Neo Geo AES Startup Failure: Tracking Down an Active RESET and HALT Condition

Première étape : vérification des alimentations sur les différents composants de la carte mère. Toutes les tensions sont présentes et stables à 4,9 V, ce qui est parfaitement acceptable.

Nous poursuivons ensuite avec l’analyse des signaux RESET et HALT, tous deux générés par le NEO-B1. Les deux lignes sont maintenues à l’état bas, ce qui signifie qu’elles sont actives.

Pour rappel :

• Le signal RESET force le redémarrage de la séquence d’initialisation des différents composants.
• Le signal HALT arrête l’exécution du processeur 68000 afin de lui indiquer qu’une étape critique de l’initialisation ne s’est pas déroulée correctement.

La ligne RESET est une ligne commune partagée entre plusieurs composants de la carte mère :

• 74HC259
• NEO-B1
• LSPC2-A2
• Z80
• YM2610
• 68000

Le premier suspect est naturellement le LSPC2-A2. Je décide donc de soulever sa broche RESET afin d’observer le comportement de la ligne au moyen de l’oscilloscope.

Voici le résultat obtenu :

The first step is to verify the power rails across the motherboard. All major components are correctly supplied with 4.9 V, which is well within specifications.

Next, we examine the RESET and HALT signals, both generated by the NEO-B1. Both lines are held low, meaning they are active.

As a reminder:

• The RESET signal forces the system to restart its initialization sequence.
• The HALT signal stops the 68000 CPU, indicating that a critical part of the initialization process has failed.

The RESET line is shared by several devices on the motherboard:

• 74HC259
• NEO-B1
• LSPC2-A2
• Z80
• YM2610
• 68000

The LSPC2-A2 naturally becomes our first suspect. To investigate further, I lift its RESET pin and monitor the RESET line using an oscilloscope.

Here is the result:

La forme d’onde observée n’est ni à l’état bas, ni à l’état haut, et certainement pas très esthétique. Néanmoins, elle montre un comportement différent de celui attendu lorsque la broche RESET du LSPC2-A2 est connectée. C’est déjà une information intéressante.

Je décide alors d’effectuer exactement le même test sur le NEO-B1.

Cette fois-ci, le résultat est beaucoup plus parlant : les signaux HALT et RESET reviennent tous les deux à l’état haut. Le système n’est donc plus maintenu dans un état de blocage.

L’étau commence à se resserrer. Le problème semble désormais provenir de l’un des deux principaux circuits graphiques de la carte : le LSPC2-A2 ou le NEO-B1.

Avant de sortir la station à air chaud et de dessouder des composants coûteux pour rien, il est temps d’effectuer quelques mesures complémentaires.

Je commence par mesurer la résistance entre la broche RESET du LSPC2-A2, toujours levée, et la masse.

Le multimètre affiche environ 4,7 kΩ.

C’est plutôt rassurant. Si cette valeur avait été de quelques ohms seulement, cela aurait pu révéler un court-circuit interne au composant et renforcer les soupçons à son encontre. Avec une résistance de 4,7 kΩ, rien ne permet pour l’instant d’incriminer directement le LSPC2-A2.

J’effectue ensuite la même mesure sur la broche RESET du NEO-B1.

Là encore, la valeur obtenue est d’environ 4,7 kΩ, ce qui tend à montrer qu’aucun des deux ASIC ne présente de court-circuit évident sur son entrée RESET.

À ce stade du diagnostic, malgré des signaux RESET et HALT anormalement actifs, rien ne permet encore d’affirmer que l’un des deux circuits graphiques est défectueux. Il va donc falloir poursuivre l’enquête et comprendre ce qui pousse le NEO-B1 à maintenir le système dans cet état de blocage.—

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The waveform is neither clearly low nor high, and it certainly does not look particularly healthy. However, it behaves differently from what is observed when the LSPC2-A2 RESET pin is connected, which already provides a useful clue.

I then perform the exact same test on the NEO-B1.

This time, the result is much more interesting: both the HALT and RESET signals return to a high state. The system is no longer being held in a blocked condition.

The investigation is starting to narrow down. At this point, the fault appears to involve one of the two main graphics ASICs: the LSPC2-A2 or the NEO-B1.

Before reaching for the hot-air station and removing expensive chips unnecessarily, it makes sense to perform a few additional checks.

I begin by measuring the resistance between the lifted RESET pin of the LSPC2-A2 and ground.

The meter reads approximately 4.7 kΩ.

This is actually encouraging. Had the reading been only a few ohms, it could have indicated an internal short circuit within the chip itself. With a resistance of 4.7 kΩ, there is currently no evidence pointing directly to a defective LSPC2-A2.

I then perform the same measurement on the NEO-B1 RESET pin.

Once again, the reading is approximately 4.7 kΩ, suggesting that neither ASIC exhibits an obvious short circuit on its RESET input.

