Startprozedur und Reparaturhinweise Z9001/KC87 allgemein

Startbild sw Startbild sw
Zeigt der Rechner nach dem Einschalten nicht das gewohnte Startbild, ist etwas defekt:

   0. Abläufe beim Computerstart
   1. Bild synchronisiert nicht
   2. Falsche Bildschirmausgabe
   3. Wirre Zeichen, Grafik-LED ist ständig an
   4. Wirre Zeichen, Grafik-LED blinkt kurz auf
   5. Reparaturpraxis
   6. Reparatur des Netzteils
   7. Demontage des Rechners


0. Abläufe beim Computerstart

wirre Zeichen Alle ungewöhnlichen Bildschirmausgaben mit Ausnahme der wirren Zeichen (links, in Farbe) deuten auf einen Fehler in der Bilderzeugung hin (Punkte 1 und 2). Läßt sich durch Drücken der Grafik-Taste aber die Grafik-LED ein- und ausschalten, ist der Rechner intakt und nur die Bildschirmsteuerung defekt. Andernfalls können Fehler in beiden Funktionsgruppen vorliegen.

wirre Zeichen sw Treten die wirren Zeichen (hier schwarz/weiß) stabil auf, gibt es zwei Tests zur Eingrenzung des Fehlers (Punkte 3 und 4).

Beim Einschalten des Rechners (der Bildschirmspeicher enthält zufällige Zeichen --> wirres Bild) oder nach Drücken der RESET-Taste sucht die CPU auf der Adresse 0 nach Programmcode. Ein Flip-Flop (D35/5) wird durch das /RESET-Signal gesetzt und blendet den Adreßbereich F000H an der Adresse 0 ein. Auf der Adresse F000H des System-ROMs (jetzt Adresse 0) steht ein Sprung auf die Adresse F664H. Bei Ausführung dieses Sprunges wird das Adreßsignal A15 = "H" (H-Pegel), dieses setzt das Flip-Flop zurück und die CPU arbeitet den Initialisierungscode, beginnend bei der Adresse F664H im ROM, ab.

Dabei wird als erstes ein Interrupt verboten (DI - Disable Interrupt). Nach dem Setzen einiger Systemzellen, wird die RAM-Ausstattung ausgewertet und anschließend die PIO2 initialisiert. Dabei werden die Ausgänge der PIO2 gesetzt und die Grafik-LED erlischt (D12/7 -> PIEP, D12/8 Grafik-LED). Beim Tastatur-RESET knackt es kurz im Signalgeber und der Bildschirm zuckt (kurzzeitiger Wechsel zwischen 24- und 20-Zeilenmodus). Anschließend werden der CTC und die PIO1 (Tastatur) initialisiert. Letzteres kann man am Umschalten der Ausgänge von "H" nach "L" der PIO1 (D13/7-15) messen. Bis hierher sind alle RAM-Zugriffe schreibender Art oder gehen nicht in Entscheidungen ein. Ein Interrupt wird wieder erlaubt.

Es folgen das Löschen des Bildschirmes (Leerzeichen im Bildspeicher, Farbe rot im Farbspeicher) und die Ausgabe der Startmeldung "robotron Z 9001". Dabei werden jetzt erstmals die Inhalte von Speicherzellen im RAM ausgewertet. Sollte es RAM-Fehler geben, kann der Rechner aus diesem Grund unvorhersehbar reagieren (stehen bleiben), wenn die erwarteten Werte nicht interpretiert werden können. Es kommt dann nicht zur Startmeldung.

Beide PIOs, die CTC und der rechte EPROM beim KC87 wirken nicht auf den Initialisierungsvorgang ein, sofern sie nicht falsche Daten senden. Sind diese Schaltkreise auf Sockel gesetzt, kann man sie zur Vermeidung von Fehlschlüssen bei der Fehlersuche entfernen.

