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[WIP 100%] Réparation d'un slot MV1FZ en erreur backup RAM

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Message par Bouz Dim 13 Mar 2022 - 22:49

Comme ça faisait longtemps, voilà un petit WIP sur la réparation du slot MVS de l'ami Astro62 qui a appelé à la coopération par ici:
https://www.neogeo-players.com/t3893p25-probleme-slot-neo-geo-mvs-mv1fz

Sur le screenshot envoyé...

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on pouvait comprendre qu'il y avait un souci avec la puce de poids faible de la Backup RAM (puisque c'est l'octet de poids faible qui ne contient pas ce qu'on attend de lui.
Je lui ai donc proposé de changer sa puce de RAM. Ca tombe bien, n'en avais acheté quelques unes récemment.

Nous voilà donc quelques jours plus tard, avec un beau paquet contenant un beau slot et son beau post'it:

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Comme d'habitude, je m'empresse de remplacer la ROM d'origine (un Unibios) par la ROM de diagnostics...

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Comme souvent, cette ROM est pratique, mais elle ne m'aide pas beaucoup. Pour le coup, elle me donne plutôt moins d'informations que l'UniBIOS.

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Au passage, les RAM de backup, ou BRAM, sont les 2 puces sous mon stylet flou. Elles sont clairement dans la zone de backup (ce n'est pas toujours aussi évident). On peut les reconnaître parce qu'elles ne sont pas alimentées directement par le rail 5V du slot. En effet, backup oblige, elles sont alimentées par un accu quand le slot est déconnecté.
Elles ressemblent furieusement aux RAM système juste à côté. Elles font d'ailleurs la même taille.
Elles se promènent souvent par deux, parce qu'il s'agit de puces de RAM avec des bus de données de 8 bits. Le CPU (un 68000) tournant sur un bus 16 bits, on place deux puces de RAM en parallèle pour avoir 16 bits en tout.

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Avec l'UniBIOS, le message est plutôt clair: on écrit "5555" dans la BRAM (donc 55 dans chaque puce), et on lit "5540". La puce qui contient les 8 bits de poids faible a donc un souci. Elle renvoie systématiquement "40".

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Pour analyser les lectures / écritures sur ces puces, il faut se placer dans une situation où elles sont accédées. Alors autant la RAM principale (ou de travail, ou WRAM) est lue et écrite en permanence, autant la BRAM n'est lue qu'au moment du test.
Je sais que le Neo Diag BIOS permet de lancer des batteries de tests en boucle quand on sait les mériter et accéder au menu.
Pour le menu, il faut appuyer sur les 4 boutons au démarrage. Là, je n'en ai que 3, mais j'ai mis un fil entre la masse et le 4ème bouton Smile.

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On peut alors accéder au menu et au test des RAM...

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Sauf que ce coquin s'arrête à la première erreur et ne boucle absolument pas sur les accès à la BRAM!
Au passage, un nouveau message... J'attends un "00" sur la RAM de poids faible, et je reçois un "40". La même valeur qu'avec l'UniBIOS. La coincidence est trop grosse, j'en déduis que la BRAM de poids faible, ou LOWER BRAM, ou LBRAM, est défaillante, et j'entreprends de la changer.

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Mais avant ça, il faut l'identifier sur la carte. Parce qu'il y en a 2, et qu'elles sont absolument identiques!
On va utiliser pour ça les infos de brochage des BRAM et de la ROM système. On voit les BRAM et leurs broches d'entrées-sorties I/O1 à I/O8, et la ROM système avec ses broches Q0 à Q15. Alors oui, si les deux étaient partis de 0 ou de 1, ça aurait été plus simple. Les 3 puces étant sur le même bus de données, elles partagent leurs lignes. On a donc la broche I/O1 de la puce de LBRAM qui est reliée à la broche Q0 de la ROM. Et on aura la broche I/O1 de la puce de HBRAM (HIGH Backup RAM) reliée à la broche Q8 de la ROM.

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Un coup de multimètre, et on a trouvé la puce de LBRAM!

