/
Author: Преснухин Л.Н.
Tags: компьютерные технологии компьютерные науки компьютер персональный компьютер издательство высшая школа
Year: 1988
Text
СЕРИЯ КНИГ
Семейство ЭВМ
«Электроника 60»
Персональные
ЭВМ
Семейство ЭВМ
« Электроника К1»
Управляющие
системы
« Электроника НЦ»
Персонально-
профессиональные
ЭВМ
Универсальные
машины
семейства СМ 1800
Учебные стенды
МикроЭВМ
в учебных
заведениях
СЧ ГО LH ч> г* со
Микро- -
Персональные
ЭВМ
• -EHABL LC
Рис 2.4. Микрофотография кристалла МП КР1801ВМ1
Персональные ЭВМ
1
Единство системы
команд, совместимость
интерфейсов
и конструкции
2
Одноплатные
микро ЭВМ
« Электроника МС1201»
3
Периферийные
устройства
персональных ЭВМ
типа ДВК
4
Функ циона льные
устройства
персональных ЭВМ
типа ДВК
5
Структура и основные
характеристики ДВК
6
Системное программное
обеспечение
персональных ЭВМ
типа ДВК
Заключение
Перспективы
развития ДВК
МикроЭЕВМ
Ь В ВОСЬМИ КНИГАХ
Под редакцией
лауреата Государственной премии СССР
члена-корреспондента АН СССР
Л Н ПРЕСНУХИНА
.ENABL LC
.GLOBL ALPHA
Персональные ЭВМ
КНИГА
ББК 32.973.26
М59
УДК 681.322
Рекомендовано Министерством высшего н среднего специального
образования СССР для использования в учебном процессе
В С. Кокорин, А. А. Попов, А. А Шишкевич
Рецензенты- кафедра «Автоматизированные системы управ-
ления» Московского высшего технического училища им Н Э. Ба-
маиа (зав кафедрой — проф В. Н Четвериков) лауреат
Государственной премии СССР, канд. техн, наук Б. И Ермолаев
(Научно-исследовательский центр электронной вычислительной
техники)
МикроЭВМ В 8 ки.: Практ. пособие/Под ред.
М59Л. Н. Преснухина. Кн. 2. Персональные ЭВМ/
/В. С. Кокорин А А Попов, А А Шишкевич. —
М Высш. шк_, 1988. — 159 с.: ил.
В пособии рассмотрены архитектура персональных ЭВМ «Электро-
ника Н МС 01100 1»; основные принципы их построения; сведения
о технических и эксплуатационных характеристиках семейств персональ-
ных ЭВМ типа ДВК-1 ДВК-2, ДВК-3; дано техническое описание
функциональных и периферийных устройств персональных ЭВМ этих
семейств, состав системного программного обеспечения
М
2405000000—159
001 (01) - 88
146—88
ББК 32.973.2
6Ф7.3
© Издательство «Высшая школа», 1988
Введение
Успехи электронной промышленности в создании 8, 16 и
32-разрядных микропроцессорных комплектов БИС,
БИС ОЗУ и ПЗУ информационной емкостью 16, 64 и
256 К бит, заказных БИС на базе матричных кристал-
лов, достижения в разработке портативных дешевых и
обладающих большой информационной емкостью внеш-
них ЗУ с использованием накопителей на гибких и жест-
ких магнитных дисках обеспечили массовое производство
персональных ЭВМ (ПЭВМ).
Персональная ЭВМ представляет собой миниатюри
зированный аналог миниЭВМ. Она обладает практически
такими же функциональными возможностями, значитель-
но дешевле, имеет меньшие габариты, более гибка' в при-
менении и лучше приспособлена для личного пользо-
вания.
Отмечаются следующие пять основных признаков,
характеризующих ПЭВМ [17]:
1) развитый человеко-машинный интерфейс, обеспе-
чивающий простое и наглядное управление непрофес-
сиональным пользователем;
2) большое число готовых программных средств при-
кладного характера для всех областей применения, из-
бавляющее пользователя от необходимости разрабаты-
вать программы самостоятельно;
3) малогабаритные накопители информации значи
тельной емкости на сменных носителях, обеспечивающие
взаимозаменяемость и эксплуатацию вновь приобретае
мых программных средств;
4) малые габариты и масса, позволяющие устанавли-
вать ПЭВМ на любом рабочем месте (письменный стол,
объект исследования и т. д.), а также малое энергопо-
требление;
5
5) эргономичность конструкции, привлекательность
цвета и формы элементов конструкции ПЭВМ.
Малая трудоемкость изготовления позволяет выпус-
кать персональные ЭВМ миллионными тиражами, что
способствует постоянному расширению и углублению сфе- '
ры их применения В настоящее время они широко при-
меняются в инженерных и экономических расчетах, в соз-
дании простейших рабочих станций для проектирования
новых изделий и комплексов по диагностике радиоэлек-
тронной аппаратуры при ее производстве и ремонте, в ме-
дицине для статистики и диагностики заболеваний, в си-
стеме обучения (в высшей и средней школе), в управле-
нии производством и т. и.
Персональные ЭВМ создали предпосылки компьюте-
ризации всех сфер человеческой деятельности и ликвида-
ции компьютерной безграмотности.
По мере роста технологических возможностей, расши-
рения сфер применения персональных ЭВМ совершен-
ствуются их функциональные возможности. Персональ-
ная ЭВМ или личный компьютер, как иногда его назы-
вают в технической литературе, образца 1985—1986 гг.,
как правило, состоит из следующих функциональных
устройств-
1) 16- или 32 разрядного процессора;
2) ОЗУ информационной емкостью 64—256 К байт;
3) системного ПЗУ информационной емкостью 32—
64 К байт,
4) контроллеров для связи с клавиатурой и с пери-
ферийными устройствами через стандартные параллель-
ные или последовательные интерфейсы, а также контрол-
леров для создания локальных сетей,
5) растрового дисплея для вывода символьной и гра-
фической черно-белой и цветной информации;
6) внешнего запоминающего устройства: одного либо
двух накопителей на гибких магнитных мини-дисках ин
формационной емкостью 400 800 К байт.
Более дорогие модели персональных ЭВМ включают в
себя накопители на жестких -магнитных мини-дисках
(винчестерские накопители) информационной емкостью
до 10 М байт.
Основные характеристики отечественных персональ-
ных ЭВМ ЕС 1840, «Электроника МС 0585», «Электро-
ника МС 0501», «Электроника МС 0502», «Искра 1030.11»,
«Электроника ТЗ 29МК», «Нейрон И9.66», «Электроника
БК-0010», — приведены в (3, 18, 19, 21—24]. Основные
характеристики зарубежных персональных ЭВМ, произ-
водимых в больших количествах, приведены в табл В.1.
За прошедшее десятилетие с момента разработки
первых персональных ЭВМ возросли разрядность процес-
сора с 8 до 32 бит, информационная емкость ОЗУ, си-
стемных ПЗУ, внешних накопителей на гибких и жестких
магнитных дисках до 640 К байт и 10 М байт соответст-
венно. В США «стандартом» де-факто персональной
ЭВМ стала ПЭВ1Ч фирмы «1ВМ» серии PC, разрабо-
танная в 1981 г., поставки которой только до 1984 г
составили 2.5 млн. шт. Новейшие персональные ЭВМ
(«Professional 350», «Macintosh», QL) обеспечивают вы-
вод черно-белой и цветной символьной или графической
информации с разрешающей способностью 512X342 эле-
мента. ввод информации с помощью устройства типа
«мышь» («Macintosh»). Стоимость лучшей модели пос-
леднего времени («Macintosh») составляет около
2500 долл. [10, 12].