Jetzt wird der Warmboot-Vorgang (Treiberinitialisierung) abgearbeitet. Nach der Ausgabe von "OS" wird das # im Speicher gesucht und gegebenenfalls dorthin verzweigt. Andernfalls erfolgt nach ein paar internen Zuweisungen die Ausgabe des Prompts ">" auf einer neuen Zeile. Erst jetzt wartet der Rechner auf Eingaben von der Tastatur.

1. Bild synchronisiert nicht

Synchronisationsfehler Das Bild zeigt den Bildschirm bei fehlender Synchronisation. Hier liegt der Fehler in der Bildschirmsteuerung. Man verfolgt die Signale vom Videoausgang (D33/8) rückwärts bis man den Fehler gefunden hat. Kritisch sind die Flipflops D31, D28 und auch D35 und die Zählerkette.
Die Bildschirmsteuerung läuft weitgehend unabhängig vom eigentlichen Rechner. Wenn die Grafik-LED nur kurz aufleuchtet und sich mit der Grafik-Taste schalten läßt, funktioniert der Rechner und der Fehler liegt nur in der Bildschirmsteuerung.

2. Falsche Bildschirmausgabe

doppeltes Bild falsche Anzeige falsche Anzeige Es gibt drei Arten der fehlerbehafteten Bildschirmausgabe, die alle in unterschiedlichen Bereichen des BWS liegen.



1. Anzeige korrekt, aber an falscher Bildschirmstelle oder mehrfach oder beides
Die Zeichen werden auf die falschen Bildschirmadressen geschrieben, bzw. die Bildspeicheradresse beim Auslesen ist falsch. Verantwortlich sind in diesem Fall die Adreßmuxer D59 und D60 (DL257 bzw. K531KP11). Sie schalten zwischen den Adressen der Bildschirmsteuerung und den BWS-Adressen des Systems um (EC00-EFBF). Ist bei diesem Bildschirm­fehler zusätzlich der Rechner defekt, kann man das an symmetrischen oder spaltenweise gleichen "wirren Zeichen" auf dem Bildschirm erkennen.
Für D59 und D60 wurden oft russische Schaltkreise eingesetzt. Diese neigen häufig zu Fehlfunktionen, die oszillografisch schwer zu erkennen sind. Wenn man den Rechner schon mal auf hat, ist ein Wechsel immer anzuraten. Andere russische Schaltkreise zeigen keine besonderen Auffälligkeiten.

2. Anzeige mit falschen Zeichen
Ist die Anzeige richtig, aber vom Inhalt (Wert) her falsch, z.B. an Stelle von "robotron Z9001" wird "rgbgtrg R 1001" ausgegeben, sind entweder die Bildspeicherschaltkreise D62 und/oder D63 (U214) oder der ZG-EPROM D66 (U2716) defekt. Es kann aber auch daran liegen, daß die falschen Daten von den Bustreibern D64 und D65 (DS8216 bzw. K589AP16) ausgegeben werden. Im gezeigten Fall bleibt das Adreßbit 7 an Pin 1 des ZG-EPROMs immer 0.

3. Anzeige der Zeichenpixel nicht korrekt
Sind die Zeichen richtig und nur einzelne Pixel sind falsch, liegt der Fehler in den Schieberegistern D67 und/oder D68 (D195). Sind die ersten vier Pixel betroffen ist es D68, sind die Pixel 5-8 betroffen, ist es D67. Häufig "flattert" dann auch ein Pixel. Es kann auch sein, daß der ZG-EPROM D66 (U2716) falsche Daten ausgibt und gewechselt werden muß (sehr selten).
Ersatz für die D195 (SN7495) ist schwer zu bekommen. Man kann an dieser Stelle auch DL295/74LS295 (inzwischen fast genauso selten) ohne Änderungen auf der Platine einsetzen.