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Dernière édition par Bouz le Sam 30 Avr 2022 - 18:44, édité 1 fois
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Message par snkspirit Dim 13 Mar 2022 - 23:19

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Y'a pas de pierre dure, que des bras mous !!!
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Message par Bouz Lun 14 Mar 2022 - 22:10

Avant d'intervenir dans la zone de backup d'un slot MVS, il faut enlever son accu. En effet, même slot éteint, on a du courant sur ces puces (pour maintenir la RAM en vie), sur la puce de calendrier, et sur la petite puce d'à côté donc on va reparler très vite!
D'ailleurs, pour éviter que quelque chose fasse un court circuit entre des pistes au dos de la carte pendant son stockage ou son exploitation, elle sont cachées sous une mousse solidement collée au dos de la carte.
J'ai vu plusieurs techniques pour décoller ça. S'énerver dessus et faire des confettis, tirer dessus doucement, l'inonder d'alcool isopropylique, ...
Eh ben moi, je ramolis la colle au pistolet à air chaud, et ça marche plutôt bien.

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On peut ensuite dessouder l'accu avec sa pompe préférée et son attelle. Il faut chauffer fort et vite, parce qu'un accu, ça n'aime pas chauffer. Pas du tout.

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Ensuite, c'est opération dessoudage de la SRAM incriminée au pistolet à air chaud. La zone est délimitée au ruban Kapton pour éviter de dessouder ou d'endommager les composants environnants. On descend progressivement pour chauffer la carte sans brutalité, sous peine de la délaminer (les couches se séparent et on risque de péter des via au passage).

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Après ça, c'est nettoyage des pads à la tresse à dessouder et au flux pour qu'ils soient bien plats et bien lisses (et bien propres). On utilise une pointe de fer plate parce que c'est pratique, et parce qu'on va s'en resservir pour souder la suivante et parce que le fer met du temps à refroidir alors on n'a pas envie d'avoir à changer.

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On positionne la puce au mieux sur les pads, et on appuie dessus pour qu'elle ne bouge plus.
On peut ensuite mettre un point de soudure dans un coin, ajuster la position de la puce, souder le coin opposé, puis les 2 autres coins.

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On peut ensuite procéder au soudage. Les pattes sont petites, mais à peu près rigides. Je ne sais pas comment s'appelle cette technique en français, mais en anglais, c'est du "Drag soldering". On pose le fer dans un coin et on "tire" l'étain, en gros. Le flux fait le reste du boulot parce qu'il est sympa.

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Après ça, on est tout excité, on branche le slot, et hop...
... c'est pareil qu'avant!

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On dit des gros mots, on avertit le propriétaire, et on repart pour une analyse plus poussée. La bonne nouvelle, c'est que je n'ai pas saccagé la puce de RAM en la retirant, alors je pourrai m'en resservir un jour (vu qu'elle fonctionne probablement très bien).
Je me lance ensuite dans un sondage comparatif des broches d'écriture des deux puces. Comme expliqué plus haut, les deux puces fonctionnent en parallèle pour former des mots de 16 bits. Elles sont donc écrites et lues toutes les deux en même temps.
Au passage, je bricole des sondes CMS à accrocher à mes sondes d'oscilloscope. Pratique parce que les crochets des sondes sont prévus pour des composants traversants.

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En mettant un trigger sur les fronts de la puce de UBRAM (qui fonctionne), on voit assez bien que la LBRAM ne reçoit pas de signal d'écriture!

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Pour en avoir le coeur net, je fais la même chose sur les broches de lecture...

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Et là, par contre, je vois bien la seule et unique tentative de lecture demandée par le BIOS avant de planter. Et les signaux bleu et rouge se superposent.

