O único circuito integrado é o CMOS 4013, um duplo flip-flop tipo D. O flip-flop 1 é utilizado em configuração pouco usual apenas para isolar a sinal /RESET do Z80 da entrada do flip-flop 2 (isto é, como um buffer). A entrada data e o clock estão desativados, e normalmente o clear e o preset estão em nível alto (1). Nesta situação a saída /Q e Q ficam em nível 1, e o capacitor é rapidamente carregado via diodo D1.

Quando o /RESET fica em nível baixo deixando clear em 0, a saída /Q passa para a 0, e o capacitor C1 é lentamente descarregado através do resistor R1. Caso o /RESET volte logo para nível alto, /Q volta a 1 e o capacitor é rapidamente recarregado via D1.

Porém quando /RESET ficar em nível baixo por um tempo mais longo (tipicamente 2 s), o capacitor é descarregado o suficiente para que a entrada clock do segundo flip-flop fique em 0.

Quanto /RESET volta ao nível 1, o capacitor é rapidamente recarregado e a entrada clock do flip-flop 2 recebe uma rápida transição 0 para 1. Neste momento o flip-flop é engatilhado e, como data recebe o sinal de /Q, ocorre a troca de estados tanto de Q como de /Q. Assim o A14 do EPROM muda de estado, chaveando o endereço da ROM. Note que clear e preset do flip-flop 2 não são utilizados. 

Confeccionei uma placa de circuito impresso específico para esta finalidade, mas não vou mostrar sua figura pois a fiz porcamente com canetinha e ainda cometi erros. Como o circuito é muito simples, não imagino que quem já elaborou tais placas encontre algum problema. Alternativamente pode-se utilizar uma placa padrão, isto simplifica as coisas.

São 4 as ligações que devem ser feitas da placa do circuito chaveador de ROM para o TK.

• O sinal /RESET fica no pino 26 do Z80 e é ligado a um dos terminais do resistor R29 de 1M. Foi neste resistor que soldei um fio para a entrada da minha placa.

• A EPROM 27C256 com as ROM gravadas foi instalado no soquete onde ficava a ROM da Microdigital, mas com o pino 27 levantado com um alicate de bico. A este pino soldou-se um fio ligado à saída Q do flip-flop 2 na placa.

• Finalmente +5V e 0V (terra) existem em muitos pontos da placa do TK, imagino que seja trivial achá-los e portanto desnecessário dizer mais.

Como acomodar a placa no gabinete do TK vai depender da habilidade e da imaginação de cada um, mas sendo um circuito de um integrado só, ocupa pouco espaço. Eu modificara o meu TK 90X para usar uma fonte PC AT, por isso tinha arrancado o regulador de tensão 7805 e o seu volumoso dissipador de calor. Como sobrou espaço, coloquei neste lugar a placa colada com fita adesiva de face dupla, intercalando uma espuma para proporcionar o devido isolamento elétrico.

Teste de funcionamento

Eu fechei o TK 90X, conectei a interface de drive IDS-91 e liguei o micro. Saindo do DOS e voltando para o BASIC, percebi que estava com a ROM do TK ativada. Dei alguns resets breves, e sempre estava com a ROM Microdigital.

Depois dei um reset mais demorado, e pude constatar que agora outra ROM tomara seu lugar. Resets curtos não mudaram o estado da ROM.

Fiz muitos testes e o circuito funcionou a contento. Cabe ressaltar que eu tinha montado previamente o circuito em um protoboard, e com os devidos testes estava confiante de que tudo funcionaria como esperado.

Não parece haver uma lógica para saber qual das ROM é acionada ao ligar a fonte de alimentação, pareceu-me aleatória. Na verdade eu poderia ter forçado para que uma das ROM fosse a padrão logo ao ligar o computador (usando um retardo RC no clear ou preset do flip-flop 2), mas julguei que não compensaria o esforço e o aumento nas dimensões da placa de circuito impresso. Quem estiver disposto, fica a sugestão.

Considerações finais

O projeto provou-se funcional dentro de sua simplicidade, e dentro do que se propunha. Foi emocionante ver que poderia satisfazer a necessidade de compatibilidade e a nostalgia por ver a escala de cores na tela, com o bip anunciando a chegada do TK.

Existem margens para modificações no circuito, é claro. Usei o integrado 4013 porque estava à mão, mas outros flip-flops tipo D podem ser usados, como o 74LS74, com o devido cuidado de se checar a pinagem obviamente. O diodo pode ser qualquer um de sinal, comutação ou até de retificação, com tensão inversa superior a 5V (acho que somente diodo zener pode não se encaixar nesta especificação). Finalmente, pequenas mudanças nos valores de R1 e C1 podem ser experimentadas para mudar o tempo de retardo à reação ao reset, mas cuidado, valores muitos extremos podem inviabilizar o chaveamento ou anular a temporização.

Para quem realmente quer tentar montar, uma olhada nos datasheet dos integrados não fará mal, disponibilizo nos links a seguir: CMOS 4013 e UVEPROM 27C256.

Finalmente gostaria de agradecer a Nelson Antonio Gomes, por me ter gravado a EPROM com as duas ROM, ao pessoal do Yahoo Grupo TK90X e finalmente a você, caro leitor, que ainda aprecia este que foi um microcomputador fabuloso à sua época.