CS91-280 - Contrôleur de carte SD pour interface SDMOTO ou SDMO
Le contrôleur CS91-280, associé à l'interface SDMOTO ou SDMO,
permet de simuler un contrôleur et deux lecteurs de disquette 3"1/2
pour tous les ordinateurs 8 bits Thomson (MO ou TO, sauf le TO9).
Les disquettes, sous forme de fichiers copiés sur la carte SD, sont
accessibles en Basic ou en langage machine. Toutes les applications et
tous les jeux sur disquette peuvent être lancés à partir de la carte SD.
ATTENTION, cette page est un document d'archive et ne correspond pas à la version actuelle du contrôleur CS91-280.
Lien vers la version actuelle : CS91-280 (Dernière version)
Les interfaces SDMOTO et SDMO permettent à tous les ordinateurs Thomson d'accéder aux secteurs physiques d'une carte mémoire microSD. Le contrôleur CS91-280 ajoute la logique nécessaire pour simuler un contrôleur et deux lecteurs de disquettes, totalement compatibles avec le format des disquettes Thomson. Les disquettes sont remplacées par des fichiers copiés sur la carte SD. C'est le système idéal pour tous les utilisateurs, en particulier les joueurs et les développeurs. Il est très facile à réaliser. La version "boîtier nanoréseau" ne nécessite aucune soudure. La simplicité d'utilisation et le coût réduit du contrôleur CS91-280 sont des avantages décisifs par rapport aux autres systèmes. C'est le seul choix possible si l'ordinateur n'est pas équipé d'un contrôleur de disquette Thomson.
Auteur : Daniel Coulom - Site internet : Emulateur DCMOTO - Dernière mise à jour le 23 février 2020
Retour à la page BricolageLe matériel : contrôleur CS91-280 et interface SDMO ou SDMOTO
Le système de simulation de disquette sur carte SD est composé de deux périphériques :
- Le contrôleur CS91-280 connecté au port d'extension de l'ordinateur. Il simule un contrôleur de disquette Thomson.
- L'interface avec la carte SD : SDMO pour le connecteur magnétophone du MO5,
ou SDMOTO pour le connecteur manette de tous les ordinateurs Thomson.
Le logiciel du contrôleur est stocké dans une EPROM. Il permet d'initialiser la carte SD et de simuler un
contrôleur de disquette avec deux lecteurs en ligne, soit 4 unités Thomson (4 faces de disquettes), pour un
total de 1280 Koctets. Ce nombre se retrouve dans l'identification CS91-280 :
CS9 signifie "Contrôleur de carte SD", tout comme CD9 signifie "Contrôleur de disquette" dans CD90-015,
CD90-640 ou CD90-351.
L'EPROM du contrôleur a une taille de 4Ko, elle est composée de deux banques de 2Ko. La banque 0 contient
la version pour SDMOTO et la banque 1 contient la version pour SDMO. Elles sont vues par l'ordinateur aux mêmes
adresses qu'un contrôleur de disquette Thomson. La banque visible par le système est sélectionnée par un
commutateur à deux positions.
On peut construire le contrôleur CS91-280 à partir d'un circuit imprimé, ou utiliser un contrôleur nanoréseau
et changer l'EPROM.
Construction du contrôleur CS91-280 avec un circuit imprimé
Le schéma de gauche est celui des circuits imprimés de version 2016-01, 2016-02, 2016-11 et 2017-04. Après épuisement du stock, à partir de la version 2017-09, il est remplacé par le schéma de droite, avec deux circuits logiques 74LS00 identiques en remplacement des 74LS04 et 74LS10.
Le circuit imprimé est prévu pour une EPROM 2732 en boîtier DIL24.
Une EPROM de plus grande capacité en boîtier DIL28 ne convient pas.
Un commutateur à deux positions permet de configurer le contrôleur pour SDMOTO ou SDMO.
Tous les composants sont bon marché et faciles à trouver, sauf le connecteur "nez de carte" 2x19 contacts.
On peut encore se le procurer chez quelques revendeurs pour professionnels, mais à des prix trop élevés.
J'utilise un connecteur 2x20 contacts disponible sur ebay (chercher industrial card edge connector).
Après avoir enlevé deux broches au milieu, il faut le scier pour enlever cette paire de contacts
et raccorder les deux morceaux après les avoir ajustés à la lime.