3. Wirre Zeichen, Grafik-LED ist ständig an

doppeltes Bild Leuchtet die Grafik-LED ständig, bleibt der Rechner beim Start (Zugriff auf die Adresse 0) hängen. Fehler sind auf dem Datenbus, dem Adreßbus, dem Steuerbus und/oder im RAM zu suchen. Zuerst untersucht man die Datensignale auf Datenkämpfe. Sie treten auf, wenn zwei oder mehrere Busteilnehmer gleichzeitig aktiviert werden. Es können auch Schlüsse zwischen benachbarten Leiterzügen sein. Die Signale auf den Adreß- und Steuerleitungen sollten die richtigen Pegel haben und beim Einschalten "zappeln". Nur mit sehr hohem Aufwand - wenn z.B. keine Signaturanalyse eingesetzt werden kann - lassen sich Haarrisse in den Leiterzügen finden. Besteht der Verdacht, müssen alle Leitungen durchgeklingelt werden.

4. Wirre Zeichen, Grafik-LED blinkt kurz auf

doppeltes Bild In diesem Fehlerfall funktionieren Daten-, Adreß- und Steuerbus, denn es wird Code im EPROM abgearbeitet. Fehler können im EPROM liegen, wenn falscher Code wegen eines oder mehrerer vergessener Bits ausgeführt wird. Dann kann die Programmausführung in einer Schleife hängen bleiben. Ein Ausfall eines EPROMs durch Vergeßlichkeit ist mir noch nicht vorgekommen.
Das Löschen der Grafik-LED deutet auf ein korrektes Setzen der PIO2 (D12) hin. Das Setzen der PIO1 (Tastatur, D13) ist an deren Ausgängen meßbar (siehe Punkt 0). Die Funktion des CTC-Bausteins erkennt man gegebenenfalls an Impulsen am IEO-Ausgang (D11/11) im Sekundentakt, wenn die interne Uhr läuft.
Die Ausgabe der Startmeldung beginnt mit dem Zeichen 0CH (Bildschirm löschen). Für die Ausgabe werden einige Systemzellen gelesen und ausgewertet. RAM-Fehler im Bereich 0 bis 300H können zum Einfrieren des Rechners führen.

Häufig funktioniert der Rechner, wenn die GRAFIK-LED erlischt. Wegen des defekten Bildspeichers sieht man aber nichts. Mit Betätigen von CTRL-G (Ausgabe eines kurzen Pieptones) kann man das überprüfen. Piept es nicht, gibt es weitere Fehler im System-RAM.

5. Reparaturpraxis

Wichtiger Hinweis:
Die Farben der Stromversorgungsleitungen aus dem Netzteil zur Rechnerplatine sind nicht genormt:
  In der Regel sind Masse = gelb, 5P = rot, 12P = schwarz, 5N = blau, 12N = grün.
Im Z9001 ist vorgesehen, im Prüffeld mit Hilfe des Signals /ROMDI den internen ersten System-EPROM abzuschalten. Dafür sorgt ein gestecktes ROM-Modul mit dem Prüfprogramm "2E11". Das Programm ist auf dem Adreßbereich ab 0000H lauffähig. Im Modul ist das Signal /ROMDI aktiv, also auf Masse gelegt. Damit wird erreicht, daß der Rechner beim Start dieses Prüfprogramm startet, ohne auf den abgeschalteten RAM zuzugreifen.
Beim KC87 wird das Signal /ROMDI normalerweise zum Abschalten des internen BASICs genutzt. Um auch hier von einem Modul booten zu können, sind im KC87 zwei Wickelbrücken zu beachten: X46-X47 (System-ROM-Abschaltung) und X48-X49 (BASIC-Abschaltung). Im Auslieferungszustand ist X48-X49 geschlossen und mit /ROMDI wird der interne BASIC-Interpreter abgeschaltet. Im Prüffeld hingegen ist X46-X47 geschlossen. Steckt man jetzt ein auf der Adresse 0000H lauffähiges ROM-Modul ein, kann wie auch beim Z9001, das Prüfprogramm "2E11" gestartet und abgearbeitet werden.
Leider gilt das Testprogramm "2E11" als verschollen.
Treten die berüchtigten wirren Zeichen auf, und die Grafik-LED läßt sich nicht schalten, kann die Ursache in einem oder mehreren defekten RAM-Schaltkreisen liegen.
(1)
 