Среди отечественных ПЭВМ наиболее широкое распро-
странение имеют рассмотренные в данной серии пособий
профессиональная персональная ЭВМ (ППЭВМ) ЕС
1840, ПЭВМ «Электроника МС 0585», ПЭВМ типа ДВК
(ряд ПЭВМ «Электроника МС 0501», «Электроника
МС 0502»).
Отечественные персональные ЭВМ типа ДВК (диало-
говый вычислительный комплекс) разработаны в соответ-
ствии со следующими принципами [19] а) модульность
построения, б) расширяемость и наращиваемость: в) сов
местимость снизу вверх на аппаратном и программном
уровнях с серийно выпускаемыми мини- и микроЭВМ:
«Электроника 60», «Электроника 100/25», «Электро-
ника 79»; СМ3, СМ 4; г) встраиваемость-аппаратных
средств в существующие базовые средства; д) возмож-
ность использования серийного стандартного оборудова-
ния и программного обеспечения разработанного для
ЭВМ данного класса.
Обобщенная структурная схема ПЭВМ типа ДВК
приведена на рис. В 1. Интеллектуальным центром ДВК
является одноплатная микроЭВМ, которая через систему
контроллеров взаимодействует с дисплеем (монитором и
клавиатурой), накопителями на гибких и жестких дисках
и стандартной периферийной аппаратурой (графопо
строителем, печатающим устройством) По мере совер
шенствования ПЭВМ типа ДВК в качестве периферий-
ных устройств может включать устройства ввода и выво-
7
Таблица В 1
Персональ- ная мнкро- ЭВМ Фирма-разра- ботчик Год раз- работки Микропроцес- сор Информацион- ная емкость, К байт
ОЗУ ПЗУ
PC «IBM» (США) 1981 16-разрядный; 8086 фирмы «Intel» 16 (256) адреса- ция до 1000 40
«Professio- nal 350» «DEC» (США) 1982 16-разряднын; F 11 фирмы «DEC» 256; адреса- ция до 4000
HP 87 «Hewlett Pa- chard» (США) 1982 8-разрядный 32 (512) 48
«Macintosh» «Apple Coni puter (США) 1984 32-разрядный; 68000 фирмы «Motorola» 128 64
QL «Sinclair Re- search» (Анг- лия 1984 32-разрядный; 68000 фирмы «Motorola» 128(512) 32
«Portable 11» «Compag Com- puter» (США) 1986 16-разряднын; 80286 фирмы «Intel» 256—640 (1,5 М байт)
8
Внешняя па мять Состав мнкроЭВМ Цена, долл. Масса, кг Операцион- ная система
НМЛ. НГМД, НЖМД
— — 2950 14 PC/DOS
133 мм НГМД емкостью 800 К бант; винчестерский дисковый на- копитель ем- костью 5 М байт Процессор, ОЗУ, системное ПЗУ, ППЗУ, контроллеры принтера, клавиату- ры, связи, КНМД, контроллер винчес- терского накопителя, видеоконтроллер, контроллер теле графного интерфейса 16 (ос- новной блок) Р/ОС DEC
— Процессор, ОЗУ, ПЗУ, дисплей: 22 строки по 80 знаков — — СР/М
89 мм НГМД фирмы «Sony» ем- костью 400 К байт Процессор, ОЗУ, ПЗУ, клавиатура, дисплей (512X342 элемента), контрол- лер манипулятора «Мышь», НГМД 2495 9
Два НМЛ по 100 Кбайт Процессор, ОЗУ, ПЗУ, клавиатура, два НМЛ 499 1,36 QDOS
1 — 2 НГМД по 360 К байт 1 винчестер- ский накопи тель на 10 М бант Процессор, ОЗУ, дисплей, клавиату ра, НГМД, НЖМД 3499— 4799 10,7—12
9
Одноплатная
микро ЭВМ
МС1201. 01
М01201 02
МС/201 05
Контроллер накопи-
теля на гибком маг-
нитном диске
КН Г МД , КМД
но грасрического
дисплея КОД + КОД,
КЦГД
_л Дополнительное
v ОЗУ
Источник питания
БПС д-1
MCS2301 1
Контроллер телеграф ц
кого канала
КТЛК 4, КТЛК-6
Контроллер накопи
теля на жестком маг
нитном диске
юпс
троитель
ЭМЮЧгАМ
местком маг -
нитном диске
НГМД
6021, 6022
Д 6121 ’
Кладиагщ
МС1001, МС1005
Видеомонитор'
МС6105
МС6106
Дисплей
ИРПС -----1 15ИЭ00-013
, WOP
к=
Г МА
Д гмд ю
Д гмд - 1012
Печатающее ус
тройство
15 ВВП ВО-02
УВВПЧ 30 005
Rotiotron 1152
£
Рис. Bl Обобщенная структура ПЭВМ типа ДВК
да речевой информации, подключаемые к одноплатной
микроЭВМ через соответствующий контроллер.
Контроллер ПЭВМ типа ДВК представляет собой,
как правило, интеллектуальное устройство, содержащее!
собственный микропроцессор, ОЗУ, ПЗУ, регистры внеш- 1
них устройств, буферные схемы Контроллеры предна-
значены для подключения к магистрали ДВК различных
по принципу действия, интерфейсу и конструктивному ис-1
полнению периферийных устройств и осуществляют сле-
дующие основные функции:
— согласуют интерфейс магистрали ДВК со специфи-
ческим интерфейсом периферийного устройства;
— выполняют роль буферной памяти между перифе-
рийным устройством и микроЭВМ ДВК, при этом доступ
к памяти, как правило, производится в «режиме окна»,
через адресуемые со стороны магистрали ДВК регистры;!
10
____ освобождают от выполнения конкретных задач
центральный процессор ДВК
Например, процессор контроллера цветного графиче-
ского дисплея служит для генерации изображения на
экране монитора по макрокомандам центрального про-
цессора, а процессор контроллера мини-дисков выполняет
все функции по блочному обмену информации с накопи-
телем на МД
По способу взаимодействия персональные ЭВМ рас-
сматриваемого типа можно отнести к диалоговым, по
представлению ресурсов к персональным, по ориента-
ции на область применения — к профессиональным ЭВМ.
В книге приводятся сведения о технических и эксплуа-
тационных характеристиках семейства персональных
ЭВМ типа ДВК, построенных на базе одноплатной мик-
роЭВМ «Электроника МС 1201» й ее модификациях.
В связи с интенсивной компьютеризацией различных
сфер практической деятельности человека и резким ро-
стом выпуска ПЭВМ возникла острая необходимость в
обучении широкого круга пользователей особенностям ар
хитектуры персональной ЭВМ и работы с ней, а также
существенная потребность в пособиях, дающих основные
сведения о персональных ЭВМ типа ДВК
Опубликованные, как правило, переводные книги по
данной тематике рассчитаны в основном на специалистов
в области вычислительной техники и базируются на за-
рубежных образцах персональных ЭВМ. Сведения об
отечественных персональных микроЭВМ в основном
опубликованы в периодических научно-технических изда-
ниях и фирменной конструкторской документации. Это
является естественным препятствием при преподавании
соответствующей дисциплины в вузах.