Le connecteur est écarté du circuit imprimé par des surépaisseurs aux quatre angles. Sous le connecteur il
subsiste un espace d'environ 1 mm, il ne faut pas chercher à le supprimer.
Bien observer sur la photo la position et l'orientation des circuits intégrés.
Dans la première version du schéma, les deux petits circuits logiques ne doivent surtout pas être inversés.
Insérer l'EPROM et les deux circuits intégrés dans leurs supports avec beaucoup de précautions pour ne pas tordre les pattes.
Le contenu de la dernière version de l'EPROM est ici :
cs91280_20160902.zip
Il est possible d'obtenir les fichiers de définition du circuit imprimé, ou le circuit imprimé, ou une EPROM
prête à l'emploi, ou un kit complet pour fabriquer le contrôleur. Consultez le dernier paragraphe en bas de cette page.
Construction du contrôleur CS91-280 avec un boîtier nanoréseau
Les contrôleurs nanoréseau ont été produits par Thomson a plusieurs centaines de milliers d'exemplaires.
La plupart des collectionneurs en ont plusieurs et ne les utilisent pas. On les trouve occasionnellement
dans les sites de vente.
La préparation du contrôleur consiste à ouvrir le boîtier (4 vis), changer l'eprom, refermer le boîtier, coller une étiquette.
On ne peut pas faire plus simple.
Pour retirer l'ancienne EPROM, utilisez un outil spécial pour l'extraction des circuits intégrés.
A défaut un petit tournevis, manipulé avec précaution, permet de soulever tour à tour, progressivement,
les quatre coins, et d'enlever ensuite le circuit sans tordre les pattes.
Vérifiez avec attention la position et le sens de la nouvelle EPROM. Le repère (ou encoche) sur le boîtier
DIL24 ou DIL28 doit être du côté du petit circuit intégré DIL16, marqué NR V3. Les boîtiers DIL24 doivent
laisser 4 trous libres du côté du repère. En l'insérant à sa place, assurez-vous que les pattes sont toutes
centrées sur les trous et appuyez doucement sans trop forcer. Attention de ne pas tordre les pattes.
Le connecteur d'eprom du contrôleur nanoréseau permet d'utiliser des modèles DIL24 ou DIL28. On peut donc
utiliser les eproms originales de type Am2732 ou Am2732B, mais aussi des 2764, 27128, 27256, 27C32, 27C64,
27C128, 27C256, 27C512...
On peut aussi utiliser des EEPROM compatibles, par exemple Atmel AT28C64B ou Winbond W27C512.
Elles ont l'avantage d'être effaçables électriquement par le programmateur, donc sans lampe à ultra-violets.
Si vous n'êtes pas équipé pour programmer l'EPROM, vous pouvez utiliser le service proposé tout en bas de cette page.
La dernière version du contenu de l'eprom est ici :
cs91280_20160902.zip
Le fichier binaire a une taille de 4 Ko. Il faut le reproduire autant de fois que nécessaire pour remplir toute l'eprom.
Une fois pour une 2732, deux fois pour une 2764, quatre fois pour une 27128 et huit fois pour une 27256.
Pour distinguer le contrôleur modifié du contrôleur original, il est conseillé de coller cette étiquette
sur la face supérieure :
Un interrupteur accessible à l'arrière du contrôleur est utilisé pour choisir la banque visible par le système : c'est l'interrupteur numéroté 7 parmi les huit disponibles. La position ON sélectionne la banque 0 (pour l'interface SDMOTO) et la position OFF sélectionne la banque 1 (pour l'interface SDMO). Attention, en cas d'erreur de positionnement le système ne fonctionne pas, il est important de bien vérifier la position de cet interrupteur.
Préparation de la carte SD
ATTENTION : Si vous utilisez une version de l'EPROM antérieure à décembre 2014, la préparation de la carte SD est différente. Consultez la version archivée
Commencez par formater la carte SD sur PC (ou Mac), en FAT ou en FAT32 selon sa taille. La version 2014.08.28
de l'EPROM impose une petite contrainte : l'adresse physique du fichier BOOT.SD, exprimée en secteurs, doit
tenir sur 16 bits, donc ne pas dépasser FFFF en hexadécimal. Pour que cette contrainte soit respectée, il faut
avoir une taille d'unité d'allocation assez grande. Il est conseillé de choisir au moins 16 Ko. Pour les cartes
de grande capacité (16 Go et 32 Go), il est préférable d'utiliser des unités d'allocation de 32 Ko ou 64 Ko,
à spécifier dans les paramètres de formatage.