Ohne Stromversorgung werden die Datenleitungen auf Schlüsse untereinander (jede gegen jede), gegen 5P und gegen Masse (GND), vor und hinter dem Bustreiber geprüft.
(2)
 
Ohne Stromversorgung werden die Adreßleitungen auf Schlüsse untereinander (jede gegen jede), gegen 5P und gegen Masse (GND), vor und hinter den Bustreibern geprüft.
(3)
 
Anlegen der Versorgungsspannungen 5P und 12P. 5N sind nur bei Z9001 und KC85/1 für die RAMs notwendig und für die Prüfung der Kassettenaufnahme.
(4) Prüfen des Taktes mit dem Oszillografen an X62/X63. Er sollte stabil sein.
(5) Prüfen des Signalspiels auf den Daten- und Adreßleitungen. Es sollte überall wackeln.
(6)
 
 
 
 
 
Bei ausgeschaltetem Rechner das RAMTEST-Modul mit dem RAM-Testprogramm stecken, den Rechner einschalten und Ausgabe auf dem Bildschirm bzw. an der Grafik-LED beachten. Anhand der Bildschirmausschrift bzw. Anzahl der Blinkimpulse der Grafik-LED kann nun der defekte RAM-IS ermittelt werden:
D0 = einmal blinken ... D7 = achtmal blinken --> Platz B1 bis B7.
Das Prüfprogramm ist kein umfassender RAM-Test, sondern nur eine Prüfung, welche Schaltkreise nicht reagieren
(siehe auch Tip 14).

6. Reparatur des Netzteils

Hin und wieder muß auch mal ein Netzteil repariert werden. Die meistvorgekommenen Fehler sind (ohne Wichtung):
Ursache Auswirkung
- verkeimte Sicherung F1 keine Reaktion beim Einschalten
- tauber Ladeelko C3 unerwartetes Einfrieren des Rechners nach scheinbar korrekter Funktion
- defekter Regelschaltkreis N1 Sicherung kommt, keine Ausgangsspannung
- hochohmiger Widerstand R21 Netzteil tickt (Hickauf)
- defekter Hochvoltschalttransistor V8 Sicherung kommt

Benötigte Unterlagen und Hilfsmittel
- Schaltbild
- Reparaturanleitung (ab Seite 34)
- Trennstelltrafo
- Multimeter, Oszillograf, Lötstation
- Zangen, Schraubenzieher, Seitenschneider, Messer usw.

In jedem Fall sollte am Anfang eine Sichtkontrolle durchgeführt und auf verschmorte Bauelemente oder weggebrannte Leiterzüge geachtet werden.
Bei Arbeiten an der Netzspannung ist zur eigenen Sicherheit ein Trennstelltrafo zu verwenden!
Eine Funktionsbeschreibung des Netzteils ist in der Reparaturanleitung enthalten. In der Reparaturanleitung wird weiterhin empfohlen, die Spannung am Stelltrafo langsam zu erhöhen. Dabei kann man bei Spannungen bis etwa 50 V mit einem Amperemeter (Multimeter) feststellen, ob ein Kurzschluß im Leistungsteil besteht.
In der Praxis kommt es dabei häufig zur Zerstörung der Netzsicherung. Man kann dem begegnen, indem man eine Glühlampe von mindestens 100 W, besser 150 W, in Reihe zum Prüfling schaltet (aber nur in diesem Fall und nur zu diesem Zweck!). Dabei ist unbedingt darauf zu achten, daß der Bereich über 50 V schnell oder gar nicht durchfahren wird, um kritische Zustände, die den Hochvoltschalttransistor gefährden, zu vermeiden:
Beim Einschalten des Sperrwandlers tritt ein Spannungabfall an der Glühlampe auf, die Spannung am Prüfling sinkt wieder, und es können kritische Bedingungen eintreten, die den Hochvoltschalttransistor zerstören!


