C16 RAM Erweiterung

HINWEIS: Dieser Artikel dient nur zur Information. Das C64-Wiki übernimmt keine Haftung bei misslungenen Selbstbauversuchen oder Schäden, die durch Anwendung der hier erwähnten Bauanleitungen entstanden sind!

Zwei 32-KByte-RAMs auf einem C16-Board

In diesem Artikel wird erklärt, wie man einen Commodore C16 oder C116 auf 64 Kilobyte Hauptspeicher aufrüstet.

Überblick

Die Startmeldung eines originalen C16 mit 16 KByte RAM

Es gibt einige Software für die Commodore C264-Reihe, die nicht mit 16 KByte Hauptspeicher auskommt. Auch BASIC-Programmierer geraten bei nur 12277 KByte freiem Speicher schnell an die Grenze. Derartige Software kann an einem Plus/4 genutzt werden, der von Werk an über 64 KByte RAM verfügt.

Eine Speichererweiterung über den Expansionsport ist beim C16 und C116 mit einem passenden Cartridge eine einfache, aber keineswegs die optimalste Lösung. Derartige Module legen die zusätzlichen ICs parallel zu den internen des Rechners. Beeinflussen diese sich gegenseitig, verursacht das Störungen. Das gilt auch für das bekannte 3-plus-1 Modul, das neben mehr Speicher auch die interne Software eines Plus/4 zur Verfügung stellt.

Die bessere Alternative ist es, einen C16 bzw. C116 intern entsprechend aufzurüsten.

Die Startmeldung eines aufgerüsteten C16 mit 64 KByte RAM

Zum Aufrüsten des Speichers muss man folgende Umbauten durchführen:

1. Die 8-KByte-DRAMs gegen 32-KByte-DRAMs austauschen.

2. Je eine Leitung an U7 und an U8 unterbrechen und diese Leitungen dann jeweils neu adressieren.

Alternativ kann ein Schalter eingebaut werden, um auf 16 KByte Hauptspeicher zurückzuschalten. Es gibt aber nur sehr wenige Programme, die ausschließlich mit 16 Kbyte stabil laufen. An einem C16/116 ist eine abschaltbare Speichererweiterung aber bei weitem nicht so zweckmäßig wie beispielsweise bei einem Amiga 500. Mehr Sinn macht es, bei dieser Gelegenheit Kühlkörper auf TED, CPU und PLA anzubringen. Die weiteren IC des C16 benötigen keine Kühlung.

Achtung: Wer über keine Löterfahrung verfügt, sollte diesen Umbau von einem Bekannten mit entsprechenden Kenntnissen durchführen lassen oder das Löten und Entlöten erst ausreichend an einer Schrott-Platine üben. Das Motherboard eines C16 oder C116 ist viel zu Schade für Experimente! Schäden sind bei mangelnden praktischen Kenntnissen sehr wahrscheinlich!

Speicherbausteine

DRAM: Ein 81416 (4416) und ein 41464 (4464)

Im C16 und C116 wurden als Hauptspeicher DRAM verbaut.

Die einzelnen Speicherbausteine haben eine Größe von 16 K x 4, also 8 KByte. Zwei dieser Steine ergeben die 16 Kbyte Standard-Speicher. Die Beschriftung der RAM-IC lautet 4416 oder oft auch 81416, was aber keinen Unterschied macht. Sie haben 18 Pins bei einer Breite von 7,62 mm und einen Pin-Abstand von 2,54 mm, was einer üblichen Normgröße entspricht.

Die 4416-RAM können gegen Speicherbausteine mit 64 K x 4, also 32 KByte ausgewechselt werden. Man nennt diese RAMs 4464 oder 41464, sie haben exakt die selben Maße wie die ursprünglichen 8-Kbyte-Bausteine. Sie sind auch voll kompatibel zu 4416-RAM, wenn sie wie diese adressiert werden.

Es handelt sich um die selben RAM-ICs, die auch auf den 250466- und 250469-Boards des C64 verwendet wurden.