Copiez ensuite les fichiers "images de disquettes" dans la carte. Le premier fichier doit obligatoirement
s'appeler BOOT.SD, il contient l'image de disquettes à monter automatiquement au démarrage de l'ordinateur.
Il est impératif de placer ce fichier en tête du répertoire principal et de s'assurer que les fichiers ne
sont pas fractionnés. Si la carte vient d'être formatée, les deux conditions sont toujours remplies.
Ce fichier BOOT.SD doit contenir le DOS pour TO ou MO si on compte utiliser le BASIC 1.0. Avec le BASIC 128
ou 256 le DOS n'est pas nécessaire, le fichier BOOT.SD peut être vide. Plus tard il pourra être modifié, par
exemple pour y ajouter des programmes, mais il faut qu'il reste en tête du répertoire. Il suffit de ne pas
changer sa taille ni son nom.
Les fichiers images de disquettes placés sur la carte ont tous une taille de 2560 Ko. Leur extension par
défaut est .sd. Quelque-uns sont disponibles ici :
- BOOT.SD avec programme SDSEL : boot_sdsel_20151113
- Loriciels Simulation Hits n°1 : simulation-hits-1_mo6to8.zip
- Loriciels Simulation Hits n°2 : simulation-hits-2_mo6to8.zip
L'intérêt majeur du système est de permettre la création d'un fichier .sd à partir de n'importe quel
fichier .fd du site dcmoto. L'utilitaire fd2sd permet de réaliser la conversion : il suffit de copier
fd2sd.exe dans un répertoire contenant des fichiers .fd et de le lancer.
Chaque fichier .fd sera converti ou non selon la réponse "OUI" ou "NON" à la boîte de dialogue.
Pour simplifier encore l'utilisation du système CS91-280, des fichiers .sd tout prêts sont ajoutés progressivement au site dcmoto, à la page de chacun des programmes convertis pour utilisation sur carte SD.
L'utilitaire sd2fd permet de réaliser la conversion inverse : il transforme un fichier .sd en fichier .fd,
utilisable avec l'émulateur dcmoto.
Vous pouvez télécharger cette archive contenant les deux utilitaires --> fd2sd-sd2fd_20170811.zip
Utilisation du simulateur de disquette
Ordinateur hors tension (impératif), connectez le contrôleur CS91-280 à un port d'extension de l'ordinateur Thomson, et mettez en place l'une des interfaces carte SD :
- SDMOTO utilise le connecteur de la deuxième manette : à droite vu de l'extérieur de l'ordinateur pour la plupart des ordinateurs et le contrôleur SX90-018, à gauche pour le MO5E et le MO5NR. S'il n'y a pas de contrôleur musique et jeu intégré à l'unité centrale, il faut utiliser le contrôleur externe SX 90-018. Le MO5 n'a qu'un seul connecteur d'extension, il lui faut donc un doubleur de bus, un megabus Peritek ou un module d'extension MO5. Ce n'est pas nécessaire pour tous les autres ordinateurs Thomson.
- SDMO est utilisable avec le MO5, le MO5E et le MO5NR. Il se connecte au port magnétophone, avec le fil d'alimentation dans la broche 5 du connecteur du crayon optique.
L'interrupteur 7 du boîtier nanoréseau sélectionne la banque 0 ou 1 de l'eprom : position "ON" pour SDMOTO et "OFF" pour SDMO. Dans la version sur circuit imprimé, il est remplacé par un commutateur à glissière. N'oubliez pas de le positionner en fonction de l'interface utilisée. Mettez ensuite le système sous tension. Après le démarrage, l'image de disquettes BOOT.SD est accessible. Rappelons qu'elle contient quatre unités de disquette, numérotées de 0 à 4. Il y a différents cas possibles selon la configuration utilisée :
- MO5 : Il n'a pas de Basic DOS en ROM. L'unité 0 doit être bootable et contenir le DOS MO5. Au démarrage le DOS se charge automatiquement ou après avoir tapé la commande DOS (selon le modèle de la carte SD). Le chargement dure environ 4 secondes et le message d'accueil s'affiche :
- MO6 : Si vous lancez le Basic 1.0 (option 2), même comportement que le MO5.