Um die Kurzschlüsse zu finden, sollte man den Netzfilter ablöten und getrennt prüfen. Alle Dioden im Netzspannungsbereich sollten mit der Durchgangs­prüfungsfunktion des Multimeters geprüft werden (ca. 400-600 mV in Flußrichtung (kein akustisches Signal), in Sperrichtung eigentlich unendlich, wenn nicht benachbarte Bauelemente stören). Ebenso ist der Hochvoltschalttransistor auf Kurzschluß zu prüfen: zwischen Kollektor und Emitter darf kein Schluß auftreten!
Kann man diese Bauteile ausschließen, ist die Prüfung ohne Netzspannung nach Punkt 5.3.1. der Reparaturanleitung vorzunehmen.

Aus der Reparaturanleitung:
"Bei Fehlern, die zerstörend auf den Hochvoltschalttransistor V8 wirken, sind vorzugsweise die folgenden Schaltungskomplexe zu prüfen:
- SOAR-Glied (C4, V7, R10)
- Basisansteuerschaltkreis des V8, Treiber
- Überstrompfad
Sollte kein Anlauf erfolgen (Netzteil tickt nur periodisch, keine dauernden Oszillogramme), dann ist die Hilfsspannungserzeugung (T2 zwischen den Kontakten 6/7, L1, V15) defekt, oder es liegt ein Kurzschluß in der Nähe von T2 (Leistungsdioden V17...V22, Elkos C13...C16, Windungsschluß auf T2) vor. Sollte auch das Ticken ausbleiben, obwohl die volle Rohspannung von etwa 300 V anliegt, dann wäre ein hochohmiger R21 oder ein defekter C8 möglich."

Das in der Anleitung gezeigte Oszillogramm sieht in der Praxis etwas anders aus. Ebenso erreicht man mit den angegebenen Spannungswerten nicht alle Prüfkriterien.

Es kommt eher selten vor, aber wenn der Netzfilter ausfällt, ist sein Inneres häufig nicht mehr zu regenerieren. O. Filsch hat mal die Daten aufgenommen, getestet und eine Schaltung dazu aufgemalt. Ein Nachbau könnte dann so aussehen, wie im zweiten Bild.

Schaltung des Netzfilters Muster eines Netzfilters
7. Demontage des Z9001/KC87

Einleitung
Es gibt zaghafte Nutzer, die sich davor scheuen, den Rechner mechanisch zu öffnen. Für Reparaturen, Überprüfung der Technik, Einbau von Erweiterungen usw. ist das Öffnen aber unvermeidlich. Es ist weniger kompliziert als angenommen. Die Vorgehensweise wird an einem Z9001.11 mit Farbkarte beschrieben. Die folgenden Demontagehinweise sollten alle diesbezüglichen Fragen beantworten.
Noch ein Hinweis:
Die eingesetzten Federscheiben sind gehärtet und brechen sehr leicht, vor allem beim Wiederzusammenschrauben. Ein Ersatz durch einfache ungefederte Scheiben ist dann angebracht.

Modulschacht Musterrechner Bild 1:
Ungeöffneter Musterrechner

Bild 2:
Blick in den Modulschacht
Die gekennzeichnete M3-Schraube wird entfernt. Jetzt
läßt sich der Haltewinkel entfernen. Die schwarze Plast­abdeckung mit dem Z9001-Schild wird nach rechts geschoben und kann nun abgenommen werden.

Musterrechner Bild 3:
Die grau lackierte Metallabdeckung über der Tastatur wird mit zwei Schrauben gehalten. Unterhalb der Tastatur ist sie nur eingehängt.
Nach Lösen der beiden Schrauben wird das Blech angekippt, nach unten gezogen und die Tastatur liegt
frei.

