Diagnostic d'une carte PCB arcade

Méthode de recherche de panne sur une carte de jeu morte ou fautive. Objectif : localiser le composant en cause sans remplacer au hasard. Pour le contexte JAMMA/JVS, voir Câblage JAMMA.

Avant d'ouvrir : l'environnement

1. Alimentation : le +5 V doit être réglé au bord de carte sous charge (chute de faisceau). Trop bas → plantages/graphismes corrompus qu'on prend à tort pour une panne carte. Vérifier +12 V et −5 V. Voir alimentation.
2. Masse commune PSU/carte/panneau, contacts JAMMA propres (gomme, IPA).
3. Sync/moniteur compatible (15 kHz vs 31 kHz).

Marche à suivre (carte morte / no-boot)

1. Inspection visuelle : traces de corrosion (pile, caps), pistes coupées, pattes d'EPROM oxydées, condensateurs CMS qui fuient, composants cramés, réparations antérieures douteuses.
2. Alim au plus près : mesurer le +5 V sur la carte ; chercher un court (montée courant-limité, repérer le point chaud).
3. Horloges : à l'oscillo, vérifier l'oscillateur (Xtal) et l'horloge CPU — pas d'horloge = pas de vie.
4. Reset : la ligne /RESET doit se libérer après l'allumage (rester basse = CPU bloqué). Vérifier le circuit de reset (souvent un RC + custom).
5. Watchdog : beaucoup de cartes arcade ont un watchdog qui réinitialise si le CPU ne « tape » pas dessus → une boucle de reset 1-2 Hz visible sur /RESET trahit un CPU qui crash au boot.
6. Bus : activité sur bus d'adresses/données (oscillo/analyseur) → CPU qui « tourne » ou figé ?

Signal tracing & substitution

• Comparaison bon/mauvais : le plus puissant. Avec une carte de référence qui marche, comparer point à point (horloges, resets, sorties de customs) à l'oscillo.
• Mode diode du multimètre : mesurer les diodes de clamp internes des CI logiques — une entrée/sortie différente des voisines identiques trahit une broche HS (collée haut/bas).
• Substitution : sur supports (tulipe), tester par échange (RAM, logique 74xx, GAL, parfois EPROM). Beaucoup de pannes = RAM de travail/vidéo, buffers de bus.
• Testeur dédié (Fluke 9010A + POD) : injecte/lit le bus, teste RAM/ROM, suit le CPU.

À quelles conditions une procédure de dépannage vaut ✅

Le premier chapitre du manuel de test Midway (1976) n'est pas une procédure : c'est une liste d'hypothèses

La Standardized Test Procedure for Midway's Processor Boards (Midway Mfg. Co., réf. MM 1700-1, Franklin Park, Illinois, 55 p.) est l'un des plus anciens documents de dépannage de carte que ce wiki possède. ⓘ Il vise les cartes 8080 de Gunfight et Sea Wolf (1975-76) — une plateforme que ce wiki ne couvre par aucune page. Ce qui suit en est retenu pour la méthode, pas pour les repères.

⚠️ Avant la moindre mesure, il pose ses hypothèses — et c'est ce que les procédures oublient le plus souvent :

1. ⚠️ « It is assumed that the Mother Board was working once and has gone bad during use, that is, there are no shorts on the board. » ⓘ Toute la procédure présuppose une carte qui a fonctionné puis est tombée en panne. Une carte qui n'a jamais marché — mauvaise réparation, composant faux, court-circuit d'origine — n'est pas couverte. C'est la distinction que l'on saute, et elle change tout.
2. ⚠️ « It is assumed that (a) the Power Supply, (b) the Game Board, and (c) the Tester are all in good working condition. Also the Monitor is synchronized. » ⓘ Un verdict « carte mauvaise » n'est donc valide que si ces quatre-là ont été écartés d'abord.
3. Et l'outillage exigé : un oscilloscope 50 MHz, une carte de test RAM avec une PROM de test valide, et un jeu de ROM ou PROM bonnes.