В настоящем пособии авторы книги предприняли
попытку систематизировать и изложить с единой методи-
ческой позиции материал по персональным ЭВМ типа
ДВК.
Чтение данной книги предполагает знакомство с ос
новами вычислительной техники, архитектурой и принци-
пами работы микроЭВМ, особенностями проектирования
средств вычислительной техники на базе микропроцессор-
ных комплектов БИС [11].
При подготовке книги к изданию большую помощь
авторам оказывали разработчики ДВК, которым авторы
выражают искреннюю благодарность.
глава I
Единство системы
команд, совместимость
интерфейсов
и конструкции
Особенность построения персональных ЭВМ типа ДВК заключается
в развиваемости и постоянном совершенствовании технических воз-
можностей (по быстродействию, объемам внешней памяти, функциям
периферийных устройств) по мере роста возможностей технологии.
Эта особенность является следствием совместимости снизу вверх
(старшие модели перекрывают технические характеристики младших)
по системе команд, системному программному обеспечению, интерфей-
сам и конструкции. Для систематичности и компактности изложения
материала рассмотрение начнем с общих для всех ЭВМ семейства ДВК
технических решений: система команд, внутрисистемный интерфейс!
интерфейс периферийных устройств и локальных сетей.
1.1. Система команд процессора
в семействе ПЭВМ типа ДВК
Система команд процессора ПЭВМ типа ДВК совмести!
ма с системой команд микроЭВМ «Электроника 60», и в
ней с точки зрения типа адресации используется три типа
команд: безадресные, одно- и двухадресные. Команда
первого типа содержит только код операции. В одно- и
двухадрёсных командах содержится информация, котоп
рая определяет код операции и адресацию одного или
двух операндов. Использование регистров общего назначе-
ния (РОН) процессора в качестве накопителей, указателей
адреса, указателей адреса с автоматическим изменением
их содержания и индексных регистров обеспечиваея
исключительную гибкость и мощность системы команд
Форматы и назначение полей адресации операндов одно
и двухадресных команд приведены ниже:
<0
1$ К 13 12 11 10 9 е 7 6 5 ‘f 3 2 1 0
I | адр?°щии
Поле адресации операнда
12
t)
15 t4 в 12 II /0 9 Bib 5 4 3 I t О
Метод I пл ij одресас , метод адресации РОН
[кие адресации . . Пале адресации
операнда источника (SSJ операнда приемника
Поле адресации операнда разбивается на два под-
поля: метода адресации и РОН. В свою очередь, в под-
поле метода адресации младший бит определяет прямую
(О ) или косвенную (1 ) адресацию, а старшие два бита —
один из четырех вариантов: регистровый (00), автоин-
крементный (01), автодекрементный (10), индексный (И).
В частном случае, когда в качестве РОН используется
R7 (111) процессора, подполе адресации определяет от-
личные от названных методы адресации, а именно: не-
посредственный, абсолютный, относительный, косвенно-
относительный. Методы адресации, соответствующие им
двоичные коды в поле адресации, их описание и мнемо-
ника приведены в табл. 1.1. Большинство команд опери
рует как с полными словами (16-разрядными полнослов-
ными командами), так и с байтами. Команда восприни-
мается как байтовая, если старший разряд командного
слова (разряд 15) установлен в логическую 1
Ядро системы команд для персональной ЭВМ типа
ДВК, построенной на однокристальном микропроцессоре
КР1801ВМ1, приведено в табл. 1.2, где приняты следую-
щие обозначения: R — РОН; СК — счетчик команд
(R7); УС — указатель стека (R6); РСП и ССП—ре-
гистр и слово состояния процессора; SS и DD — поля
адресации операнда источника и приемника; src и
(src) — источник и его операнд; dst и (dst) — приемник
и его операнд; XXX и NN — смещение на 8 и 6 разря-
дов соответственно; ( ) ) — содержимое ячейки;
имеет значение 0 для команд с полными словами, 1 для
команд байтовых; + (—) — признак изменяется (не из-
меняется) по результату операции; 0 — признак очи-
щается (устанавливается в 0); 1 —признак устанавли-
вается (в лог. 1); Т(УС) и | (УС) —увеличение (умень-
шение) содержимого указателя стека на 2«; <-направ-
ление пересылки информации; Д, V» V—логические
умножение, сложение, исключающее ИЛИ соответст-
венно.
С детальным описанием каждой команды при необхо-
димости можно ознакомиться в [1, 2, 4].
13
*• Таблица 1.1
Название метода адресации Двоичный , код метола адресации Описание метода адресации * 1 Мнемоника методов адресации
Через РОН При- МОЙ регистровый ООО РОН содержит операнд ПГТ—1
автоинкре- ментный 010 РОН содержит адрес операнда, кото- рый после выборки операнда увеличи вается на 2 для полнословных команд и на 1 для байтовых крманд ~0~|
| Л | *|ИД | *
Трг, si-! н
автодекремент ный 100 Содержимое РОН уменьшается на 2 для полнословных команд и на 1 для байтовых команд, затем используется как исполнительный адрес
1 к 1-4 а |—п м-'И
индексный но Содержимое РОН складывается с ин дексным словом, которое следует за командой, и их сумма используется как исполнительный адрес Г~~|-*ГТ~Н т
Кос вен ный косвенно ре гистровый 001 РОН содержит исполнительный адрес | К |-Ч~ИА~| Ч Ь 1
косвенно-ав тоинкремент ный он РОН содержит адрес исполнительного адреса, первый после выборки увеличи- чиваСтся на 2 t пп -гп— ч ИА|--Ч 0 1
1 ко< в< 1 но-а в г<. юкргмеи 1 ный Содержимое РОМ уменьшается на 2 и кием используется как адрсч исполни- юльного адреса 1 л | Н д |- Чс~П~гЧ~йл~| Ч~п
косвенно-ин- деке ный 111 Содержимое РОН. складывается с ин дексным словом, которое следует За командой, и их сумма используется как адрес исполнительною адреса пгн I-— Р?сТ~- —Ч~йд~УЧ 1
Через СК (R7) пеносредсг венный 010 Операнд выбирается из ячейки, следую щей за кома! дпым словом | к |—Ч^ТЬ^Ч~Т~|
абсолютный он Исполнительный адрес выбирается из ячейки, следующей за командным сло- вом ПИ Ч^Т) —ГйГ| -| о |
относительный но Содержимое СК (РОН7) складывается с индексным словом, которое следует за командой, и их сумма используется как исполнительный адрес операнда ПГ~| ЧЮ—- + ~Ч иа |-Ч Д I
косвенно-отно- сительный 111 Содержимое СК (РОН7) складывается с индексным словом, которое следует за командой, и их сумма используется как адрес исполнительного адреса *• ।—11—1 г—1 1—1 1—’ + ЧТТЧилКГП ^j-Ч—
Примечание К команда, О пера ид, А адрес, С 16 разрядное слово, Б байт ИС индексное слово, СК -счет-
чик команд ИА исполнительный адрес.
