やはり経年劣化には勝てなかったというところでしょうか。基板にダメージなかったのが幸いです。

Apple II Clone 機のリペア作業はまだ頓挫していません Hi

電源は DigiKey で買った中華スイッチング電源に置き換えしました。+5V, +12V, -5V, -12V の 4出力電源です。5V に電流流さないと電圧が出ないタイプです。電圧調整は 5V の半固定抵抗だけで他の電圧も連動して変化するタイプ。 +12V が 12.8V と高めでしたが、個別に調整できないためこのまま 5V 調整ちょっと低めに設定にしてなんとか行けるでしょうというところ。

電源のリップルが減ったのでコンポジット出力の水平同期、垂直同期の信号も見やすくなりました。

次は、居間のテレビではまともに画面表示できず今後の調整が困難なため、なんとか画面表示するべくあれこれ試行錯誤。

FPGA ボードのアナログ入力 → RGB 変換はダメでした。ADV7180 というビデオ信号をデータに変換してくれる石が乗っているのですが、データシートを見るとインターレースにしか対応していませんでした。Apple II のコンポジット出力はノンインターレースなのでモニタ探しにヤフオクへ

ヤフオクで見つけたのが SONY BVM-9045QD という 9インチモニタで 3000円（税抜き）でした。これならいけるんちゃうか？ということで早速入札。多量に出品されているので競合もなく落札です。ちゃんと同期も取れてテキストモード（モノクロモード）はばっちり表示できました。

次の問題は DOS が起動しない問題です。DOS の起動中にリブートがかかってしまいます。メインメモリがおかしいのは確実。4116 DRAM を 1 列ずらして起動できるか確認した結果 DOS の起動に成功。早速 DIAG ツールで RAM テストを実施。テストの結果やはり RAM テストでエラーがでました。画面では D5 のロケーションにあるチップが駄目と出ていますが、一個だけ交換してもエラーになったので仕方なく、 4116 8個（１列）丸ごと交換して RAM テスト OK を確認。

次はグラフィックモードの確認。というのはゲームを起動すると妙に画面が見にくい。やっぱおかしいということで、BASIC で横線を描画させてみました。その結果、画面の左に怪しい青の線が出たり、横線を数ピクセルおきに描画させても等間隔で表示されていません。DRAM から読み出すロジック部分でエラっているようです。このあたりになると TTL 張替えで対応することになります。Apple II で使用している TTL のほとんどは 74LS なのでまだ入手可能です。一部 74S もあってこっちは入手困難。今日 74LS のパーツは届く予定なので、描画データ読み出しに関連しそうなところを交換してみたいと思います。