As we’ve seen in the last issue, the motherboard has a very important role in the operation of gambling machines. Marius Stoi, General Manager of DGL PRO, company that performs activities in this field, explained to us in the last isssue what the stages for the develpoment of such a board are and how it works. Now we’ll find out what the main characteristics are and we’ll describe the components of the DGL motherboard.
The key components – the processor
The board has an 8-bit Zilog Z80 processor with 16 address lines. It represents the brain of the motherboard and follows the instructions written in the game memory. The soft is a sequence of instructions which the processor has to follow.
It has an 8-bit flash memory and has the same the data bus width as the processor’s. It has to go on the same 8 data lines towards the processor. The data of the memory game is read in code machine by the Z80 processor as binary codes.
The working memory of the processor have temporary data that it uses. Taking into account that they’re on battery, some date, for example in and out meters, and the last games are kept in the working memory, too. It’s the place where the game stage is memorised. For example, if the tension lowers, the moment the game restarts, the tension comes back and the game turns on and the previously saved screen appears. The game stages are practically saved in the working memory and it’s restored afterwards.
The motherboard includes:
The real time clock
Real time click (RTC) is an electronic watch coupled on the data bus with the game board. This way the game keeps in memory the moment the game started or stopped as well as when the last pages were erased and by whom. For example, when pages are erased, the time and date when the last page was erased are saved.
The power manager
This very important component ”takes care” of keeping the working memories under tension. When the tension is cut off, the processor goes into inactive state, the memories go on battery, and this cannont be made anyhow, because the fluctuations can determine the false data writting. Moreover, when the whole board starts, it’s the power manager who initializes all the board’s components that must start at the same time.
The voltage stabilizer
The programmable logic area operates on 3,3 volts, the main tension of the board will have 5 volts. This is in fact an integrated circuit that lowers the tension from 5 volts and stabilises it at 3,3. It can be powered by 4 to 12 volts, which it brings down to 3,3 volts.
Switches
In case the change of some board configurations is wanted, the switches help the settings of the games parameters.
The programmable logic areas
They are three of them and are, as their name tells us, a lot of logic parts and latches and have the possibility of making configurations and internal interconnections with configuration soft help for the application in question. They’re like a Lego game where a set of pieces are necessarily combined. They can be configured to perform certain needed specific functions. The chip set has its functions. They initially look like a bunch of logic doors, but they are configured by soft.
System logic area
This component gives us all the synchronization signals, it indicates the way the whole ensemble operates: the processor, the memories and all the rest. Everything starts from the video part: if we know we have a 640/480 resolution, we have the synchronization signals (vertically and horizontally) that have certain timings. Everything is built around these timings. For example, when the image appears on screen, it cannot be written in the video memory, but only in certain timings. We must refer to what we see. The timing of the chosen video resolution is where it all starts from, this is where other timings start from. All these timings are given by the system logic area, functioning as a light for the same data bus.
The graphic logic area
It takes the data from the video memoy and composes the image that is seen on the screen, it creates the characters that are shown on the monitor. For the board, a character is the smallest video unit which cannot be altered by the processor. The character set which works with the processor is defined from the start.
Who composes an image?
The processor writes the video memory and makes the characters map that afterwards is being processed with the graphic logic area and transferred on to the analog-to-digital converter that contains the colour palette and that generates the RGB signal to the monitor.
The video memory
Here is where the screen is parctically drawn. The processor writes the video memory, the data is taken by the graphic part and by the analog-to-digital converter that make the final image for the monitor.
The logic area for ins and outs
If the processor wants to find out what the active commands are at a certain poin it asks the logic area this question and the logic area makes it available for the processor, on the data bus, to know the status of the commands at the time being.
If the processor wants to send a command to the game components: electromechanical counters, bulbs, banknote acceptor, coin acceptor etc, it turns to this logic area which takes the commands from the CPU and passes them on to the exit drivers.
Exit drivers
They are directly connected through the connector plate to the game components : electromechanical counters, bulbs, banknote acceptor, coin acceptor etc. and act like amplifiers of the commands received from the logic area of ins and outs.
Related components
Other components that have less complex duties are the connector plate which connects the plate to the machine’s commands and monitor. This is followed by the decoupling capacitors which help eliminating some parasites that can appear on the game plate. On the list there are also two audio amplifiers, under the name of out-audio, the sound module – that has two memories that comprise the sounds written on a CD. Underneath, on the sound module motherboard, there’s a sound specialized processor. This takes the mempry data and composes the music. The audio amplifiers take the signal from the sound processor and amplify it.