Si vous lancez le Basic 128 (option 1) vous n'avez pas besoin du DOS. Vous pouvez taper directement DIR pour voir le contenu de la disquette :
- TO7/70 : A l'écran d'accueil l'icône de la disquette apparaït. Si vous utilisez la MEMO7 Basic 1.0, l'unité 0 doit contenir le Basic DOS TO. Si vous utilisez la MEMO7 Basic 128 il intègre le DOS, vous pouvez le lancer et accéder directement à la disquette :
- TO7 : Le TO7 n'a pas assez de mémoire en standard pour charger le Basic DOS TO. En Basic 1.0 une extension mémoire de 16 Ko est obligatoire. Notez qu'il y a très peu de logiciels sur disquette pour le TO7, il lui reste très peu de mémoire quand le DOS est chargé, il n'a que huit couleurs. Ce n'est pas une machine destinée au jeu.
- TO8 : Il a un contrôleur intégré, mais si le lecteur de disquette n'est pas connecté le système sélectionne automatiquement le contrôleur externe. Vous pouvez lancer directement le Basic 512. Le Basic 1.0 nécessite le Basic DOS TO dans l'unité 0.
Certains programmes TO8, par exemple TurboCup, modifient le registre système $E7E7 et mettent à zéro le bit 7. Ils sélectionnent ainsi le contrôleur interne et perdent l'accès à la carte SD. Pour les faire fonctionner avec le contrôleur CS91-280 il faut les modifier en ajoutant $80 à la valeur écrite dans $E7E7.
Certains jeux protégés accèdent directement au contrôleur de disquette sans utiliser les routines système : ils ne fonctionnent pas sur carte SD, il faut les déprotéger au préalable.
- TO8D, TO9+ : Ces ordinateurs ont un contrôleur de disquette intégré. On le désactive en lançant la commande Basic POKE&HE7E7,&HD4. Ensuite il faut initialiser le contrôleur CS91-280 avec la commande EXEC&HE025. L'ordinateur reboote et la disquette de la carte SD est alors accessible avec le Basic 512. Si l'unité 0 contient le Basic DOS pour les machines TO, on peut utiliser le Basic 1.0 (option 2).
Il peut arriver, en particulier après une erreur de programme, de perdre l'accès au contrôleur externe. Le vrai lecteur de disquette est alors accessible. On retrouve l'accès à la carte SD en désactivant le contrôleur intégré et en initialisant le contrôleur CS91-280 avec les commandes décrites précédemment.
On peut aussi, comme avec le TO8, déconnecter le lecteur de disquette. C'est la meilleure solution pour désactiver le contrôleur interne, mais elle nécessite d'ouvrir l'ordinateur pour débrancher la nappe.
Même remarque qu'avec le TO8 pour les programmes modifiant le registre système $E7E7 et les jeux protégés.
- Les autres ordinateurs (MO5E, MO5NR, PC128) ont un comportement similaire aux MO5 et MO6. Le TO9 semble ne pas pouvoir désactiver son contrôleur interne, il est donc incompatible sans modification de la carte mère.
Les interfaces SDMOTO et SDMO ne comportent pas de dispositif de protection d'écriture. Il y a donc un risque d'écrasement des informations stockées sur la carte SD en cas de fausse manoeuvre ou d'erreur de programme. Il est conseillé d'avoir toujours une sécurité des fichiers importants.
A la mise sous tension de l'ordinateur seule l'image de disquette nommée BOOT.SD est accessible, mais le nombre de disquettes utilisables est infini. Voir au paragraphe suivant comment changer de disquette.
On peut aussi, après avoir initialisé la carte SD avec le contrôleur CS91-280, accéder physiquement au contenu de toute la carte SD sans utiliser le système de simulation de disquette. Les accès peuvent ainsi être beaucoup plus rapides, par exemple pour les démonstrations de musique ou de vidéo. Vous pouvez utiliser le forum system-cfg pour aborder ces utilisations avancées du système.
Changement de disquette
Le programme SDSEL a été développé pour permettre de changer facilement de disquette. Il explore le répertoire principal de la carte SD, affiche tous les fichiers de la carte et permet de sélectionner le fichier désiré. Ensuite il calcule l'adresse physique et monte la disquette. En stockant ce programme dans la disquette BOOT.SD, on peut donc accéder à toutes les images de disquettes contenues dans les fichiers .sd.
Le lien pour télécharger BOOT_SDSEL est donné au paragraphe "Préparation de la carte SD".
L'archive contient trois versions du fichier boot.sd avec l'application SDSEL.