Таблица 1.2
Команда Признак Результат операции Наименование команды
мнемоника код N z V c
HALT 000000 ОСТАНОВ
WAIT 000001 ОЖИДАНИЕ
RTI 000002 СК*-(УС)|, РСП*-(УС)| (N, Z, V, С)*-(УС)| ВОЗВРАТ ИЗ ПРЕРЫВАНИЯ
ВРТ 000003 1(усн-рсп, |(УС)«-ск ПРЕРЫВАНИЕ ДЛЯ ОТЛАД
СК*- (14). РСП*-(16) ки
ЮТ 000004 |(УС)*-РСП, |(УС)*-ЮК СК*—(20), РСП*—(22) ПРЕРЫВАНИЕ ДЛЯ ВВОДА ВЫВОДА
RESET 000005 СБРОС
RTT 000006 СК*- (УС) РСП*-(УС)| (N, Z, V, С)*—(УС) f ВОЗВРАТ ИЗ ПРЕРЫВАНИЯ
JMP 0001DD CK«-(dst) БЕЗУСЛОВНАЯ ПЕРЕДАЧА
RTS 00020R CK*-(R), R*-(yC) ВОЗВРАТ ИЗ ПОДПРОГРАМ МЫ
JSR 004RDD 4(УС)*-«, R*—СК, С К*-(dst) ОБРАЩЕНИЕ К ПОДПРОГ РАМ ME
EMT Ю4000— НУС)*-рсп |(УС)*-ск КОМАНДНОЕ ПРЕРЫВАНИЕ
104377 СК-*-(30), РСПм-(32)
TRAP 104400 4(УС)*-РСП, |(УС)*-СК КОМАНДНОЕ ПРЕРЫВАНИЕ
104777 СК*-(34), РСП *-(36)
NOP 1 000240 НЕТ ОПЕРАЦИИ
CLC 000241 0 ОЧИСТКА <
CLV 000242 — — 0 ОЧИС1 КА V
Cl.Z 000244 0 — )ЧИСТКА Z
CLN 000250 0 — — — ОЧИСТКА N
ВЕС 000261 — — — 1 УСТАНОВКА С
SEV 000262 1 — УСТАНОВКА V
SEZ 000264 1 — УСТАНОВКА Z
SEN 000270 1 — — УСТАНОВКА N
see 000277 1 1 1 1 УСТАНОВКА N, Z, V, С
CCC 000257 0 0 0 0 ОЧИСТКА N, Z, V, С
SWAB 0003DD + 4- 0 0 ПЕРЕСТАНОВКА БАЙТОВ
CLR(B) *050DD 0 1 0 0 (dst)*—0 ОЧИСТКА
COM(B) *051DD + 4- 0 1 (dst )*— (dst) ИНВЕРТИРОВАНИЕ
INC(B) *0521)0 + + + (dst)*- (dst) 4- 1 ПРИБАВЛЕНИЕ 1
DEC(B) *053DD + 4- 4- — (dst)*—(dst) — 1 ВЫЧИТАНИЕ 1
NEG(B) *054DD + + + 4 (dst)*—(dst) 4- 1 ИНВЕРТИРОВАНИЕ И УВЕ- ЛИЧЕНИЕ НА 1
ADC(B) *055DD + 4- 4- 4- (dst)*—(dst) 4- (C) ПРИБАВЛЕНИЕ ПЕРЕНОСА
SBC(B) *0561)0 +- + 4 4- (dst)*—(dst) (C) ВЫЧИТАНИЕ ПЕРЕНОСА
TST (B) *057DD 4 + 0 0 (dst) * -(det) ПРОВЕРКА
ROR(B) *06001) + + 4- 4- (dst)*-C, dst ЦИКЛИЧЕСКИЙ сдвиг ВПРАВО
ROL(B) *061DD + + + + (dst)*—C, dst ЦИКЛИЧЕСКИЙ СДВИ1 ВЛЕ ВО
ASR(B) *0621)0 + 4- 4- 4- (dst) *—(dst)/2 АРИФМЕТИЧЕСКИЙ СДВИГ ВПРАВО
//родолжение табл. 1.2
Команда Признак Резулыаз операции Наименование команды
мнемоника код N z V c
ASL(B) *063DD 4- 4- 4- 4- (dstH-(dst) -2 АРИФМЕТИЧЕСКИЙ СДВИГ
ВЛЕВО
MARK 0064 NN — — — — УС*4’С + 2 4- 2П ВОССТАНОВЛЕНИЕ SP
CK*—R5, R5«-(.VC)t
SXT 0067 DD — 4- 0 — (dst)-*—0 если N = 0 РАСШИРЕНИЕ ЗНАКА
(dstj* 1, если N = 1
MYPS 1064SS 1- 4- 4- 4- ССП-*—(sr<) ЗАПИСЬ ССП
MFPS I067DD + 4- 0 — (dst)-*—ССП ЧТЕНИЕ ССП
MOV (В) *ISSDD + + 0 — (dst) * - (sic) ПЕРЕСЫЛКА
CMP(B) *2SSDD 4- 4- + 4- (src) -> (dst) СРАВНЕНИЕ
BIT(B) *3SSDD + 4- 0 — (src) A (dst) ПРОВЕРКА РАЗРЯДОВ
BIC(B) *4SSDD 4- + 0 — (d$ )-*-(src)A (dst) ОЧИСТКА РАЗРЯДОВ
BIS 03SSDD 4- I- 0 — (dst)* (src) V (dst) ЛОГИЧЕСКОЕ ИЛИ
XOR 074 RDD 4 4- 0 — (dst)*-RV(dst) ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ
ADD 06SSDD 4- 4- -4 4- (dst)4—(src) -*(dst) СЛОЖЕНИЕ
SUB 16SSDD + + + 4- (dst)*-(dst) (src) ВЫЧИТАНИЕ
BR 0004 XXX СК*- CK 4- 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ БЕЗУСЛОВНОЕ
BNE 001 OX XX 7. = 0 CK«-CK + 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ ^0
BEQ 0014 XXX Z = 1 CK*-CK 4-2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ =0
Ком При i it-iK ——
Результат операции Наименование команды
мнемоника код N 7. V C
BGE 0020XXX N V V = 0 СК*- СК 4- 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ >0
В LT 0024XXX N V V = 1 СК*- СК + 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ <0
В GT 0030XXX z v (N V V) = 0 СК*-СК + 2 .XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ >0
BLE 0034XXX z v (N V V) = 1 СК<-СК 4- 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ <0
SOB 077 R00 7 = 0 СК*-СК 4-2'XXX ВЫЧИТАНИЕ ЕДИНИЦЫ И
ВЕТВЛЕНИЕ
BPI I000XXX N = 0 СЮ-СК 4- 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ ПЛЮС
BMI 1004 XXX N = I СК*-СК 4- 2-XXX BI ТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ МИНУС
BHI I0I0XXX 2 V c = 0 ск*-ск + 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ БОЛЬШЕ
BIOS 1014XXX 2 V c = 1 СК*-СК 4- 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ МЕНЬШЕ
BVC 1020XXX V = 0 СК*-СК 4- 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ НЕТ ПЕ-
РЕПОЛПЕПИЯ
BVS 1024XXX V = 1 СК”-СК 4- 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ ПЕРЕ
ПОЛНЕНИЕ
BHIS 1030XXX c = 0 СК* СК 4- 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ НЕТ НЕ