At this stage of the repair process, although the RESET and HALT signals remain abnormally active, there is still no clear indication that either graphics chip is defective. Further investigation is required to determine why the NEO-B1 continues to hold the system in this blocked state.

Au démarrage, le système — et plus particulièrement les circuits graphiques — doit se synchroniser à l’aide de plusieurs horloges et signaux internes indispensables à son bon fonctionnement.

Je décide donc de vérifier méthodiquement tous ces signaux dans l’espoir de trouver une anomalie : horloges, synchronisations, blanking, etc.

Et bingo !

Je tombe sur le BNBK, plus connu sous le nom de VBLANK.

Pour ceux qui ne sont pas familiers avec le terme, il s’agit d’un signal essentiel qui indique la fin de l’affichage d’une image et le début de la suivante. Sans lui, la logique vidéo et plusieurs mécanismes internes ne fonctionnent plus correctement.

Une fois le coupable identifié, je décide de suivre la piste afin de localiser physiquement la coupure.

J’aime autant réparer directement à l’endroit du défaut plutôt que de tirer un fil de trente centimètres à travers la carte. Avec l’âge, on devient plus exigeant sur la qualité des réparations. Ma femme utilise généralement un autre terme…casse couilles !

J’ai bien fait de prendre le temps de suivre cette piste, car je découvre au passage une seconde zone suspecte juste à côté.

Et ce n’est pas n’importe quelle piste : elle transporte le signal WE (Write Enable) des RAMs palette. Autrement dit, une autre ligne critique du sous-système vidéo.

Concernant la réparation elle-même, j’ai longtemps cherché le fil parfait pour refaire les pistes endommagées.

Finalement, la meilleure solution que j’ai trouvée est beaucoup plus simple : de la tresse à dessouder préalablement étamée, dont je récupère quelques brins.

La section est idéale :

• suffisamment fine pour suivre le tracé d’origine ;
• suffisamment robuste pour être manipulée facilement ;
• et surtout beaucoup plus discrète qu’un fil classique.

Une fois la réparation terminée, je nettoie soigneusement la zone à l’alcool isopropylique afin d’éliminer les résidus de flux et retrouver une surface propre et mate.

Pour finir, j’applique une fine couche de résine UV que je polymérise pendant quelques secondes seulement. Cela protège la réparation, renforce mécaniquement la piste reconstruite et lui donne un aspect beaucoup plus professionnel.

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During power-up, the system — and especially the graphics subsystem — relies on a number of internal clocks and synchronization signals to initialize properly.

I therefore decided to systematically check all of these signals, hoping to uncover a broken trace or a missing clock somewhere along the way.

And bingo.

The culprit turned out to be BNBK, better known as the VBLANK signal.

This signal is extremely important because it marks the end of a video frame and the beginning of the next one. Without it, several critical video-related functions simply cannot operate correctly.

Having identified the fault, I immediately started tracing the signal path to locate the physical break.

Personally, I prefer repairing a trace at the point of failure rather than running a long jumper wire across the entire motherboard. As you get older, you become more demanding about repair quality. My wife would probably use a different description…

Taking the time to follow the trace turned out to be a good decision, because I discovered another suspicious area right next to the original fault.

And this wasn’t just any signal.

The adjacent trace carried the WE (Write Enable) signal for the palette RAMs, another critical line within the video subsystem.

As for the repair itself, I spent years looking for the perfect wire for trace reconstruction.

Ironically, the best solution I have found is simply using strands taken from pre-tinned desoldering braid.

The wire gauge is almost perfect:

• thin enough to follow the original PCB trace;
• strong enough to handle easily;
• and far less intrusive than traditional hookup wire.

Once the repair is complete, I thoroughly clean the area with isopropyl alcohol to remove any remaining flux residue and restore a clean matte finish.

To finish the job, I apply a thin layer of UV-curing solder mask and expose it for a few seconds. This protects the repair, reinforces the rebuilt trace mechanically, and gives the final result a much more professional appearance.

Après l’application de la résine UV et le nettoyage final, je contrôle à nouveau les signaux concernés à l’oscilloscope.

Bonne nouvelle, le signal est désormais propre et conforme à ce que l’on attend. Plus aucune anomalie visible, la forme d’onde est stable et les niveaux logiques sont corrects.

À ce stade, tout semble indiquer que la coupure a bien été réparée et que les différents composants peuvent à nouveau communiquer correctement.

Il ne reste plus qu’à remettre la machine sous tension et vérifier si la Neo Geo est enfin prête à reprendre du service.

After applying the UV solder mask and performing a final cleaning, I probe the affected signals once again with the oscilloscope.

The good news is that the signal now looks exactly as expected. The waveform is clean, stable, and free of any obvious anomalies, with proper logic levels throughout.

At this point, everything suggests that the broken trace has been successfully repaired and that communication between the various components has been restored.

All that’s left to do now is power up the system and see if the Neo Geo is finally ready to come back to life.