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Ces signaux sont pilotés par le Neo-C1. Cette puce a plein d'utilisations, donc une partie du memory mapping, et c'est elle qui va piloter les lignes de contrôle (lecture et écriture) de la RAM principale et de la backup RAM. En l'occurrence, c'est sa broche 98, là, SRAMWEL. Pour les humains:
- Static RAM (par opposition à la RAM dynamique qu'on trouve sur nos PC. La SRAM garde ses valeurs tant qu'elle alimentée sans avoir besoin d'être rafraîchie. Ca a l'air pourri de loin, mais c'est mieux)
- Write Enable (la commande d'écriture. Pour lire, c'est Output Enable. Vous aussi, amusez-vous à trouver la broche sur le Neo-C1)
- Lower (la RAM qui contient les 8 bits de poids faible. Les 8 bits de poids fort sont sur la Upper RAM)

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On peut tracer les pistes /OE (contrôle de lecture) de la puce Neo-C1 aux différentes SRAM, et pareil avec les pistes /WE pour la RAM système. Mais les broches /WE du Neo-C1 ne sont pas raccordées directement aux broches /WE des puces de backup RAM.

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Pour savoir par quel intermédiaire la broche SRAMWEL du Neo-C1 est rattachée à la broche /WE de la LBRAM, j'attache une pince sur la broche /WE et je rattache la pince à une sonde de mon multimètre. Avec l'autre sonde, je suis la piste (qui disparaissait sous une puce).
Et la voilà sur cette petite puce de rien du tout.

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Il s'agit d'une porte OR. Une entrée de la porte est raccordée au Neo-C1, et sa sortie est reliée à la LBRAM.
S'agissant d'une logique négative (la barre devant WE dans /WE), l'écriture est active quand la broche reçoit un signal au niveau bas (0V). D'après la logique de la porte OR, du moment que l'une des entrées a une valeur haute (5V), la sortie sera forcément au niveau haut (5V) et l'écriture ne pourra pas être activée.
Ma théorie est que cette puce est là pour éviter les écritures aléatoires dans la SRAM quand le slot est éteint. En effet, la SRAM reste alimentée par la pile, et toutes ses lignes de bus de données et d'adresses restent raccordées avec les autres puces du slot. Et une machine au repos, ça prend des valeurs complètement aléatoires, souvent liées au 50Hz ambiant du réseau électrique. Il suffit que la broche /WE se prenne un signal bas pour que la RAM enregistre une valeur alétoire à une adresse aléatoire.
La pile de sauvegarde va donc injecter un niveau haut (3V, en l'occurrence) dans la porte logique, qui va forcer sa sortie à un niveau haut, et neutraliser les écritures sur la SRAM. C'est la grande classe (si j'ai bien compris).

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Maintenant, il reste 2 possibilités:
- L'un des deux signaux d'entrée de la puce est pourri, et un autre composant est en faute (le Neo-C1 ou autre chose)
- La porte logique a une sortie morte

Pour le vérifier, j'attache mes sondes sur la sortie (à gauche, en rouge) et une entrée (à droite, en blue).

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Je mets mon oscilloscope en mode single shot pour immortaliser l'instant, je rallume le slot, et voilà ce que je trouve...

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L'entrée (en blue) prend une valeur basse l'espace d'un instant, et reste à l'état haut le reste du temps.
La sortie (en rouge) reste à l'état bas.
Quelle que soit la valeur de la 2ème entrée (qu'on ne voit pas ici), je devrais avoir au minimum la sortie à l'état haut quand l'entrée est à l'état haut.
=> La sortie est fausse, la puce est morte!


Je regarde sur eBay, et je trouve une remplaçante pour 3€. Pas de traces de puces dispo sur les grands sites de distributeurs (ou alors par rouleaux de 5000) grâce à la crise du silicium. Super.
Je fouille donc dans mes cartes donneuses, à savoir un modem, une carte SCSI et une vieille carte mère de PC. Et là, coup de bol, je trouve une porte logique identique (bien qu'un peu plus petite) sur la carte SCSI. On la voit tout en haut à droite.