There are also the resistive areas, one being put on the data bus. They are practically some resistors connected to the corrsponding line and to plus. Thei role is to mainatin the signal level so that it doesn’t become a floating one.
An then there’s the digital-to-analog converter with a memory which creates the final video signal (RGB-red, green, blue).
Quartz oscillators are very important, being the heart of the board. They give the processor’s pulse or clock.
After describing these components we can see that any game board can be seen as a computer motherboard. Any motherboard comprises a CPU, memory and other components, but their configuration is the most important. The more specialised to the goal the motherboard is, the more reliable its operation is. What differentiates the DGL board of other boards is its compact structure and great reliability. They work ”at cold” and don’t need ventilation elements. Another strentgh is the fact that the DGL boards are easy to install in an electronic game.Așa cum am văzut în numărul trecut, placa de bază are un rol foarte important în funcționarea aparatelor de gambling. Marius Stoi, managerul general al DGL PRO, societatea care desfășoară activități în acest domeniu, ne-a explicat pentru numărul trecut care sunt etapele în crearea unei astfel de plăci și cum funcționează ea. Acum vom vedea care sunt principalele caracteristici și vom descrie componentele plăcii de bază DGL.
O componentă cheie- procesorul
Placa are un procesor Zilog Z80, pe 8 biți, cu 16 linii de adrese. El reprezintă creierul plăcii de bază și execută instrucțiunile scrise în memoria jocului. Softul este o înșiruire de instrucțiuni pe care procesorul le execută.
Memoria este de tip flash, tot pe 8 biți, ea trebuind să aibă aceeași lățime a magistralei de date ca a procesorului. Ea trebuie să meargă pe aceleași 8 linii de date către procesor. Datele din memoria de joc sunt citite în cod mașină de procesorul Z80, sub forma de coduri binare.
Memoriile de lucru ale procesorului conțin date temporare, pe care acesta le folosește. Având în vedere că ele sunt pe baterie, anumite date, de exemplu contoare de in și de out, precum și ultimele jocuri sunt ținute în memoria de lucru. Tot aici este memorată și faza jocului. De exemplu, dacă scade tensiunea, în momentul în care își revine jocul, revine tensiunea iar jocul se aprinde, apare ecranul salvat anterior. Fazele jocului sunt salvate practic în memoria de lucru si ulterior restaurate.
Placa de bază mai conține:
Ceasul de timp real (Real time clock)
Real time clock (RTC) reprezintă chiar un ceas electronic cuplat pe magistrala de date cu placa de joc. Astfel jocul reține momentul când a pornit sau când s-a oprit precum si când au fost șterse ultima dată paginile și de către cine. De exemplu, când se șterg paginile, se rețin data și ora la care a fost ștearsă ultima pagină.
Power managerul
Această componentă foarte importantă „are grijă” să țină memoriile de lucru sub tensiune. În momentul în care se taie tensiunea, procesorul este trecut în stare inactivă, memoriile trec automat pe baterie, trecere care nu poate fi făcută oricum, pentru că fluctuațiile pot determina scrierea de date eronate. De asemenea, în momentul în care pornește toată placa, el este cel care dă inițializarea pentru toate componentele plăcii, care trebuie să pornească concomintent.
Stabilizatorul de tensiune
Ariile logice programabile funcționează la 3,3 volți, tensiunea principală de alimentare a plăcii fiind de 5 volți. Acesta este practic un circuit integrat care scade tensiunea de la 5 volți și o stabilizează la 3,3. El poate fi alimentat cu 4 până la 12 volți, pe care el îi reduce la 3,3 volți.
Switch-urile
În cazul în care se vrea schimbarea unor configurări ale plăcii, switch-urile ajută la setările parametrilor jocului.
Ariile logice programabile
Ele sunt în număr de trei și sunt, după cum le spune numele, o mulțime de porți logice și latch-uri, și au o vasta posibilitate de configurare și interconectare internă cu ajutorul unor softuri de configurare pentru aplicația respectivă. Ele sunt ca un joc Lego în care un set de piese sunt combinate în funcție de necesitate. Ele pot fi configurate pentru a îndeplini anumite funcții specifice de care este nevoie. Chip setul îndeplinește așadar niște funcții. Ele inițial arată ca o grămadă de porți logice, dar se configurează prin soft.
