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Montagem

Antes de começar, leia ANTES-DE-FABRICAR.md — há itens lá que, se estiverem errados, podem danificar o micro.

Antes de tudo: a orientação

A placa principal fica em pé e o conector de borda é soldado nela. O corpo do conector sai por um lado e os terminais atravessam para o outro, onde a tira de expansão é soldada.

⚠️ Os componentes vão do mesmo lado da tira de expansão. O conector de borda é o único componente do lado do cobre: você o encaixa por baixo e solda por cima, pelo lado dos componentes. Montada ao contrário, a placa esbarra no micro dentro da caixa.

Ordem de montagem

Placa principal

  1. Resistores R2, R4, R5 (e R3 se for usar o LED).
  2. Soquetes torneados dos CIs — U1 (DIP-24), U2 (DIP-20), U3 (DIP-32), U4 (DIP-28). Use soquetes: a SRAM e o GAL são peças caras e o GAL você vai querer regravar.
  3. Capacitores C1–C5 (100 nF) e C6 (10 µF, atenção à polaridade).
  4. Headers de jumper JP1–JP3.
  5. LED D1 (opcional, atenção à polaridade).
  6. Conector de borda J1 — por último. Ele entra pelo lado do cobre e é soldado pelo lado dos componentes. Solde dois terminais das pontas, confira o esquadro, e só então o resto. A guia: encaixe um pedacinho de PCB de ~1,6 mm na posição 5/52 do conector (a placa não tem furos ali, justamente porque não há terminal), casando com o rasgo entre os dedos do micro.
  7. Só então encaixe os CIs nos soquetes.

A numeração do conector está serigrafada nas duas faces, nas mesmas posições: os terminais são passantes, então cada pino existe dos dois lados na mesma coluna. Você vê 28/29 de um lado e 1/56 do outro — o pino 1 é o da ilha quadrada. Qual deles aparece à esquerda depende de qual face você está olhando; o traço vertical curto marca a coluna da guia (5/52) e serve de referência rápida.

Tira de expansão

Ela não tem componente nenhum: de um lado ilhas de solda, do outro dedos de borda. As 54 ligações são retas verticais de 1,5 mm, 27 em cada face, sem uma via sequer — J1 e J2 estão nas mesmas colunas, então nada precisa cruzar.

Só há uma coisa a soldar além das ilhas: o fio de terra W1. Os pinos 6 e 14 do barramento são os dois GND. Cada um atravessa a tira reto, mas ligá-los entre si exigiria cruzar 7 colunas, e as duas faces estão ocupadas pelas verticais. Use um pedaço de fio isolado entre as duas ilhas marcadas GND - FIO ISOLADO, no verso. Ele passa por cima das outras trilhas — por isso o fio tem que ser isolado.

  1. Enfie a tira entre as duas fileiras de terminais do conector, que são retos: uma fileira fica por cima da tira e a outra por baixo. Ela sai perpendicular à placa principal, no plano da placa do micro.
  2. Solde dos dois lados — por cima e por baixo. Comece pelas duas pontas de cada face para travar o alinhamento, depois preencha o resto. As ilhas chegam até a aresta da tira, então não importa se o seu conector tem o terminal mais curto: sempre há cobre embaixo dele.
  3. Confira com multímetro alguns pontos contra os dedos da outra extremidade antes de energizar.

Como as ilhas são SMD — uma face para cada pino — a serigrafia de cada face numera só os pinos daquela face, nas duas extremidades da tira:

Face Pinos O que está escrito nas pontas
Frente (F.Cu) 29..56 29 à esquerda, 56 à direita
Verso (B.Cu) 1..28 1 à esquerda, 28 à direita

Os números aparecem trocados de lado entre as faces porque você está olhando a mesma placa por trás — o pino 1 e o pino 56 ocupam a mesma coluna, um em cada face. O traço vertical mais próximo dessa ponta marca a coluna da guia (onde ficariam os pinos 5 e 52), e serve de conferência rápida: ele tem que cair no mesmo lugar na tira e no conector da placa principal.