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Je fais un dessoudage dans les règles pas de l'art. Il y a une LED et 2 connecteurs juste à côté, et je n'ai pas envie de tout protéger au Kapton et de ne plus avoir de place pour manoeuvrer.
J'applique donc un paquet d'étain sur les pattes d'un côté, et je fais un mouvement latéral rapide avec le fer à souder pour que toutes les broches soient chaudes en même temps. En même temps, j'applique un minuscule effort sur la puce pour la soulever. Le côté se décolle. J'enlève le surpris d'étain à la pompe ou à la tresse (je ne sais plus), et je fais pareil de l'autre côté.
Hop, la puce est enlevée.

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Vu que je suis super pas fier de ma méthode mais qu'elle va super vite, eh ben je fais pareil sur la puce du slot.

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Après, le soudage est super rapide. Bien plus simple qu'avec la puce de SRAM, parce que bien moins de pattes. Mais un peu pénible quand même parce qu'il faut souder super droit, la puce étant très petite par rapport à l'empreinte sur le PCB.

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Je remonte le connecteur de cartouche, et j'insère ma carte de test bricolée pour le Neo Diagnostics BIOS.

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Et je peux lancer le diagnostic complet, circuit audio compris. Le résultat est plutôt satisfaisant.

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Avant de placer une vraie cartouche qui pèse 1kg, je mets une cale dessous pour ne pas forcer sur les connecteurs. Le slot ne dispose pas de sa coque plastique noire pour guider la cartouche.

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Et voilà un Puzzle Bobble dans la place...

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Et un slot qui fonctionne!
(plus qu'à ressouder l'accu!)

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Message par needaes Mar 15 Mar 2022 - 7:44

superbe boulot Bouz, tu commences à avoir un gros niveau en réparation PCB bravo Smile
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Message par Bouz Mar 15 Mar 2022 - 13:01

Merci, j'en apprends un peu plus à chaque fois.
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Message par astro62 Sam 26 Mar 2022 - 15:13

Super taf !! Belle analyse de la recherche de panne.
Dire qu'au départ, tu m'encourageai à le faire moi même , j'aurai vite tout foutu en l'air 😁

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Message par Bouz Sam 26 Mar 2022 - 20:22

astro62 a écrit:Super taf !! Belle analyse de la recherche de panne.
Dire qu'au départ, tu m'encourageai à le faire moi même , j'aurai vite tout foutu en l'air 😁

Au départ, je pensais vraiment qu'une RAM était morte. Voilà un problème bien invraisemblable!

J'ai toujours une réparation de MV4 en cours, j'attaque ton 2ème slot juste derrière!
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Message par theWave Lun 28 Mar 2022 - 8:49

Saloperies de puces...
Bravo Bouz !

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Message par cypher Lun 28 Mar 2022 - 10:26

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Message par Bouz Lun 28 Mar 2022 - 15:50

theWave a écrit:Saloperies de puces...
Bravo Bouz !

Ce n'est pas toujours celles qu'on croit. Pour une fois, ce n'était pas un Z80, une RAM ou un TTL Fujitsu!
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Message par astro62 Sam 2 Avr 2022 - 13:32

Pensée philosophique : Une puce peut en cacher une autre.


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Message par Bouz Sam 2 Avr 2022 - 18:23

Eh ben rigolons un peu...
J'ai laissé tourner le slot dans ma borne toute la journée pour voir comment se comportait la backup RAM une fois l'accu chargé.
Après ça, impossible de régler l'heure du slot! Je ne sais pas encore si c'est un souci avec la backup RAM ou avec la puce de calendrier, mais ça ne marche pas top.
@astro62 tu as souvenir d'un souci avec le calendrier?
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Message par jeep-c Jeu 7 Avr 2022 - 5:33

Et du coup tu as trouvé une solution pour ce problème de « calendrier »!?

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Objectif fullset MVS terminé !
Merci à ceux qui m’ont aidé dans cette quête un peu « folle »
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Message par Bouz Jeu 7 Avr 2022 - 6:57

jeep-c a écrit:Et du coup tu as trouvé une solution pour ce problème de « calendrier »!?

Je n'ai pas encore eu le temps de regarder!
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Message par astro62 Jeu 7 Avr 2022 - 7:09

Je n'ai jamais prêté attention au calendrier.
Est ce important ?

