古董級德州儀器圖形計算器拆解：竟然還能超頻

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- o  z! J* G" |2 Y最近入手了一臺二手的 德州儀器 TI-92 Plus 圖形計算器，這是臺古董級的產(chǎn)品了，最初發(fā)布于上個世紀末(1999年)，現(xiàn)在可以算是德州儀器的經(jīng)典之作了。雖然手上已經(jīng)有一臺同樣是德州儀器出品的圖形計算器 TI-Nspire CX CAS，但是個人還是比較偏愛經(jīng)典手持設(shè)備慣用的 QWERTY 全鍵盤(經(jīng)典設(shè)備的個人收藏意義大于實用價值)。

8 d# u0 K+ x( l! |9 k本來想入臺 TI Voyage 200(它是 TI-92 Plus 的后續(xù)升級版本，除了 Flash ROM 是 TI-92 Plus 的三倍以及 CAS 系統(tǒng)版本高一點之外，其它軟硬件參數(shù)與 TI-92 Plus 基本一致)，但是目前已經(jīng)很難買到好成色的 Voyage 200 機器了，即使有也是數(shù)百元到上千元的高價;所以退而其次入手了一臺成色不錯的 TI-92 Plus(閑魚上花了200元入手)，去年壇友在交易區(qū)也有批量出售，盡管兩年前我就在 Google Play 上付費購買了安卓版的 TI 圖形計算器模擬器，可以完整模擬運行這款圖形計算器的系統(tǒng)，但是畢竟是模擬器，虛擬屏幕按鍵的手感是無法與實體計算器的按鍵相比的。
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. @& R$ q  F5 N# r下面先上一些這款圖形計算器的外觀整體和局部照片：

% m( Y( J5 V7 I# B# ]! h8 _下面講一下為何要超頻以及實現(xiàn)的方法：
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根據(jù)相關(guān)資料(德州儀器官方以及相關(guān)技術(shù)論壇技術(shù)資料)，TI-92 Plus 這款圖形計算器所采用的 CPU 是摩托羅拉(Motorola)的 68K系列 MC68SEC000，主頻是12MHz(也有資料說是 10MHz)。毫無疑問，這個主頻從目前的角度來看確實是太低了(現(xiàn)在很多便宜的單片機的主頻都有10多MHz了)，而且這款計算器在實際操作使用中也確實在執(zhí)行某些復(fù)雜運算時需要等待若干秒甚至更多的時間。
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  |* i* q7 P* R, A/ u  O# F, a在網(wǎng)上 Google 搜索了下，發(fā)現(xiàn)國外早已有技術(shù)達人發(fā)現(xiàn)了給這款圖形計算器的CPU超頻的方法。仔細看了下資料其實說的是 TI-92 和 TI-92 II 的超頻方法，原文是英文，主要方法就是將 TI-92 的 PCB 電路板上的貼片電容 C11(參數(shù)據(jù)說是 47pF)焊下來，換上一個參數(shù)為 8pF 的貼片電容(如果更換此電容后計算器開不了機或者開機后系統(tǒng)運行出現(xiàn)顯示亂碼，則可以將此電容換成 10pF 再試);文中推薦的一個方案是在原來的 47pF 電容上再串聯(lián)上一個可切換的開關(guān)和一個10pF的電容(總電容等效8pF)，這樣需要超頻時可以通過開關(guān)切換到超頻檔(因為超頻后會比較費電，而且游戲程序在超頻后會運行的很快，所以當玩游戲或者想要省電時可以用開關(guān)切換到普通檔上)。
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6 T  f) X2 h* h% _* N, G據(jù)文中所述，這個方法可以將 TI-92 (以及 TI-92 II)的 CPU 的工作頻率提高到原先的默認主頻(10MHz 或 12MHz)的近一倍(18-20MHz)左右。

雖然文中也附帶說這個方法同樣可以適用于 TI-92 Plus，然而，實際上 TI-92 Plus 的 PCB 電路板布局是經(jīng)過改進的，布局與 Voyage 200 更為接近，與 TI-92 有明顯差異。但是超頻的原理還是一樣的。對于 TI-92 Plus，想要實現(xiàn)超頻，需要更改的電容實際上是 C9。
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另一個網(wǎng)站的技術(shù)資料指明了適用于 TI-92 Plus 的正確超頻方法，此文中嘗試將 C9 電容參數(shù)替換為10pF(兩個20pF電容串聯(lián)后的等效值)，但是系統(tǒng)啟動出現(xiàn)了錯誤，于是僅換上一個20pF的電容，成功實現(xiàn)了超頻。根據(jù)此文，我嘗試在 TI-92 Plus 計算器上實現(xiàn)了超頻，具體方法如下。
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8 B3 h0 v+ q% O. P9 e! u: w首先是拆下計算器后蓋，取下電池(CR2032 備份電池和 4節(jié)五號主供電電池)。
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( n, c$ u+ D! z然后是用合適的螺絲刀卸下后背的所有螺絲，取下后殼，這樣就可以看到里面的整個 PCB　電路板了。
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可以看到整塊PCB表面覆蓋了一塊屏蔽層，揭下此屏蔽層就可以看到PCB上的電路和元器件了。
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上圖中 PCB 中央?yún)^(qū)域用小紅圓圈標記圈起來的那個元件就是這次改造將要替換的貼片電容 C9。