Tira de expansão, verso

Configuração inicial dos jumpers

Comece na configuração mais conservadora — só RAM, sem mexer em ROM:

Jumper Posição inicial
JP1 (SELECIONA ROM) 2-3 (EPROM desligada)
JP2 (ROMCS BARRAM.) aberto
JP3 (ZX128/ZX512) aberto (128 KB)

Nessa configuração U4 (a EPROM) nem precisa estar montada.

Não há jumper de auto-desativação. O sinal sai permanentemente por R4 no pino 29, que é não-conectado tanto no TK quanto no ZX Spectrum — logo não há nada para configurar nem posição errada para escolher. Num Spectrum a placa simplesmente não faz nada nesse contato.

Primeiro teste

  1. Micro desligado. Encaixe o conector da placa principal nos dedos dele, atenção à guia das posições 5 e 52.
  2. Confira que os componentes estão virados para o lado da tira de expansão.
  3. Ligue. O micro deve iniciar normalmente com a tela de sempre.
  4. Carregue um jogo de 128 KB. Se rodar, a paginação está funcionando.

Se o micro não iniciar, desligue imediatamente e confira:

  • a modificação do pino 29 (continuidade até o pino 10 do IC27)
  • se os 32 KB superiores de RAM interna foram mesmo desativados
  • orientação dos CIs nos soquetes
  • o teste de continuidade do soquete de borda

Pontos de teste

Ponto Sinal
TP1 VRAM — bit 3 da porta 0x7FFD (shadow screen; latcheado mas sem uso)
TP2 CLK7FFD — clock do latch. Deve pulsar a cada escrita em 0x7FFD e travar em nível alto depois que o bit 5 (DIS128) for setado

Modo 512 KB

Troque U3 por uma AS6C4008 (512K×8, mesmo encapsulamento DIP-32) e feche JP3. O software precisa saber usar os bits 6 e 7 da porta 0x7FFD — jogos comuns de 128 KB não usam.

A EPROM (opcional)

A ROM do Spectrum 128 não vem neste repositório (copyright da Amstrad/Sky) e não é necessária para rodar jogos de 128 KB. Se quiser mesmo:

cat 128-0.rom 128-1.rom > rom_tkmem128_27c256.bin

Grave numa 27C256, encaixe em U4, e ponha JP1 em 1-2 e JP2 em 1-2 (ou 2-3 — ver ANTES-DE-FABRICAR item 5). Use os dois juntos: JP1 sozinho deixa a EPROM e a ROM interna disputando o barramento de dados.

A caixa

Caixa Patola PB 085/3 (32 × 73 × 85 mm fechada). A placa principal assenta na tampa, cuja área interna é 81 × 69 mm — daí os 78,74 × 66,04 mm da placa.

Disponível Usado
Largura 81 mm 78,74 mm
Altura 69 mm 66,04 mm
Altura livre para componentes ~25 mm ~10 mm

A tira de expansão tem 45 mm e atravessa a caixa pelo eixo de 32 mm, saindo pela traseira com os dedos de passagem. O conector do micro fica na frente, do lado oposto da placa principal.

Adaptando a caixa

  1. Abra duas fendas: uma na frente, para o corpo do conector de borda sair e receber os dedos do micro, e uma atrás, para a tira de expansão passar. A da frente não é opcional: a abertura EXPANSION do micro é recuada dentro da carcaça, então a caixa encosta na traseira dele e o conector precisa atravessar a parede da caixa para alcançar a placa do micro. Ver a vista de lado.
  2. Uma das torres de fixação (a de y = 62,02 mm, sob o conector J1) cai dentro da fenda maior e precisa ser desgastada com micro-retífica.
  3. A outra torre (y = 4,02 mm) passa pela placa, pelo furo H1 de Ø5,4 não metalizado. Ela é que localiza a placa; o parafuso da caixa corre por dentro dela e não encosta em nada.
  4. Fixe as placas com pedaços de EVA colados no fundo e nas laterais — é como a montagem original resolve, e funciona bem porque a caixa fecha com trava.

H1 não é furo de parafuso: a torre da Patola tem Ø5 externo e o Ø2,5 do desenho é o furo-piloto dentro dela. Detalhes em ANTES-DE-FABRICAR.md.

O resultado fica com a placa em pé dentro da caixa, o conector saindo pela frente e a tira de expansão pela traseira — exatamente como a TKMEM-128 original e os demais periféricos do micro.