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Message par jeep-c Jeu 7 Avr 2022 - 7:26

@Bouz un de ces quatre !

@astro52 perso je dirais que non… je ne crois pas qu’il y ait un jeu qui « l’utilise » vraiment…
Hormis le propriétaire des machines pour avoir des informations sur le temps de jeu, pièces insérées avec les jours de la semaine, etc…

Ou alors peut être avec la carte mémoire… mais… encore faut il avoir le lecteur de carte mvs ou un slot avec un support intégré 🤔
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Message par Bouz Jeu 7 Avr 2022 - 19:45

Je vais surtout devoir revérifier que la backup RAM est bien conservée avec la porte logique maintenant que la batterie est chargée.
Le calendrier n'est pas essentiel, en particilier avec un Unibios qui permet de sauter son diagnostic au démarrage. C'est juste un peu dommage...
Bref, je vais tester tout ça...
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Message par Bouz Dim 10 Avr 2022 - 18:12

Bon, je pense que j'ai l'explication...
Ta batterie est potentiellement morte. Après une journée dans la borne en marche (et une semaine d'attente), elle me donne 0.7V au lieu de 3.6V. Du coup, la mémoire se corromp à chaque lancement.
Je vais devoir refaire les tests pour m'assurer que ce n'est pas la porte logique qui consomme trop de courant, mais c'est du CMOS et il n'y a pas de transitions, alors ça ne devrait pas être le cas.
Du coup, à chaque démarrage, le slot détecte de la backup RAM corrompue et la réinitialise => impossible de sauvegarder les scores Sad.
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Message par Bouz Dim 10 Avr 2022 - 19:04

Et pour ceux qui se demandent à quoi ressemble le contenu d'une EPROM...
On voit les cellules de mémoire et les fils qui mènent à chacune des pattes de la puce.
Non, ce n'est pas un terrain de foot.
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Message par Bouz Ven 15 Avr 2022 - 21:50

Je viens de faire des mesures comparatives, et je pense que je vais choisir la voie de la raison: j'ai acheté des portes OR neuves dont je suis sûr qu'elles sont en CMOS, pour bouffer moins de batterie et avoir des niveaux logiques plus hauts à basse tension.
A suivre dans 2 semaines quand je les aurais reçues.
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Message par jeep-c Ven 15 Avr 2022 - 22:38

Une réparation assez longue 👍 Ce brave slot finira t’il par fonctionner comme au premier jour…  🤞


Dernière édition par jeep-c le Sam 16 Avr 2022 - 8:45, édité 1 fois
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Message par Bouz Sam 16 Avr 2022 - 6:54

Elle s'étire dans le temps, mais je n'y ai pas passé énormément de temps pour le moment, ça va Wink.
En attendant les puces, je suis passé à l'autre slot de l'ami Astro. Et lui, il fait nettement moins rigoler!
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Message par astro62 Dim 17 Avr 2022 - 20:59

Oui , c'est un petit vicieux celui là !!!

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Message par theWave Dim 17 Avr 2022 - 21:05

Bouz a écrit:Bon, je pense que j'ai l'explication...
Ta batterie est potentiellement morte. Après une journée dans la borne en marche (et une semaine d'attente), elle me donne 0.7V au lieu de 3.6V. Du coup, la mémoire se corromp à chaque lancement.
Je vais devoir refaire les tests pour m'assurer que ce n'est pas la porte logique qui consomme trop de courant, mais c'est du CMOS et il n'y a pas de transitions, alors ça ne devrait pas être le cas.
Du coup, à chaque démarrage, le slot détecte de la backup RAM corrompue et la réinitialise => impossible de sauvegarder les scores Sad.

Tu peux pas juste essayer de mettre une pile neuve ? (je suis un génie, merci)

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Message par jeep-c Dim 17 Avr 2022 - 21:15

Ah oui tiens! 😄

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Objectif fullset MVS terminé !
Merci à ceux qui m’ont aidé dans cette quête un peu « folle »
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