🕹️ Guia de Reparo e Análise: Entendendo o Clock e o Reset do Mega Drive (Chip 315-5433)

Este guia aprofunda a análise técnica do coração do Sega Mega Drive/Genesis, o sistema de temporização e controle gerenciado principalmente pelo chip 315-5433 Arbitro de Barramento (bus arbiter) Abaixo uma foto do Integrado para visualizar o componente no geral e detalhes técnicos, basta clicar no nome do componente para ser redirecionado a pagina da Wiki etc..

Utilizaremos medições de Osciloscópio (frequência) e Multímetro (tensão DC média) para diagnosticar a placa do Mega Drive, para esse teste usaremos um Modelo interessante, considerado por Muitos Clone, mas eu Acredito que não seja , estamos falando de um 1600-16

O Coração do Sistema: O Chip 315-5433 como Árbitro 

O chip 315-5433 é um componente multifuncional, atuando como o Gerador de Clock e Reset e, crucialmente, como o Árbitro de Barramento (Bus Arbiter) para os dois processadores do console: o Motorola 68000 (68K) e o Zilog Z80 (Z80).

• Função Principal: O 315-5433 garante que os dois processadores, operando em frequências e propósitos diferentes (68K para jogo, Z80 para som), possam coexistir e acessar os recursos compartilhados (como a VRAM) sem conflito.

• Arbitragem: Ele monitora as requisições de acesso ao barramento e libera o controle para o 68K ou o Z80 em janelas de tempo específicas, agindo como um "guarda de trânsito" para a arquitetura dupla do Mega Drive.

---

Análise Detalhada dos Sinais de Clock

Sinal	Pino de Medição	Frequência Esperada	Função no Circuito	Diagnóstico (Multímetro DC)
MCLK	68K (Pino 15) / 315-5433 (Pino 1)	7.67MHZ	Clock principal que impulsiona a CPU 68K (o processador principal do jogo).	Tensão média de 2.3V.  ou 0V indica falha no clock).
ZCLK	Z80 (Pino 6) / 315-5433 (Pino 3)	3.57MHZ	Clock que impulsiona a CPU Z80 (dedicada ao controle do som).	Tensão média de approx 2.3V (Verifique se ZRES está liberado antes de medir).
EDCLK	315-5433 (Pino 4) / Slot	10MHZ ou 13MHZ	Clock de Dispositivo Externo. Fornece pulso ao cartucho/expansão para sincronização de hardware. OBS: Geralmente Pulsante	0V (Sem Cartucho). e Aproximdamente 2.3V com Cartucho

Dica de Reparo: O multímetro em 2.3V (DC) em um pino de clock é um forte indicador de que o sinal está ativo e pulsando, sendo uma técnica valiosa para quem não possui osciloscópio.

---

Análise Detalhada dos Sinais de Controle e Reset

Estes sinais controlam o estado de operação dos processadores (estado Alto = 5V / Liberado; estado Baixo = 0V / Reset ou Parado).

1. HALT (68K Halt)

• Pino de Medição: 68K (Pino 17) ou 315-5433 (Pino 133)

• Função: É o controle de Parada do 68K. É mantido em Baixo (0V) quando não há cartucho inserido, garantindo que o sistema não inicie.

• O que Esperar (Com Cartucho): Deve ser liberado para 5V (Alto). A falha em liberar o HALT com o cartucho é uma causa comum de "tela preta".

2. ZRES (Z80 Reset)

• Pino de Medição: Z80 (Pino 26) ou 315-5433 (Pino 7 ZRES)

• Função: O Reset para o Z80. O Z80 está em Reset quando este sinal está em 0V.

• Relação com o HALT: O 315-5433 usa o HALT do 68K como condição para liberar o ZRES.

  • Se HALT = 0V, então ZRES = 0V

  • Se HALT = 5V, então ZRES = 5V (liberado).

• O que Esperar: approx 5V (Alto) após o boot bem-sucedido (com cartucho).

3. SRESET (System Reset ou SRES no Diagrama)

• Pino de Medição: 315-5433 (Pino 114)

• Função: O Reset Mestre, ligado ao botão físico de Reset.

!Uma observação importante, e isso ja me aconteceu na bancada ! quando o botão estiver fechando curto ou travado , o consolenão inicia , ai é bom remover o Botão fisico para medir se o SRES saia de 0V para 5V .. então presstenção nisso ai meu chapa !

 

• O que Esperar:

• Estado Normal: Estável em 5V (Alto).

• Ao Pressionar Reset: Pulso breve para 0V (Baixo).

4. Master Clock (MCLK) A Fonte Primaria das medições

O MCLK (Master Clock) é o pulso original e de alta frequência que serve como a base fundamental para toda a temporização do Mega Drive. O chip 315-5433 recebe este sinal para gerar todos os outros clocks de operação do console.

• Pino de Medição (Típico): Terminal do Oscilador de Cristal (Xtal) ou entrada do 315-5433 (Pino 2).

• Função: É a Fonte Primária de Clock do sistema. O 315-5433 o divide para criar o clock do 68K (approx 7.67 MHz), o clock do Z80 (approx 3.57 MHz) e os sinais de sincronização do vídeo.