✅ Le document dit aussi franchement ce qu'il n'est pas : « It does not in any way try to explain how the board works. Throughout the book the major emphasis has been on "How to Fix the Board" and no attempt has been made to describe "How it Works". » ⓘ Un manuel de réparation n'est pas un manuel d'architecture — et confondre les deux fait chercher au mauvais endroit.

Sa structure par « cas » — un modèle transposable

ⓘ Le diagnostic n'y est pas une liste de symptômes mais un arbre à quatre branches, décidé par ce qu'on voit à l'écran :

Cas	Ce qu'on observe	Ce que ça oriente
A	image bonne, programme mauvais	le programme, pas la carte
B1	image mauvaise, lignes verticales bonnes, pas de test RAM	PROM, décodage (IC 7442), verrous 74174
B2	image mauvaise, lignes verticales mauvaises	RAM, bus bidirectionnel (IC 8216), multiplexeur 74153
B3	image mauvaise, aucune ligne verticale	horloge — driver 3245, bascule 74LS74, IC 9322
C	aucune image, carte morte	—
D	image bonne mais sprite corrompu	registre à décalage 74166

ⓘ Le nom du cas D dit à quel point ce document est concret : il s'appelle « Bad Cowboy » — le personnage de Gunfight. Et le manuel donne la clé de transposition : « The Mother Boards used in both the games Gunfight and Sea Wolf are identical except for the Program part. […] Substituting "Ship" for "Cowboy" in this book should enable fixing the Sea Wolf games as well. »

ⓘ Un chiffre de production, au passage : le manuel note en bas de page que le taux de conformité de ces cartes chez Midway « is of the order of 99.7 % », le rebut restant étant attribué aux défauts de fabrication.

L'analyse de signature — la méthode qu'Atari n'a pas mise dans ses manuels ✅

Sur certains schémas Atari traînent des nombres de quatre chiffres qui ne sont ni une référence, ni une valeur de composant. Ce sont des signatures, et elles se lisent avec un appareil précis.

Le principe : un CRC, mais câblé

ⓘ Une signature est un contrôle de redondance cyclique (CRC) calculé par du matériel. On envoie dans la carte un flux de données connu, il se propage à travers les circuits selon un motif reproductible, et on compare ce qu'on lit en un point donné à la valeur que le constructeur a publiée pour ce point. ⓘ Une divergence désigne l'étage fautif — et de proche en proche, le boîtier.

⚠️ L'appareil s'appelle le CAT Box — Computer Assisted Troubleshooter — vendu par Atari à partir de 1981. On retire le processeur de la carte de jeu et on branche le CAT Box à sa place : par un connecteur de bord 50 points à pas fin sur les cartes anciennes (Missile Command, Centipede), par un « Pod » adaptateur enfiché dans le support du processeur sur les cartes plus récentes à Z80 (Dig Dug).

✅ Quatre pointes de touche, et c'est là que se joue la méthode :

Pointe	Où elle se pose
Start et Stop	sur la ligne de validation (chip enable) du boîtier testé
Clock	sur l'horloge qui cadence les données dans ce boîtier
Data	sur UNE des lignes de données

⚠️ Une seule ligne de données à la fois. ⓘ Une ROM huit bits demande donc huit passes et huit signatures — et huit valeurs à comparer, pas une.

Pourquoi un compteur câblé plutôt que le processeur du CAT Box

Le CAT Box a pourtant son propre 6502, capable d'adresser toute la carte. Il n'est pas utilisé pour balayer l'espace d'adressage : un compteur 16 bits discret le fait — quatre compteurs 4 bits sur deux 74LS393, tamponnés par des 74LS244 — et cycle de $0000 à $FFFF en continu.