РЕПОСА
BLO I034XXX c = 1 СК-*—СК + 2-XXX ВЕТВЛЕНИЕ, ЕСЛИ ПЕРЕНОС
Таблица 1.3
Команда
Признак
Результат операции
Наименование
команды
мнемо
ника
код
N
Z
V
с
MUL
DIV
ASH
ASHC
FADD
FSUB
FMUL
FDIV
070RSS
071RSS
072RSS
073RSS
07500R
07501R
07502R
07503 R
О
R. R VB-RX(src)
R. R V I*-R.
R V I/(src)
R+-R
R. RXB-R,
RVI
УМНОЖЕНИЕ
ДЕЛЕНИЕ
СДВИГ НА Н
РАЗРЯДОВ ОД
НОГО СЛОВЯ
СДВИГ НА
РАЗРЯДОВ
ДВОЙНОГО
СЛОВА
СЛОЖЕНИЕ
ПЛАВАЮЩЕЙ
ЗАПЯТОЙ
ВЫЧИТАНИЕ
ПЛАВАЮЩЕЙ
ЗАПЯТОЙ
УМНОЖЕНИЕ
ПЛАВАЮЩЕЙ
ЗАПЯТОЙ
ДЕЛЕНИЕ
С ПЛАВАЮЩЕ
ЗАПЯТОЙ
N
В последующих модификациях однокристального мин
ропроцессора серии К1801ВМ, а именно в БИС К1801ВМ^
система команд дополнена командами арифметики с пла-
вающей точкой (табл. 1.3).
Команды обработки данных в формате с плавающе!
запятой (FADD, FSL'B, FMUL, FDIV), а также команд!
пультового терминала (ПУСК, ШАГ, ЧПТ, ЧЧП, ЧКСИ
ЧКСП, ЗЧП, ЗКСК, ЗКСП) в режиме HALT, т. е. пр»
РСП(8) = 1 реализуются при помощи внешнего ПЗУ.
1.2. Системная магистраль ДВК
Системная магистраль представляет собой совокупности
сигнальных связей, назначение и физическая реализацм!
которых закреплены ОСТ И 305.903—80 [25], т. е. coeq
купностью правил, обеспечивающих обмен информацие;
между отдельными функциональными устройствам! Рой ст в а
ДВК. Согласно этим правилам, в любой момент времен!
только одно устройство является активным и управляй
20
обменом информацией в системной магистрали. При этом
, системной магистрали определены девять типовых
процедур обмена данными:
1) чтение 16-разрядных данных активным устройст-
вом из любого пассивного устройства по некоторому адре-
су (ВВОД);
2) запись 16-разрядных данных активным устройст-
вом в любое пассивное устройство по некоторому адресу
(ВЫВОД);
3) . запись 8-разрядных данных активным устройством
в любое пассивное устройство по некоторому адресу
(ВЫВОД Б);
4) чтение 16-разрядных данных активным устройст-
вом из любого пассивного устройства . по некоторому
адресу, их модификация и запись 16-разрядных данных
по тому же адресу в пассивное устройство (ВВОД —
ПАУЗА — ВЫВОД);
5) чтение 16-разрядных данных активным устройст-
вом из любого пассивного по некоторому адресу, их
модификация и запись 8-разрядных данных по тому же
адресу в пассивное устройство (ВВОД — ПАУЗА —
ВЫВОД Б);
6) предоставление прямого доступа к памяти некото-
рому устройству (ПДП);
7) ввод адреса вектора прерывания (ВВОД АВП);
8) включение и выключение питания на устройстве
(ПУСК);
9) установка устройств, подключенных к системной
магистрали в исходное состояние (СБРОС).
Связь между устройствами, подключенными к сис-
темной магистрали, осуществляется по так называемому
принципу «активный — пассивный», суть которого заклю-
чается в том, что на сигнал активного устройства, ини-
циирующий обмен данными, в активное устройство дол-
жен поступить ответный сигнал от адресуемого пассив-
ного устройства. Поэтому процесс обмена между устрой-
твами не зависит от быстродействия отдельных уст-
ройств (в пределах отведенного времени — примерно
0 мкс) и проходит асинхронно. Возможны два варианта
назначения пассивного устройства: адресное и безадрес-
ное.
Адресное назначение пассивного уст-
_______1 осуществляется синхронно кодом адреса
управлением активного фронта сигнала синхрони-
нии активного устройства (СИА). По этому фронту
21
диаграммы типовых процедур системной магистрали —
на рис. 11-
При выполнении типовой процедуры ВВОД (рис. 1.1,
активное устройство (АУ) выставляет на линии
АД00- АД15 код адреса и сигнал СИА. По этому сигна-
рируют код адреса, в результате чего только одно из ПУ
все пассивные устройства, подключенные к системное]
магистрали, считывают с нее и дешифрируют код адресу
Одно из пассивных устройств, адресное пространств^
которого включает текущий адрес, в дальнейшем обме
нивается информацией с активным устройством. 1
Безадресное назначение пасси в ног ду все пассивные устройства (ПУ) считывают и дешиф-
устроиства осуществляется асинхронно под уг
равлением сигнала предоставления прерывания (ППР)
Этот сигнал последовательно проходит через цепочк
устройств, способных работать в режиме прерывани
программы, до ближайшего к арбитру устройства, уста
новившето сигнал требования прерывания (ТПР).
Наименование сигналов системной магистрали и hi
условное обозначение приведены в табл. 1.4; временны
Таблица I 4
Обозначение ли
нии в микро-
ЭВМ «Электро-
ника МС 1201 1»
Обозначение липни в техни- ческой литера- туре Наименование сигнала в системной мд гистрали
БАИТ~\[
<9
АД00 АД 15
Адрес — данные
AD00—AD15
РГН — Регенерация 1
вывод DOUT Вывод данных
ввод DIN Ввод данных
СИА SYNC Синхронизация активного устройся
БАЙТ WTBT Вывод байта
ВУ
СБРОС
ПВ
ПРТ
иост
тпд
ост
сип
ТПР
П11Р1
ППРО
ППД1
ппдо
пост
питн
+5 В
ОБЩИЙ
+ 12 В
IN1T
SACK
EVNT
DMR
RPLY
VIRQ
1AKI
IAKO
DMG1
DMGO
DCLO
ACLO
Выбор внешнего устройства
Первоначальная установка системно
магистрали
Подтверждение выбора
Требование прерывания по внешнем
событию (таймеру)
Индикация режима ОСТАНОВ
Требование прямого доступа к памят
Останов
Синхронизация пассивного устройств
Требование прерывания
Предоставление прерывания (вход)|
Предоставление прерывания (выход
Предоставление прямого доступа к
памяти (вход)
Предоставление прямого доступа
памяти (выход)
Постоянное питание нормально
Сетевое питание нормально
Напряжение питания +5В
Обший
Напряжение питания+12В
Рис 1.1. Временные диаграммы типовых процедур систем-
ного канала
22
23
Продолжение рис. 1.1
дальнейшем участвует в процедуре ВВОД. Отметим,
о в течение фазы адресации АУ выдает сигнал БАЙТ,
ответствующий состоянию 1, а сигнал ВУ является
Дополнительным признаком адресации внешнего устрой-
тва (устанавливается 1 в случае обращения к внешним
Устройствам, т. е. по адресам более 160 000а).