L'une contient le DOS pour MO (à utiliser en Basic 1.0 sur MO), la deuxième contient le DOS pour TO
(à utiliser en Basic 1.0 sur TO), la troisième ne contient pas le DOS (à utiliser en Basic 128 ou 512 sur MO ou sur TO).
Pour être utilisée, la disquette choisie doit être renommée boot.sd
Cette disquette boot.sd contient un programme AUTO.BAT pour lancer SDSEL.BAS. La sélection est effectuée par le programme SDSEL.BIN.
Les sources sont fournies dans l'archive. Voir en particulier les commentaires donnant les limitation du système en nombre de fichiers
selon le type de formatage (FAT16 ou FAT32) et la taille de l'unité d'allocation choisie lors du formatage de la carte SD.
Pour effectuer la sélection, taper B au menu du TO8 ou 1 au menu du MO6 pour lancer AUTO.BAT. Sélectionnez le fichier désiré
avec les flèches bas et haut, validez avec Entrée.
Quand la disquette choisie est montée, le programme tente d'afficher son répertoire (s'il y a une structure de fichiers Thomson).
Le lancement dépend ensuite de l'application : en général RUN"AUTO.BAT" ou RUN"nom-de-programme", ou encore EXEC... pour les
programmes en langage machine ou les disquettes bootables. Certaines disquettes nécessitent un lancement en Basic 1.0.
Reportez-vous à la documentation de l'application ou demandez de l'aide en cas de difficulté.
L'adresse physique du fichier .sd utilisé est stockée en $208E-$2091 (ordinateur MO) ou $608E-$6091 (ordinateur TO). On peut aussi,
sans utiliser SDSEL, la modifier par soft, et y mettre l'adresse d'un fichier .sd quelconque. C'est le numéro du premier secteur
pour les cartes SDHC, ou le numéro du premier octet pour les cartes SD. Cette opération peut se faire par quatre POKE en Basic, elle
a pour effet de changer l'image de disquette vue par le système.
Les méthodes de détermination de l'adresse physique d'un fichier sont décrites dans la version archivée
de ce document.
Performances
Quelques opérations courantes ont été chronométrées sur MO6, d'une part avec un contrôleur CD90-351 et un lecteur de disquette 3,5", d'autre part avec un contrôleur CS91-280 et un module SDMOTO. Le tableau ci-dessous donne les résultats. Il montre la supériorité de l'émulation de disquette sur carte SD : toutes les opérations sont nettement plus rapides qu'avec la disquette réelle. A noter le temps très court pour un DSKINI. Il s'explique par le formatage "rapide" effectué par le contrôleur CS91-280 : la carte SD étant déjà formatée par un PC, il suffit d'initialiser la table d'allocation et le répertoire principal stockés sur la piste 20, et d'effacer la piste 0. Les autres pistes ne sont pas modifiées.
============================================ Temps comparés entre les contrôleurs sur MO6 - CD90-351 avec disquette 3,5 pouces - CS91-280 avec interface SDMOTO et carte SD ============================================ Fonction CD90-351 CS91-280 -------------------- -------- -------- Charger MACH3 0:58 0:32 Charger SPACE RACER 0:25 0:15 Charger TURBO CUP 1:13 0:56 DSKINI0 0:35 0:02 BACKUP0TO1 3:45 2:56
Galerie de photos
Complément d'information
La source principale d'informations sur le projet CS91-280 est le forum system-cfg : 
Vous pouvez y relire toute la genèse et demander de l'aide en cas de difficulté.
Pour les développeurs d'applications et de démonstrations, un document spécial donne plus de détails sur la programmation du système, avec des exemples de programmes : demos
Si vous ne disposez pas du matériel pour effacer et reprogrammer l'EPROM, il est possible d'en obtenir une prête à l'emploi. Il est également possible d'obtenir le circuit imprimé et les autres composants sous forme de kit à monter soi-même. Consultez le sujet "Contrôleur CS91-280 pour Thomson" à la rubrique Bricolage du forum system-cfg. En particulier ce post.
Dernières nouvelles :
Depuis janvier 2018, l'ensemble complet contrôleur CS91-280 et interface SDMOTO sans carte microSD, est vendu monté et testé, prêt à être utilisé, au même prix que le kit. Toutes les informations sont dans ce sujet de discussion du forum system-cfg : [Soldes] Contrôleur CS91-280 + SDMOTO pour Thomson
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