⚠️ La raison n'est pas de l'économie, elle est logique. Faire adresser par le processeur supposerait des cycles de lecture et d'exécution d'instructions, qui utilisent eux aussi les bus d'adresse et de données — et remettraient à zéro l'étage Start/Stop à chaque fois. ⓘ La signature serait brouillée par l'appareil qui la mesure.

ⓘ Le calcul lui-même : un compteur 74LS193 cadence chaque bit relevé par la pointe Data dans des registres à décalage 74LS164 en cascade ; la sortie est rebouclée à travers des portes OU exclusif pour former la valeur suivante. ⓘ Seize bits en sortie — d'où les quatre chiffres hexadécimaux. La pointe Data sert accessoirement de sonde logique, par des comparateurs LM339 et deux LED 0 / 1.

ⓘ Et la méthode ne sert pas qu'aux pannes : huit signatures de quatre chiffres suffisent à contrôler l'intégrité d'une image de ROM.

✅ Le document existe, et ce wiki l'a maintenant

ⓘ Écrit plus tôt le 12 septembre : « aucune des archives d'Atari que ce wiki possède n'est de la littérature de service terrain ». ⚠️ C'était vrai de ce qu'il possédait alors. Le document est arrivé le jour même :

Tempest™ Troubleshooting Guide, TM-195, 1^re et 2^e impression, © 1981 Atari, Inc. — sous-titré ⓘ « Complete with Signatures and Memory Map ». → jeux vectoriels Atari

✅ Et il donne raison à la conclusion, en la précisant : les signatures ne sont ni dans le manuel technique du jeu, ni sur les schémas — elles sont dans un guide de dépannage séparé. ⓘ Atari nomme lui-même les quatre pièces d'un jeu complet de documentation, dans sa propre mention de copyright :

« this troubleshooting guide, the technical manual, its accompanying schematic diagrams, and the monitor manual »

⚠️ Le partage « exploitant / technicien » était donc trop grossier : il y a quatre étages, et le guide de dépannage est celui qu'on ne recevait pas avec la borne.

⚠️ Et les signatures ne sont PAS en hexadécimal

Le document tiers qui a servi de point de départ parle de « 4-hexdigit signatures ». ⚠️ C'est faux, et le TM-195 le montre.

ⓘ Relevé sur les 27 lignes de tableau de signatures du TM-195 : l'alphabet employé est exactement 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A C F H P U — les seize symboles de l'analyse de signature Hewlett-Packard. ⚠️ Aucun caractère en dehors, et 18 des 27 valeurs sont impossibles à écrire en hexadécimal : 0PC5, 270P, HPP0, HAP7, 755P, 2A8P, C4U4, H1U9…

ⓘ Ce n'est pas un détail d'écriture : qui attend de l'hexadécimal lira 0PC5 comme une erreur de son appareil. ⓘ Le CAT Box affiche ses signatures sur des afficheurs à sept segments.

Ce que le TM-195 donne, et qu'aucune explication ne remplace ✅

Ce que le guide fournit	Exemple, tel qu'imprimé
Position des trois pointes, test par test	Start et Stop sur A6-3, Clock sur C2-39 (Ø2)
Signature attendue, broche par broche	J5-10 WDCLR → 0PC5 · J5-11 VGGO → 270P
⚠️ Deux contrôles de validité du montage	sonde sur la masse → 0000 · sonde sur le +5 V → 0001
⚠️ Et le +5 V ne donne pas toujours 0001	dans le montage de test des ROM, le +5 V doit donner 7A70
Précautions matérielles	« install a 270 pF capacitor between IC B3, Pin 2 and ground » · « To obtain signatures from IC J5, ground R/W testpoint »
Réglages du CAT Box	DBUS SOURCE, BYTES (1 / 256 / 1024), R/W MODE (OFF / STATIC / PULSE)

⚠️ Le contrôle du +5 V est la partie qu'on saute et qu'il ne faut pas sauter : la même sonde sur le même point rend 0001 ou 7A70 selon le montage. ⓘ Une signature ne veut rien dire hors de son montage — c'est pour cela que le guide redonne les réglages avant chaque tableau.