25
По отрицательному фронту сигнала ВВОД, посту-
пающего от АУ, ПУ выставляет на линии АД00—АД15
данные, соответствующие принятому адресу, и сопроволЛ
дает их отрицательным фронтом сигнала СИП. АУ счи-|
тывает данные с системой магистрали и снимает сигнал
ВВОД По положительному фронту сигнала ВВОД пас-
сивное устройство снимает сигнал СИП, в ответ на что
АУ снимает сигнал СИА.
При выполнении типовых процедур ВЫВОД и ВЫ-
ВОД Б (рис. I I, б) фаза адресации протекает аналогия!
по фазе в рассмотренном случае, только сигнал БАЙТ
всегда устанавливается в логический 0 Далее АУ вьн
ставляет на сигнальные линии АД00 АД 15 код дан-
ных и сопровождающий сигнал ВЫВОД. По отрица]
тельному фронту сигнала ВБ1ВОД ПУ считывает ко!
данных, о чем сообщает АУ сигналом СИП (отрица-
тельный фронт). АУ в ответ снимает сигнал ВЫВОХ
(положительный фронт). ПУ соответственно снимает
сигнал СИП (положительный фронт), в ответ на которьц
АУ снимает сигнал СИА (положительный фронт), чтч
свидетельствует о завершении процедуры ВЫВОД ил!-
ВЫВОД Б. При выполнении процедуры ВЫВОД Б сиг-
нал БАЙТ удерживается АУ в течение фазы записи дац
ных с системной магистрали в ПУ.
При выполнении процедур ВВОД — ПАУЗА—ВЫ
ВОД и ВВОД — ПАУЗА —ВЫВОД Б (рис. 1.1, в) (
течение фазы ВВОД устройства на системной маги-
страли функционируют аналогично типовой процедуре
ВВОД с одним отличием — по окончании первого сигнал!
СИП (первый положительный фронт) сигнал СИА от АУ
не снимается Данные в активном устройстве обрабаты-
ваются и затем, обновленные по адресу, установленному
АУ, в течение фазы ВВОД записываются в ПУ. Фаза
ВЫВОД, ВЫВОД Б начинается отрицательным фронтом
сигнала ВЫВОД и повторяет фазу записи кода данньи
процедуры ВЫВОД или ВЫВОД Б.
К системной магистрали может быть подключено бо-
лее одного активного устройства Например, в ДВК кро-
ме процессора активными устройствами могут быт«
контроллеры, способные работать в режиме прямого до-
ступа к памяти (ПДП). Обмен данными в режиме ПДП
является эффективным способом передачи данных между
внешними устройствами микроЭВМ и памятью, посколь- °т арбитра по цепочке активных "устройств. И так же
ку он проводится на фоне выполнения процессором основ- как в механизме ППД, первое в цепочке от арбитра ак-
пой программы. вч------
26
Передача управления в системной магистрали от одно-
го активного устройства к другому, иными словами, захват
ведущего положения любым активным устройством на
системной магистрали осуществляется с использованием
сигналов запроса от активных устройств.
Арбитр системной магистрали, обычно входящий в
состав процессора, на появление запроса (или несколь
ких запросов) отвечает сигналом разрешения на захват
магистрали (РЗМ), который от арбитра распространяет-
ся по цепочке активных устройств. При достижении
сигналом РЗМ первого активного устройства, выставив-
шего запрос в данный момент, это устройство захваты-
вает ведущее положение на системной магистрали.
Механизм процедуры предоставления прямого досту-
па (ПДП) к памяти некоторому устройству рассмотрим
примере захвата системной магистрали и чтения
на
некоторым активным устройством данных из пассивного
устройства Временные диаграммы этой процедуры при-
ведены на рис. 1.1, г, где сплошными линиями показаны
сигналы, выдаваемые активным устройством, а штрихо-
выми — сигналы, принимаемые активным устройством.
Устройство, способное работать в режиме ИДИ, асин-
хронно выставляет на линию ТПД запрос (низкий уро-
вень). Арбитр по возможности (когда процессор не за-
нимает системную магистраль) выставляет на линию
ПИД сигнал состояния логического 0 По отрицатель-
ному фронту этого сигнала устройство с ИДИ при нали-
чии логической 1 на линии СИА захватывает системную
магистраль, сообщая об этом сигналом подтверждения
выбора (ПВ) Рассмотренная на рис 1.1, а временная
Диаграмма соответствует процедуре ВВОД. В произволь-
ном случае по окончании конкретной процедуры (ВВОД,
ВЫВОД или ВЫВОД Б) по положительному фронту
СИА на линии ПВ устанавливается сигнал, соответ-
ствующий состоянию 1. Ведущее положение на систем-
ной магистрали захватывается активным устройством с
арбитром (в рассматриваемом примере—процессором).
Процедура ввода адреса вектора прерывания (ВВОД
АВП) состоит в том, что устройство, способное рабо-
тать в режиме прерывания программы, выставляет сиг-
аал на линию ТПР (низкий уровень). Арбитр выраба-
тывает сигнал в линии ГШР, который распространяется
тивиое устройство, которое выставило требование в дан-
27
устройство (чтение ис-
точника) осуществля-
ется по инициативе уст-
ройства при соответ-
ствующей готовности
источника, передача ин-
формации от устройст-
ва в приемник (запись
в приемник) — по ини-
Рис 1.2. Схема ИРПР
Системная магистраль
Для конкретности
при рассмотрении ИРПР
предположим, что У —
некоторый адаптер меж-
ду ИРПР и системной
магистралью с интер-
фейсом типа Q-bus пер-
сональной микроЭВМ — содержит по крайней мере че
ный момент, получает разрешение на захват системно!
магистрали и выдачу адреса вектора прерывания. На
рис. 1.1, д приведены временные диаграммы сигналов в
линиях системной магистрали для этой процедуры, гд<|
сигналы, передаваемые устройством, показаны сплошньи
ми линиями, а сигналы, принимаемые устройством, —.
штриховыми. Активное устройство асинхронно выставляв
ет на линии ТПР сигнал состояния 1, процессор в ответ
на это выставляет низкий уровень на линии бВОД ц
затем на линии ППР1. Активное устройство отвечает Элативе приемника,
сигналом на линии ТПР (положительный фронт). По от
рицательному фронту сигнала на линии ППР1 активное
устройство выставляет на линии АДОО—АД07 адрес век^
тора прерывания и сопровождающий сигнал в линии
СИП (низкий уровень). Процессор считывает с систем!
ной магистрали адрес вектора прерывания, сообщая о<
этом положительным фронтом сигналов в линиях ВВО/
и ППР1; в ответ на это АУ снимает сигнал в лини»
СИП (положительный фронт). Процедура ВВОД АВП гыре регистра: регистр состояния источника (РСЙ); ре-
заканчивается. Если возникший в процессоре сигнал пс
линии ППР1 поступает в АУ, которое в это время н.
запрашивает магистраль для процедуры ВВОД АВГ
гистр входной информации (ВхР); регистр состояния
приемника (РСП); регистр выходной информации
(ВыхР).