Aria logică de sistem
Această componentă ne dă toate semnalele de sincronizare, ea indică modul de funcționare a întregului ansamblu: procesorul, memoriile și restul. Totul pornește de la partea de video: dacă știm că avem o rezoluție de 640/480, avem semnalele de sincronizare (pentru verticală și orizontală) care au anumiți timpi. Totul se construiește în jurul acelor timpi. De exemplu, când apare imaginea pe ecran, nu se poate scrie în memoria video, practic se scrie doar în anumiți timpi. Trebuie să ne raportăm la ce se vede. Timingul rezoluției video alese este partea de la care se pornește, de aici încep celelalte timinguri. Toate aceste timinguri sunt date de către aria logică de sistem, ea funcționând și ca un semafor pentru magistrala de date care este comună.
Aria logică de grafică
Aceasta ia datele din memoria video și compune imaginea care se vede pe ecran, creează caracterele care apar pe monitor. Pentru placă, un caracter este cea mai mică unitate video, unitate care nu mai poate fi alterată de către procesor. Se definește de la început setul de caractere cu care procesorul va lucra.
Cum se compune o imagine?
Procesorul scrie memoria video și face harta caracterelor, care apoi se prelucrează cu aria logică de grafică și se transferă mai departe către convertorul digital analog ce conține paleta de culori și care compune în final semnalul RGB pentru monitor.
Memoria video
În ea se desenează practic ecranul. Procesorul scrie memoria video, apoi datele scrise sunt preluate de partea de grafică și de convertorul analog digital care compun imaginea finală pentru monitor.
Aria logică pentru intrări-ieșiri
Dacă procesorul dorește să afle care sunt comenzile active la un moment dat pune această întrebare ariei logice, iar aria logică îi pune la dispoziție pe magistrala de date statusul comenzilor la momentul respectiv.
Dacă procesorul dorește să transmită comenzi către componentele jocului: contori electromecanici, becuri, acceptor de bancnote, acceptor de fise etc., apelează la această arie logică care preia comenzile de la procesor și le transmite mai departe către driverele de ieșiri.
Driverele de ieșiri
Sunt legate direct prin intermediul conectorului plăcii la componentele jocului: contori electromecanici, becuri, acceptor de bancnote, acceptor de fise etc. și funcționează ca un fel de amplificatoare a comenzilor primite de la aria logică de intrări-ieșiri.
Componente conexe
Alte componente care au sarcini mai puțin complexe sunt conectorul placă, ce conecteză placa la comenzile aparatului și la monitorul aparatului. Urmează condensatorii de decuplare, care ajută la eliminarea unor paraziți care pot apărea pe placa de joc. Pe listă regăsim și cele două aplificatoare audio, sub numele de out-audio, modulul de sunet- care are două memorii ce conțin sunetele scrise ca pe un CD. Dedesubt, pe placa de bază a modului de sunet, este un procesor specializat de sunet. Acesta ia datele din memorii și compune muzica. Amplificatoarele audio preiau semnalul de la procesorul de sunet și îl amplifică.
Mai regăsim în componență și ariile rezistive, una fiind pusă pe magistrala de date. Ele sunt practic niște rezistori conectați la linia aferentă și la plus. Rolul lor este de a menține nivelul semnalului, pentru ca acesta să nu rămână flotant.
Urmează convertorul digital analog cu memorie, care creează semnalul final video (RGB-red, green, blue).
Oscilatoarele cu cuarț sunt foarte importante, ele fiind inima plăcii. Ele dau tactul sau ceasul procesorului.
După descrierea acestor componente, putem vedea că orice placă de joc poate fi privită ca o placă de bază pentru calculator. Orice placă de bază conține un procesor, memorie și alte componente, însă contează modul în care ele sunt configurate. Cu cât placa de bază este mai specializată scopului, cu atât este mai fiabilă și mai sigură în exploatare. Ceea ce diferențiază placa DGL de alte plăci este structura sa compactă, și fiabilitatea mare. Ele lucrează „rece” și nu necesită elemente de ventilare. Un alt atu este și faptul că plăcile DGL sunt ușor de montat în cadrul unui joc electronic.