⚠️ Ce qui reste vrai, et ce qui a changé

✅ Reste vrai, et vérifié : sur les 11 planches de schémas Battlezone, les 19 de Cyberball et les 64 pages du Battlezone Cabaret TM-166, aucune signature. ⓘ Le TM-166 s'arrête à « Printed-Circuit Board Replacement » : celui qui possède les manuels livrés avec la borne ne les trouvera pas dedans.

⚠️ A changé : ce wiki possède désormais le document qui les porte, et n'a plus besoin d'un tiers pour décrire la méthode.

Motifs de panne typiques (arcade)

Symptôme	Pistes fréquentes
Écran noir, pas d'image	alim, reset bloqué, horloge, watchdog qui boucle, ROM programme, sync
Boucle de reset (~1 Hz)	CPU crash au boot → RAM de travail, ROM, custom CPU, bus
Damier / garbage stable	RAM vidéo, générateur de caractères, ROM graphiques mal lues
Tuiles/sprites manquants ou décalés	ROM graphiques (bit HS), RAM tile/sprite, custom vidéo
Colonnes/lignes de couleur figées	RAM couleur / palette, RAMDAC, custom
Son muet / bourdon	ampli, CPU son (Z80), YM/OKI, ROM son, DAC ; masse audio
Un seul canal / voix son HS	puce son (YM2151/2610…), ROM ADPCM (OKIM6295)
Plantages aléatoires	+5 V bas, RAM marginale, soudures fissurées, caps
Contrôles morts	buffers d'entrée (LS245/244), pistes JAMMA, custom I/O

Les customs (le point dur de l'arcade)

• Beaucoup de systèmes reposent sur des ASIC/customs (Sega 315-xxxx, Namco C-chips, Capcom, Konami…) introuvables neufs. Panne custom = donneur (autre carte HS), reprofessionnalisation (reflow/reball) ou solution FPGA de remplacement quand elle existe.
• Reflow/reball d'un QFP/BGA custom : dernier recours sur soudures fissurées — voir pistes & vias / reflow.

Protections & piles

• FD1094/FD1089, CPS-2, C-Chip, MCU : une carte « morte » peut être une protection à pile vidée (suicide), pas une panne matérielle. Vérifier avant de dessouder → voir la page système/PCB concernée et piles de sauvegarde.

Voir aussi

• Outillage · Recap · Pistes & vias · EPROM · Piles de sauvegarde · Câblage JAMMA

Sources & attribution

• Synthèse de méthodes de dépannage arcade établies (signal tracing, substitution, watchdog) ; valeurs/brochages spécifiques = schéma/manuel du système, non inventés.
• Analyse de signature & CAT Box — How Atari Signature Analysis Works, écrit par Phillip Eaton, révision 1.1 du 20 septembre 2001 (première version : 26 décembre 1999). ⚠️ Ce n'est pas un document Atari : c'est l'analyse d'un tiers, qui reconstitue le fonctionnement du CAT Box à partir de son schéma. ⓘ Ce wiki en reprend la méthode et les références de composants, avec attribution, et n'héberge pas le document — il contient les coordonnées personnelles de son auteur. ⓘ L'auteur signale au passage ce qu'il pense être une erreur dans le schéma d'Atari (un compteur du boîtier B5 qui se cascaderait sur lui-même) ; ⚠️ ce wiki ne possède pas le schéma du CAT Box et ne peut ni le confirmer ni l'infirmer.

Relecture & corrections

À quoi sert cet espace

Une valeur fausse, une procédure dépassée, une référence de puce qui ne colle pas à ta carte ? Signale-le ici, avec ce que tu as constaté (modèle, révision de carte, numéro de série, mesure). Chaque signalement est recoupé avec une source avant toute modification — une correction invérifiable est publiée en tant que « signalé par …, non recoupé » plutôt qu'appliquée en silence.

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