Musterrechner Bild 4:
Die Tastatur ist mit vier M3-Schrauben im Gehäuse befestigt. Beim Herausschrauben fallen gern Schrau-
ben und Scheiben auf die darunterliegende Rechnerplatine. Mit einem magnetisierten Schraubenzieher
kann man das weitgehend verhindern.
Beim Herausnehmen der Tastatur ist noch der Steckverbinder zu entriegeln und das 26polige Flachbandkabel abzuziehen.

Musterrechner Musterrechner Bilder 5 und 6:
Die Rechnerplatine und die Farbkarte sind jetzt zugäng­lich.

Die Farbkarte ist mit zwei M3-Schrauben am Netzteil­korb befestigt. Nach deren Lösen kann die Farbkarte nach oben aus der 39poligen EFS-Buchse gezogen werden. Manchmal sind die fünf Kabel der Stromversorgung hinderlich, diese sollten dann abgezogen werden.

rot = 5P (+5 V)
gelb = Masse (GND, 00)
schwarz = 12P (+12 V)
grün = 12N (-12 V)
blau = 5N (-5 V)
Anordung der Stromversorgungsstecker von rechts nach links ist in nebenstehender Tabelle zu sehen:
Die Farbkennzeichnung weicht von den in heutigen PCs üblichen ab!
Schwarz und gelb sind vertauscht!

Musterrechner Bild 7:
Die Rechnerplatine kann nach der Entnahme der Farbkarte ausgebaut werden. Sie ist mit sieben M3-Sechskantschrauben am Boden des Rechnergehäuses angeschraubt (Steckschlüsselweite 5,5).
Die Platine kann durch Hebeln an der 58poligen EFS-Steckerleiste links oben oder durch Nachvornziehen
an einem Schaltkreis links unten aus dem Modulträger herausgezogen werden. Es ist etwas eng, und es empfielt sich, die Platine links vorn dabei etwas anzuheben.

Nachdem die Platine locker ist, wird sie auf der linken Seite angehoben und mit Hebammenfingern kann
man sie nach links und vorn schräg herausbugsieren. Es ist tatsächlich ein ungewönlicher Vorgang.
Ein um einen Zentimeter breiteres Gehäuse wäre sehr hilfreich gewesen.

Musterrechner Musterrechner Bilder 8 und 9:
Für Reparaturen am Netzteil kann man den gesamten Korb ausbauen. Häufig reicht es, nur die Netzteilplatine auszu­bauen, um hier einen Fehler zu suchen.
Dazu werden zunächst die beiden M2,5-Schrauben der Abdeckung entfernt, die Abdeckung abgenommen und
der Sicht auf die Netzteilplatine ist frei.
Rot eingezeichnet ist der Abgleichregler für die 5P-Versorgungsspannung.

Musterrechner Bild 10:
Um sie auszubauen, müssen noch zwei M2,5-Schrauben am Netzteilkorb gelöst werden.
Diese sitzen nicht selten sehr fest!

Musterrechner Bild 11:
Jetzt kann die Netzteilplatine vorsichtig aus den Führungsnasen nach oben gezogen werden. Um sie
vollständig herausnehmen zu können, müssen vier Leitungen abgelötet werden. Die Lage an den Lötstützpunkten sollte man sich unbedingt aufschreiben, um sie nach erfolgter Reparatur wieder an der richtigen Stelle anzulöten.

Musterrechner Bild 12:
Das Bild 12 zeigt die im Laufe der Demontage entnommen Teile und deren zugehörigen Schrauben als Übersicht.

Beim Zusammenbau geht man in umgekehrter Reihenfolge vor. Schwierig ist allein der Einbau der Rechnerplatine, wegen der Enge im Gehäuse.

(Die Netzteildemontage fehlt in der Zusammenfassung, paßte nicht mehr auf die Ablageplatte. :(  )

Letzte Bearbeitung: 14. 01. 2022
27,012 Bytes

zur Startseite