то АУ лишь транслирует сигнал по цепочке, выдава! Назначение используемых битов регистров РСИ, ВхР,
сигнал по линии ППРО. РСП, ВыхР, доступ к ним со стороны как приемника
Временные диаграммы, поясняющие процедуры вклю! Таб1И а ] 5
чения и выключения питания, приведены на рис. 1.1, 4 __________________
1.3. Интерфейс периферийных устройств В персональных ЭВМ «Электроника МС 1201» обме! информацией с внешними устройствами осуществляете! с использованием интерфейсов периферийных устройст: двух типов: 1) интерфейса для радиального подключения уст ройств с параллельной передачей информации (ИРПР) 2) интерфейса накопителя на гибком магнитном дис ке ГМД 70. Интерфейс для. радиально го подключения устройств < параллельной передачей информации предназначен для байтового (в технической литературе такой интерфейс называют байтовым параллельным интерфейсом — БПИ параллельного обмена информацией между некоторые устройством (У) и источником информации (И) либо между устройством (У) и приемником информации (П) — (рис. 1.2). Передача информации от источника J 1 > рой ства Назна чение би- та (но- мер би- та) Воз мож НоСТЬ досту- па от источ иика в режи- ме Воз- мож- ность досту- па ОТ прием ника в режи- ме Воз- мож- ность доступа от Q-bus в режи-, ме Уста новка 1 в би- те по сигналу Сброс в 0 би та по сигна- лу Примеча- ние
р Ошибка (15) — ГИ-ИН ГИ-ИН —
Требо- вание приема (07) ЗА- ПИСЬ — ЧТЕ- НИЕ СТР— ин СТР- ин При 1 в битах 06 и 07 устройст-
Разре- шение преры- вания (06) — ЧТЕ- НИЕ— ЗА- ПИСЬ СБРОС ставляет сигнал по линии ТПР
28
29
Продолжение табл.
Регистр устрой ства Назна- чение би та (но- мер би- та ) Воз- мож- ность досту- па от источ- ника в режи- ме Воз- мож- ность ДоСту па от прием ника в режи- ме Воз- мож- ность доступа от Q bus в режи- ме Уста новка 1 в би- те по сигналу Сброс в 0 би- та по Си гни лу риг ние
РСП Ошибка (15) ЗА- ПИСЬ ЧТЕ- НИЕ ГП- ПН ГП ПН Линия ГП ПН ое иня- ется с л нией ОШИБК IB
Началь ная ус- тановка (14) ЗА ПИСЬ При заш си 1 фс] мируется си нал СБРОС по лини ВУ
Требо- вание переда- чи (07) — ЗА- ПИСЬ ЧТЕ- НИЕ Тре- бова- ние пере- дачи I В При 1 битах 0 и 07 у Л рои во К ВЫ т АЛ1 ет сиги ПО ЛИИ ТПР
Разре- шение прсры вания (06) ЧТЕ НИЕ ЗА ПИСЬ СБРОС
Завер- шено (05) ЗА- ПИСЬ ЧТЕ НИЕ Завер- шено 1 —
ВхР Данные от ис- точника (00—07) ЗА ПИСЬ ЧТЕ- НИЕ Запись 1 сигналу । линии TP HJ
ВыхР Данные прием- нику (00 07) ЧТЕ- НИЕ ЗА- ПИСЬ -- Чтение 1 сигналу линии СТР ш
30
Ijjnn источника, так и интерфейса типа Q-bus, сигналы,
(вызывающие установку в состояние 1 и сброс в состояние
О информации, приведены в табл. 1.5.
Назначение, наименование, обозначение и номера
(контактов разъема ХТ2 для ИРПР микроЭВМ «Электро-
ника МС 1201.01» приведены в табл. 1.6.
Работа ИРПР в режиме передачи байтовой информа-
ции от источника к устройству может быть проиллюстри-
Таблица 1 6
Обозначение линии Наименование сигнала в линии Назначение сигна ла Номер контакта разъема ХТ2 микроЭВМ «Электроника МС 1201.01»
ДО И Д7 И Данные от источ- ника информации ! — 12, 14. 47, 24, 23, 26, 33, 18
СТР-ИН Строб источника информации Означает, что нс точником выстав лены данные 35
ги ин Готовность источ- ника от источни- ка информации Означает, что ис- точник готов к выдаче данных 19
ввод ДАННЫХ Н Ввод данных Означает, что данные от источ- ника устройством приняты 10
СБРОС ВУ н Сброс внешнего устройства Сигнал У. ин формирующий П о сбросе 9
ДО-П Д7-П Данные приемни- ку информации — 59, 60, 8, 5, 4, 3, 1, 6
СТР-ПН Строб приемнику информации Сигнал, информи- рующий приемник О том, что устрой ством выставлены данные 15
ДТтГн Запрос от при- емника (низким уровнем) Сигнал запроса низким уровнем от приемника устройству на вы дачу данных 30
31
Продолжение табл.
Обозначение линии Наименование сигнала в линии Назначение сигна- ла Г- — Номер коитак разъема ХТ2 мнкроЭВМ «Электроника МС 1201.01»
ЗП ПВ Инверсия сигна- ла ЗП—ПВ — 36
зп ин Запрос источнику Сигнал запроса источнику на вы- дачу данных 17
ЗП-ПВ Запрос от прием ника (высоким уровнем) Входной сигнал запроса от при- емника (высоким уровнем) 25
ГП-ПН Готовность при- емника (низким уровнем) Сигнал приемни- ка о готовности к работе (низким уровнем) 28
ГП ПВ Инверсия сигнала ГП-ПВ 37
гп-пв Готовность при- емника (высоким уровнем) Входной сигнал готовности при емника (высоким уровнем) 20
сп-пв Состояние прием ника С ви детел ьству ет о состоянии при- емника 22
ОШИБКА 1В Ошибка Состояние готов ности от прием ника для запи си 0 в разряд 15 РСП 2
ТРЕБ ПЕРЕ- ДАЧИ 1В Требование пере- дачи Для установки бита 07 РСП по сигналу ЗП-ПН 13
ЗАВЕРШЕНО 1 В Завершено Состояние от приемника 7
ВЫВОД ДАННЫХ Н Вывод данных Сигнал, означаю- щий, что У при- нимает данные с шины Q-bus в ВыхР 11
32
Продолжение табл. 1.6
Обозначение .ГЛ нии Наименование сигнала в линии Назначение сигна ла Номер контакта разъема ХТ2 микроЭВМ «Электроника МС 1201.01»
ФЛАГ В Флаг Сигнал, означаю щий. что имеется запрос от при- емника в отсутст- вие строба при- емника. возника- ет от сигнала ЗП ПН 16
ТРЕБОВА- НИЕ В Требование Требование пре рывания 44
ЛОГ 1 Логическая 1 Вывод логиче- ской 1 56
ОБШИЙ Обший Выводы общих (заземленных) проводов 55 52, 50, 32
рована временными диаграммами (рис. 1.3, а), где
сплошными линиями изображены сигналы, вырабаты-
ваемые источником, а штриховыми — сигналы, выраба-
тываемые устройством. Если источник готов к обмену
информацией, то он выставляет сигнал готовности в
линию ГИ-ИН (низкий уровень), по отрицательному
фронту которого в бите ОШИБКА (15) в РСИ устрой
останавливается О С этого момента времени уст
ройсво, в свою очередь, готово к обмену информацией.