• Frequência (NTSC 60Hz): approx 53.69 MHz

• Frequência (PAL 50Hz): approx 42.95 MHz

• O que Esperar (Osciloscópio): Uma onda de altíssima frequência, estável e com amplitude adequada, geralmente proveniente do cristal de quartzo.

• Relação com o 68000: O clock operacional do 68000 (approx 7.67 MHZ) é gerado pela divisão direta do MCLK por 7: 53.69 MHz 7 approx 7.67 MHz

• Implicação no Reparo: Se este sinal estiver ausente ou instável, o console não liga, pois nenhum outro clock no sistema pode ser gerado.

5. ZCLK (Zilog Z80 Clock)

O ZCLK é o sinal de clock dedicado ao processador secundário do Mega Drive, o Zilog Z80. Sua função é crítica, pois governa a velocidade de operação do subsistema de áudio.

• Pino de Medição (Típico): Z80 (Pino 6) ou 315-5433 (Pino 22).

• Função: O Z80 atua primariamente como um coprocessador de áudio, gerenciando os chips de som (YM2612 FM e SN76489 PSG). O ZCLK dita a velocidade na qual o Z80 executa o código de áudio.

• Frequência: Aproximadamente 3.58 MHz ($\approx 3.579545\text{ MHz}$ para ser exato).

• Derivação: O ZCLK é derivado do Master Clock ($\text{MCLK}$) ($\approx 53.7\text{ MHz}$) por meio de um circuito divisor interno.

• Independência Regional: A frequência de 3.58 MHz é geralmente consistente em consoles NTSC e PAL, pois é baseada em uma frequência comum de cristal (o Color Burst NTSC).

• O que Esperar (Osciloscópio): Uma onda quadrada limpa com amplitude ≈5V e uma frequência estável de 3.58 MHz.

• Diagnóstico (Multímetro DC): $\approx 2.3\text{V}$ (Confirma que o sinal está ativo).

• Implicação Crítica: O ZCLK só é liberado para o Z80 se o sinal ZRES estiver em 5V (Alto). Se o ZCLK estiver ativo, mas o som não funcionar, o problema pode estar no ZRES ou no próprio Z80 / RAM de áudio.

6. EDCLK (External Dot Clock) - Clock Pixel

O EDCLK não é um clock de CPU, mas sim o Relógio de Ponto Externo (Pixel Clock), uma frequência muito mais alta, essencial para a sincronização do processador de vídeo (VDP).

• Função: Atua como o Pixel Clock. O sinal EDCLK dita o momento exato em que o VDP deve renderizar o próximo ponto (pixel) na tela, garantindo a sincronização da imagem.

• Frequência (NTSC 60Hz): approx 13.42 MHz (dois ciclos de EDCLK renderizam um pixel).

• Frequência (PAL 50Hz): aprox 10.7 MHz

• O que Esperar (Osciloscópio): Uma onda quadrada constante com a alta frequência correta para o padrão do seu console (NTSC ou PAL).

• Observação Crítica: A qualidade (limpeza) e a estabilidade da forma de onda são cruciais. Sinais sujos ou instáveis neste ponto podem causar artefatos visuais ou, em sistemas expandidos (como o 32X), instabilidade e falhas de sincronização de vídeo.

• Modos de Vídeo: Este sinal é equivalente ao Serial Clock (SC) do VDP no modo de vídeo 40, gerenciando a transferência de dados de vídeo.

Conclusão: A Sequência de Inicialização

O sistema de clock e reset do Mega Drive é um handshake inteligente:

1. O 315-5433 gera os clocks MCLK e ZCLK.

2. Sem cartucho, o HALT (68K) permanece em 0V.

3. O 315-5433 detecta o HALT em 0V e, por segurança, mantém o ZRES em 0V.

4. Com cartucho, o HALT é liberado para 5V.

5. O 315-5433 detecta o HALT liberado e libera o ZRES para 5V.

6. O sistema (68K e Z80) inicia!

📚 Referências e Leitura Adicional

As medições e o entendimento foi com muito esforço e pesquisa , sempre procurando fontes que eu pudesse me basear , eu ainda tenho muito a aprender , mas sei que buscando todas as fontes e informações da pra ter um diagnostico ainda mais preciso e certeiro ! tudo graças ao Osciloscopio da FNIRSI , o modelo do meu é o Modelo FNIRSI 1014D estou muito contente de ter conseguido essa Aquisição ... e o apoio de vcs me ajudam demais, se esse artigo ajudou de alguma forma e querem contribuir com o trabalho , Considere ser membro do canal no youtube , ou uma Ajuda via Pix vai com certeza me incentivar a sempre trazer um conteúdo assim para vcs ^^

PIX: 38732861818

• Pinagem e Função do 315-5433: 315-5433 - Mega Drive Development Wiki

• Arquitetura Z80 e 68000 no Mega Drive: Mega Drive Circuit (Sega Mega Tech) - RetroSix Wiki

Esperamos que este guia completo ajude a comunidade a diagnosticar e restaurar seus consoles Mega Drive com confiança qualquer coisa deixo abaixo um video feito com as medições acima e algumas explicações !! Espero que Gostem