( x' q4 P& @* c7 a7 q下面是局部圖示，中間用圓圈標記的是 C9。

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用電烙鐵將 C9 焊下來，用萬用表測量了下，這個 C9 的參數(shù)是 16pF(并不是之前看的資料中所說的 47pF)。于是嘗試換個 10pF 的電容焊上去，結(jié)果計算器開機后系統(tǒng)無法正常工作(出現(xiàn)顯示亂碼)，估計是超頻后 CPU 速度過快。
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于是又換成一個 15pF 的貼片電容換上去(手上沒有 0603 尺寸的合適參數(shù)的貼片電容，于是就找了個 0805 尺寸的替代，只是體積稍大一點而已)。這次計算器就可以正常開機工作了，而且操作反應(yīng)速度明顯快了些，執(zhí)行復(fù)雜運算所消耗的時間也明顯縮短了，超頻成功。因為基本上不打算拿它玩游戲，所以就不增加切換開關(guān)了，直接焊個 15pF 的電容就搞定了，雖然比原電容只少了1pF，但是效果很明顯，速度明顯快了。
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/ o- X$ E$ q4 ?' e& Y* U" l下面是用于更換的貼片電容(15pF)以及焊上去的效果：
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接上樓，超頻成功后，繼續(xù)發(fā)些拆機圖如下：
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( [9 x1 ]0 i( `- `- |$ Z% m下面是 TI-92 Plus 圖形計算器 PCB 局部圖：

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" p8 Q- }8 @: b6 ~4 w下面是這次超頻所用到的主要工具(萬用表忘記拍照了，用的是優(yōu)利德 UT61E)：
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完成后，重新組裝好，外觀完好如初：

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嘗試計算一個“250!”(即：250的階乘，輸入“!”的方法見下面的第2樓中的第一幅截圖)，沒超頻之前需要7秒完成顯示結(jié)果，超頻后只需要4秒鐘即可完成顯示結(jié)果，明顯運算速度快了。

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再安裝個超級瑪麗(Super Mario)68K版移植游戲試試，游戲中的物體移動速度也明顯加快了，如果熟練的話玩通關(guān)還是可以的。

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如果有壇友對此圖形計算器感興趣的話，可以嘗試在你的安卓手機上安裝一個模擬器體驗一下(需要另行去德州儀器官方網(wǎng)站免費下載計算器的 ROM 文件)：Graph 89 1.1.3c (可以模擬 TI-89、TI-89 鈦、TI-92、TI-92 Plus 以及 Voyage 200)或者 Calc 92+ 1.0.15 (只能模擬 TI-92 和 TI-92 Plus)。
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1 R( n! {% {6 x% P) Y9 Y- L5 b3 l7 j德州儀器常用圖形計算器 ROM (包含 Voyage 200、TI-92 Plus 等型號的圖形計算器系統(tǒng)固件) 建議大家在模擬器中首選安裝 Voyage 200 的 ROM 文件，因為 Voyage 200 的內(nèi)置 Flash 閃存空間比 TI-92 Plus 多1MB左右，所以可以安裝更多的應(yīng)用程序以實現(xiàn)更多的功能。

7 x: Y+ s& t, z% i0 e德州儀器 TI-92 Plus 圖形計算器官方中文使用說明書(PDF格式文檔)其它型號圖形計算器的使用說明書請自行訪問德州儀器官方網(wǎng)站下載。模擬器運行截圖：注意：TI-92 系列(包括 TI-92、TI-92 Plus、Voyage 200 等型號)圖形計算器的屏幕不是觸控屏，所以計算器屏幕中的菜單選項操作是通過計算器的右上角的實體方向鍵上下左右移動光標實現(xiàn)的。另外，模擬器采用的是德州儀器實際發(fā)行的圖形計算器的官方 ROM 文件(計算器系統(tǒng)固件)，所以模擬器中仿真的計算器的所有計算和操作以及設(shè)置功能與實體計算器是完全一致的(除了與電腦同步文件不能用，但可以通過模擬器菜單安裝文件到計算器中)。安卓手機上運行 Graph 89 模擬器仿真 TI-92 Plus 圖形計算器的截圖：

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安卓手機上運行 Graph 89 模擬器仿真 Voyage 200 圖形計算器的截圖：
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7 N' S2 B% N2 e7 @: ?' ~& V; ^3 ^" ?9 m實體計算器以及手機上運行模擬器的照片(TI-92 Plus 實體計算器和在安卓手機上的 Graph 89 模擬器中仿真 Voyage 200 和 TI-89 鈦的效果圖，以及 TI-92 Plus 與 Nspire CX CAS 實體機合照)：
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renpp0167

太專業(yè)了，這玩意看不懂，只是玩游戲的話我明白

dandaocike

啥游戲機長這樣