Achtung: Vor allem in den letzten Chargen des C16 wurden oftmals schon von Werk ab die 32-KByte-RAMs verbaut. Ob die Firma Commodore in diesen Zeiten billiger an 4464 als an 4416 kam, oder ob man einfach verbaute was noch auf Lager war, ist unbekannt. Möglicherweise wollte man, nachdem das Scheitern der 264-Serie klar wurde, keine weitere Charge der sonst nur noch als VDC-RAM im C128 nutzbaren 4416-RAMs mehr ordern. Die Rechner haben aber in der Praxis auch nur 16 KByte zur Verfügung, weil die nötigen Adressleitungen nicht auf 64 KByte verlegt sind. Ist dies der Fall, kann man sich das Austauschen und Sockeln natürlich sparen und es muss nur neu adressiert werden. Vor dem Griff zum Lötkolben also erst einmal die Aufschrift der RAM-ICs anschauen!

Die betroffenen IC des ASSY 250433

Ob das C16-Board Rev.A oder Rev.B ist, ist für den Umbau ohne Belang. Die IC, an denen beim Aufrüsten gearbeitet wird, sind bei beiden Revisionen den selben Plätzen bestückt. Im Einzelnen sind das folgende Chips:

• U5 RAM
• U6 RAM
• U7 LS257
• U8 LS257
• U16 PLA oder U2 CPU

Der Austausch

Benötiges Werkzeug und Bauteile

Werkzeug:

• Lötkolben oder Lötstation
• Entlötkolben, Lötabsaugpumpe oder Entlötlitze
• Leiterbahnunterbrecher oder Präzisionsseitenschneider, geht auch mit Teppichmesser
• Chipzange oder Schlitz-Schraubendreher (Phasenprüfer) zum Aushebeln der alten RAMs
• Kreuzschlitz-Schraubendreher
• Lötzinn

Bauteile:

• 2 DIP-Sockel, 18-pin, Breite: 7,62 mm, Rastermaß: 2,54 mm
• 2 isolierte, einadrige Drähte, ca. 10 cm
• Zwei 4464 ROMs mit maximal 200 Nanosekunden Zugriffszeit

Optional:

• Multimeter, um unterbrochene Leitungen auf Durchgang zu testen
• Antistatische Unterlage oder Erdungsarmband
• 2 DIP-Sockel, 16-pin, Breite: 7,62 mm, Rastermaß: 2,54 mm (dringend empfohlen!)
• Kipp- oder Wippschalter (Ein/Ein)
• 2 weitere isolierte, einadrige Drähte, ca. 10 cm

Bei den isolierten Drähten sind verschiedene Farben prinzipiell immer praktisch. Da der Umbau aber sehr einfach und übersichtlich ist, geht es auch problemlos einfarbig.

Ausbau des Boards

Die frisch verzinnten Pins der 4416-RAM-Bausteine

• Als erstes werden am ausgeschalteten Gerät sämtliche Stecker abgezogen.
• Die drei Schrauben an der Unterseite des Gehäuses werden gelöst. Eine ist eventuell unter dem Garantiesiegel verborgen.
• Das Gehäuse wird vorsichtig geöffnet. Mit leichtem Druck gegen die Hinterseite, verhindert man das Abbrechen von Haltenasen.
• An dieser Stelle sollte man ESD-Vorkehrungen beachten und sich vor den weiteren Arbeitsschritten entsprechend erden.
• Vom Board werden als erstes die Kabel von Tastatur und Power-LED abgesteckt.
• Dann kann die Oberseite des Gehäuses komplett abgenommen werden. Die Abschirmpappe ist nur am Expansions-Port eingeklemmt und kann aufgeklappt werden.
• Vorsicht mit den Haltenasen des Gehäuses, diese brechen leicht ab. Der hintere Teil sollte mit großer Vorsicht auseinander genommen werden.
• Anschließend werden sämtliche Schrauben am Rand des Boards gelöst.
• Das Board kann nun vorsichtig herausgenommen werden.

Das Auslöten der 4164-RAM

Der 4416-RAM-IC kann vorsichtig ausgehebelt werden

• Für den Ausbau der beiden 4416-RAMs muss man die Lötstellen zuerst einmal neu verzinnen. Ohne frisches, möglichst bleihaltiges, Lötzinn ist es nur schwer möglich die alten Verbindungen zu schmelzen. Durch die gute Wärmeleitung des neu aufgetragenen Zinns, ist das entfernen dann kein Problem mehr.
• Zum Auslöten der alten RAMs ist eine beheizbare Lötabsaugpumpe die erste Wahl. Es geht aber auch mit einer nicht beheizbaren oder mit einer Entlötlitze recht einfach. Eine weitere Alternative sind Hohlnadeln.
• Ist der alte Speicherbaustein entfernt, werden die Löcher noch einmal mit Lötkolben und Litze gereinigt und sauber freigelegt.
• Zuletzt wird das Board an den jetzt freien Stellen mit Propylalkohol gereinigt.

