La consolle Sportron e il chip AY-3-8500

Pubblicato il da — Nessun commento ↓


Introduzione

La consolle da gioco Sportron fu forse una delle consolle stile Pong più diffuse a livello europeo, venne prodotta da numerosi marchi (Intel, Univox, Inno-Hit e altri). L’aspetto esterno/interno è sempre lo stesso: la consolle è nera opaca, molto arrotondata, con un grosso selettore rotativo centrale (a 4 o a 6 posizioni a seconda del modello), due enormi pulsanti arancioni in basso e 6 deviatori a slitta nella parte superiore; varia il marchio affianco al pulsante “Serve”.

innohit_sportron

In questo articolo abbiamo preso in esame il modello in nostro possesso, prodotto dalla Inno-Hit e identificato dal numero di modello GT4N (che da ricerche fatte dovrebbe essere corrispondente al modello Sportron 101 o 101U prodotto da altri marchi). Come numerose consolle dell’epoca, anch’essa era basata unicamente sul chip tuttofare AY-3-8500 prodotto dalla General Instruments.


Il chip General Instruments AY-3-8500

Il Chip AY-3-8500 era prodotto nel 1976 dalla General Instruments (la cui divisione microcontrollori è oggi diventata Microchip Technology, marchio al quale da buon appassionato programmatore di PICmicro sono particolarmente affezionato). Era un chip “tuttofare”: integrava al suo interno 6 giochi classici (compreso il famoso “Pong”) + 1 settimo gioco non documentato e implementato su pochissime consolle proprio per mancanza di documentazione. Al circuito integrato in questione, avente piedinatura standard a 28pin, si collegavano direttamente anche i controller di gioco (costituiti generalmente da due semplici potenziometri ed eventualmente un pulsante).

Analizziamo la struttura del chip (il datasheet è scaricabile in fondo all’articolo):

AY-3-8500_pinout

I pin dal n°18 al n°23 permettono di selezionare il gioco portandoli semplicemente a massa (vediamo che i giochi sono: gioco con fucile 1 – un giocatore, gioco con fucile 2 – due giocatori, tennis, calcio, squash e modalità pratica. Il settimo gioco “nascosto” di cui parlavo viene attivato quando nessuno degli ingressi viene selezionato, ma sulla consolle in nostro possesso non è prevista questa opzione).

Nella galleria fotografica, più in basso, è possibile vedere come “sono fatti” i giochi in questione

I giochi sono semplicissimi: abbiamo una “palla” (in realtà di forma quadrata, onnipresente, anche nei giochi di fucile, che prevedono di sparare sulla palla) e due o più “mazze” o “racchette” (non presenti nei giochi di fucile) che si spostano in verticale ruotando le manopole dei controller. Le racchette hanno il semplice compito di colpire la palla facendola rimbalzare, evitando che il giocatore avversario riesca a colpirla a sua volta.

pong

Tranne il gioco di fucile 1 e la modalità “pratica”, i giochi sono quindi destinati a 2 giocatori. Questi chip, difatti, non erano dotati di “intelligenza artificiale” per cui non è previsto giocare contro il computer.

Sulla consolle di gioco vediamo che sono presenti alcuni interruttori che consentono di cambiare la difficoltà di gioco variando alcuni parametri. Tali interruttori sono collegati ai pin n° 5 (che consente di variare l’angolazione della palla dopo il rimbalzo contro le racchette o contro il campo da gioco: 20° o 40°), pin n°6 (che varia la velocità della palla), pin n°13 (che consente di variare la grandezza della racchetta di gioco).

Il pin n°8 seleziona la modalità manuale di servizio: ovvero dopo aver fatto il punto, se questa funzione è selezionata, bisogna premere un pulsante per far rientrare la palla in gioco, altrimenti viene rimessa in gioco automaticamente.

I pin n°26 e 27 vengono utilizzati dal fucile ottico, non implementato su questo modello di consolle.

L’AY-3-8500 aveva 4 uscite video separate: una per la palla (pin n°6), due per le racchette dei due giocatori (pin n°9 e 10) e una per il campo da gioco e il punteggio (pin n°24) e quindi il pin di sincronismo (pin N°16). Questo espediente veniva utilizzato per avere un’uscita video in bianco e nero con la possibilità, su altre consolle, di aggiungere anche il colore sfruttando un chip aggiuntivo: l’ AY-3-8515 (che permetteva di avere lo sfondo di gioco di colore verde e le racchette dei due giocatori colorate una in rosso e una in blu) oppure di ottenere scale di grigio.

In realtà è possibile ottenere i colori anche non utilizzando l’AY-3-8515 ma altri espedienti circuitali, come è stato fatto sulla consolle Inno-Hit GT66C

Normalmente, sui modelli in bianco e nero, le uscite video confluiscono in un modulatore RF (la scatoletta metallica presente sui circuiti stampati).