Der Einbau der 4464-RAM

Die Sockel werden zum Verlöten aufgesteckt

• Das Einstecken und Verlöten der Sockel ist einer der einfachsten Arbeitsschritte. Als erstes wird Flussmittel auf die Löt-Pads aufgetragen.
• Die Sockel werden dann eingesteckt und sauber verlötet.
• Dann können die neuen 32-KByte-RAMs in die Sockel eingesetzt werden.
• Anschließend wird getestet, ob das Board die bisherigen Aktionen unbeschadet überstanden hat. Es reicht, wenn der Power-Stecker und der Video- oder Antennenstecker angeschlossen werden.
• Wird der Rechner nun testweise eingeschaltet, sollte er auch mit neuen RAMs genau wie zuvor laufen. Der nutzbare Speicherplatz ist unverändert, solange die Adressleitung nicht wie dafür nötig angepasst wurde.
• Wenn man will, kann man nun auch die alte 4416-RAMs nochmal testen. Wenn sie das Auslöten unbeschädigt überstanden haben, kann man sie zur weiteren Verwendung aufbewahren. Da das Board nun ja gesockelt ist, geht dieser Test jetzt schnell und einfach.

Vereinzelt wurden die neuen RAMs einfach "huckepack" auf die alten gelötet. Das funktioniert in der Regel ohne Probleme, ist aber schlampiger Pfusch. Wer sich das Auslöten unbedingt ersparen will, sollte die alten RAMs zumindest am Gehäuserand abzwicken und dann auch die herausstehenden Pins entfernen. Das ist sicher auch keine elegante Lösung, aber dafür nicht anfällig für unnötige Probleme. Beim Austauschen eines IC sollte man aber grundsätzlich immer einen Sockel anbringen! Macht man einen Fehler oder baut einen defekten RAM-Baustein ein, hat man hinterher sonst die doppelte Arbeit. Zudem wird der neue IC dann auch nicht durch das Einlöten strapaziert.

Adressleitungen

Damit die 4464-RAM nun mit der richtigen Kapazität erkannt werden, müssen sie neu adressiert werden. In der Praxis bedeutet das:

• An U7 Pin 2 besteht eine Verbindung zu U7 Pin 16. Diese Verbindung muss unterbrochen werden.
• An U8 Pin 14 liegt besteht eine Verbindung zu einer 5-V-Leitung. Diese Verbindung muss ebenfalls unterbrochen werden.
• Das A14-Signal ist auf U16 Pin 26 und auf U2 Pin 21 - Es muss auf U7 Pin 2 geleitet werden.
• Das A15-Signal ist auf U16 Pin 7 und auf U2 Pin 22 - Es muss auf U8 Pin 14 geleitet werden.

Unterbrechen der Leitung

Zum Unterbrechen der Verbindung von Pin 2 mit Pin 16 gibt es verschiedene Möglichkeiten:

• Durchtrennen der Leiterbahn mit einem Leiterbahnunterbrecher oder einer harten, nicht zu kleinen Nadel.
• Durchtrennen von Pin 2 und Pin 16 am IC mit einem Präzisionsseitenschneider.
• Sockeln des U7. Vor dem Einstecken werden Pin 2 und Pin 16 vorsichtig nach oben gebogen. Diese Methode kann bei Bedarf einfach rückgängig gemacht werden

Umleiten der Signale

• Zum Umleiten der Signale werden Litzen aufgelötet. Entweder am Board oder direkt am IC. Die Rückseite des Mainboards ist am besten geeignet.

Weblinks

• idealine.info Webseite zum C16-Speicherumbau mit Schalter zum deaktivieren
• cbmhardware.de Webseite zum C16-Speicherumbau, kurz und bündig zusammengefasst
• facebook.de Eine Facebooksite zum Thema C16-Speichertausch
• Videomitschnitt auf YouTube Ein Video zeigt den Austausch eines kaputten RAM auf einem C16