Notiamo che nei 4 angoli il chip aveva 4 pin inutilizzati (NC), per cui la General Instruments avrebbe potuto scegliere un package più piccolo (quello da 24pin, che è comunque un package standard) ma questa scelta non venne fatta in previsione di creare altri circuiti integrati compatibili con questo a livello di piedinatura e che avrebbero utilizzato anche i 4 pin non utilizzati sull’AY-3-8500: fu questo il caso di chip prodotti successivamente come l’AY-3-8550 che aveva gli stessi giochi ma permetteva anche un movimento orizzontale delle racchette di gioco e aveva in aggiunta un’uscita video composito.

La General Instruments rilasciò anche l’ AY-3-8510 che era una versione ridotta dell’AY-3-8500 in package a 16 pin (giochi con pistola rimossi, unico pin per la selezione dei giochi, unico pin di uscita video composito a colori).

Un’altra caratteristica del chip è quella di mantenere il punteggio dei due giocatori. Il valore massimo di punteggio è 15, il che può portarmi a pensare che internamente al chip viene utilizzato un unico intero ad 8 bit per tenere in memoria il punteggio di entrambi i giocatori (dal momento che 15 in binario è 1111, 4 bit). All’avvio la consolle presenta il punteggio di 15 a 15. Quando uno dei due giocatori arriva a 15 punti, il gioco termina e questa situazione non viene segnalata, l’unico modo per capirlo è il fatto che la pallina “attraversa” le racchette anzichè rimbalzare (l’AY-3-8500 difatti gestisce internamente anche il collision-detect, e a fine partita questa funzione viene disabilitata), per cui per avviare il gioco è necessario premere il pulsante di reset posto sulla consolle, che porta a massa il piedino n°25.

Il pin n°17 è l’ingresso di clock, necessario per il funzionamento del chip. Su questo pin va applicato un segnale con frequenza da 2MHz. Sulla consolle in nostro possesso il segnale di clock viene realizzato con un’oscillatore di tipo Colpitts, costituito da un transistor 2SC9018, due condensatori da 150pF e un’induttore da 90µH. Il segnale prodotto è precisamente 2MHz come abbiamo rilevato con l’oscilloscopio, con un andamento piuttosto asimmetrico:

oscillatore_sportron


Caratteristiche tecniche

Come dicevo: sono state realizzate almeno un centinaio di diverse consolle, tutte basate sull’ AY-3-8500. Le differenze tra una consolle e l’altra consistono esclusivamente in:

  • Estetica
  • Presenza o meno dei pulsanti sui controller di gioco
  • Sonoro su altoparlante integrato oppure modulato direttamente sul segnale RF
  • Variazioni circuitali dell’oscillatore (alcuni utilizzano un quarzo)
  • Presenza o meno del colore o delle scale di grigio (con chip dedicati o altri sistemi)
  • Presenza o meno del 7° gioco non documentato
  • Presenza o meno dei 2 giochi di fucile e quindi del connettore sulla consolle e del fucile nella confezione

La consolle in nostro possesso ha l’audio tramite altoparlantino integrato, disinseribile tramite interruttore. Per fare un esempio, la consolle Zanussi Play-O-Tronic (della quale presenterò un articolo prossimamente), pure basata sullo stesso chip, ha una circuiteria a parte per modulare l’audio direttamente sul segnale RF dell’antenna: in questo modo è possibile ascoltare l’audio nella TV. Sulla consolle in questione, invece, è necessario portare a zero il volume della tv per non sentire il rumore.

La Inno-Hit Sportron GT4N implementa solo i 4 giochi classici ed è in bianco e nero. La Inno-Hit GT66C invece, pur essendo basata sullo stesso chip, implementa tutti e 6 i giochi e ha l’uscita video a colori.

L’alimentatore richiesto dalla consolle GT4N (Sportron 101 / 101U) è un semplice alimentatore stabilizzato a 9Volt munito di jack mono standard da 3,5mm (1/8″) mono con il positivo sulla punta e il negativo sulla “manica”:

jack_sportron

Se vi manca l’alimentatore, potete usarne uno qualsiasi da 9V continui (almeno 500mA) avendo cura di controllare che lo spinotto sia del tipo corretto: il classico “connettore a barile”, più diffuso, non va bene. La tensione viene regolata internamente da un diodo zener per cui anche un alimentatore con tensione inferiore (fino a 7V) dovrebbe andare bene.

Altrimenti la consolle funziona anche con 6 batterie formato “mezza torcia” (UM2), che si inseriscono nel vano posto nella parte inferiore.


Downloads


Galleria immagini

 

Consolle Inno-Hit GT66C (courtesy of Museum of Palermo):


Risorse esterne

I link seguenti puntano ad altri siti e contengono risorse in lingua inglese se non altrimenti specificato.

Se siete in possesso di una consolle simile a questa, anche guasta, o di suoi accessori (joystick/paddles, fucili/pistola ottica, cartucce, riviste d’epoca ecc), considerate la possibilità di poterlo donare alla nostra associazione e quindi poter essere inseriti nella pagina dei ringraziamenti. Maggiori informazioni sulle donazioni si trovano qui.


Ringraziamenti

Ringrazio Museum Of Palermo (link non più attivo!) per il confronto con la consolle Inno-Hit GT66C

Lascia un commento