В противном случае устройство к обмену информацией
не готово. В случае готовности (в бите ОШИБКА 0)
устройство по необходимости и асинхронно выставляет
нал запроса источнику в линии ЗП-ИН (низкий уро
вень). Источник в ответ выставляет на линиях данных
- Д7-И байт информации, сопровождая-его стро-
бом от источника по линии СТР-ИН (низкий уровень).
*с.'[Х)йство, в свою очередь, записывает байт информа
Ц,1И во входной регистр ВхР (разряды 00-07). Кроме
Т0[с> при поступлении сигнала по линии СТР-ИН от
Источ тика (отрицательного фронта) в РСИ устройства в
'яние логической 1 устанавливается бит ТРЕБОВА-
НИЕ ПРИЕМА (07). Если в битах 07 и 15 РСИ записа
* и 1 соответственно, то устройство переходит к
3--Х’.н 33
a)
зп пн
ФЛАГ в _
01 дит РСП
[требование
передачи] _
ВЫВОД
ДАННЫХ Н
СТР ПН
Д П
Рис. 1.3. Временные диаграммы ИРПР
режиму передачи информации из
(ВхР) в системную магистраль
Q-bus.
входного регис
интерфейсом т
Этот процесс сопровождается сигналом по лиц
ВВОД ДАННЫХ (низкий уровень), вырабатываем!
устройством. Окончание этого сигнала (положителыи
фронт) вызывает окончание сигнала запроса источи
34
по линии ЗП-ИН (положительный фронт). Этот фронт
в спринимается источником как признак окончания сиг
нала по линии СТР ИН (положительный фронт) и окон-
чания выдачи байтовой информации на линиях ДО-И —
Д7-И. Уровни сигналов в линиях интерфейса ИРПР при-
ходят в исходное состояние.
В момент установки бита ТРЕБОВАНИЕ ПРИЕМА
(07) РСИ в 1 при предварительной записи 1 в бит РАЗРЕ
ШЕННЕ ПРЕРЫВАНИЯ (06) РСИ в устройстве возни-
кает сигнал требования прерывания по линии системной
магистрали ТПР; возникшее требование прерывания за-
тем обслуживается.
Работа интерфейса ИРПР в режиме передачи бай-
товой информации от устройства к приемнику может
быть проиллюстрирована временными диаграммами
(рис. 1.3, б), где сплошными линиями изображены
сигналы, вырабатываемые приемником, а штриховыми —
сигналы, вырабатываемые устройством.
Если приемник готов к обмену информацией с устрой-
ством, то он выставляет сигнал готовности по линии
ГП-ПН (низкий уровень), по отрицательному фронту
которого бит ОШИБКА (15) в РСП устройства устанав-
ливается в 0. С этого момента устройство также готово
к обмену информацией с приемником. В противном слу-
чае устройство к работе не готово. При готовности при
емпика и устройства приемник асинхронно выставляет
сигнал запроса от приемника по линии ЗП-ПН (низкий
уровень). По отрицательному фронту этого сигнала в
устройстве вырабатывается внутренний сигнал но линии
ФЛАГ В (состояние 1) и бит ТРЕБОВАНИЕ ПЕРЕ-
ДАЧИ (07) РСП в устройстве устанавливается в 1.
Устройство по содержанию РСП (бит 15 — в 0, бит 07 —
в 1, бит 06 — в 0) переходит к приему байта информации
с системной магистрали Q-bus в регистр выходной ин-
формации (ВыхР) и при этом формирует внешний
сигнал по линии ВЫВОД ДАННЫХ (низкий уровень).
Затем устройство снимает сигнал на линии ФЛАГ В,
изменяет содержимое бита ТРЕБОВАНИЕ ПЕРЕДАЧИ
) РСП на 0, после чего выставляет и удерживает на
линии данных приемнику Д0-П — Д7 П байт информа-
ции из ВыхР, сопровождая его сигналом строба прием-
нику по линии СТР-ПН (низкий уровень). По отрица-
тельному фронту сигнала на линии СТР-ПН приемник
асинхронно и с необходимой задержкой записывает
Информацию с линии Д0-П — Д7-П в регистр РДП, сни-
3> 35
мает сигнал запроса приемника на линии ЗП-ПН
Положительный фронт сигнала на линии ЗП-ПН воспрй
нимается устройством как окончание удержания сигна.]
на линии СТР-ПН и байта информации на лиши
ДО-П — Д7-П. Уровни сигналов в линиях интерфей,
ИРПР приходят в исходное состояние. Если бит ТРЕБ(
ВАНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ (06) РСП устройства предвар
тельно установлен по системной магистрали Q-bus в '
то при установке бита ТРЕБОВАНИЕ ПЕРЕДАЧИ (01
РСП в 1 в устройстве возникает сигнал ТПР по лини
системной магистрали; возникшее прерывание затем о)
служивается
Интерфейс накопителя на гибком магнитном дис|
ГМД-70 описан далее после рассмотрения принциг
его работы (см. § 3.4).
1.4. Интерфейс локальных сетей
Обмен информацией с внешними устройствами, удале,
ными от персональных ЭВМ типа ДВК на единицы и д
сятки метров, осуществляется с применением интерфей|
локальных сетей, типичным представителем которой
является дуплексный последовательный канал с прот
колом интерфейса для радиального подключения ус
ройс;в с последовательной передачей информац
(ИРПС).
В соответствии с ИРПС каждый абонент в обще
случае содержит передатчик (И) и приемник (П). Па|
абонентов (рис. 1.4) связана между собой двумя дву
проводными линиями (витая пара, витая пара в экрана
причем передатчик первого абонента И1 двухпроводнс
линией связан с приемником второго абонента П1,
И2 — с П2 По линиям связи последовательная информ
ция передается однонаправленно импульсами ток
«20 мА токовая петля». Номинальная амплитуда импул
са тока при передаче состояния логической 1 рав1
20 мА Информация передается последовательно со < ы
ростью от нескольких десятков до нескольких десяти)
тысяч бод.
В большинстве применении информационная час
слова состоит из 9 бит, 9-й бит — бит паритета. Сло;
разделены старт-битами (1) и двумя стоп-битами (1
(рис. 1.5). Каждый из двух абонентов одновременно
асинхронно может передавать и принимать последов;
36
Абонент 1
Адонент ?
Рис. I 4. Схема ИРПС
Знак
Г
Стер 1-----------v > 'Ьитпс- Скоп-виты
Зит Передаваемые данные ритета
Т Т „ ?
-----1----1----1---Hf—*—
Рис. 1.5. Информационное слово ИРПС
t
гельную информацию от другого абонента, обеспечивая
цуплексный режим работы ИРПС.
За время приема с линии в сдвиговый регистр прием-
1ика текущего слова абонент считывает из буферного
регистра приемника в свою внутреннюю память предыду-
щее слово. И одновременно за время выдачи из сдвиго-
вого регистра передатчика на линию текущего слова
абонент записывает следующее слово из своей внутрен-
ней памяти в буферный регистр передатчика
Особенности организации ИРПС рассмотрим на при-
мере работы устройства последовательного ввода вы
вода (УПВВ) одноплатной микроЭВМ «Электроника
МС 1201.01». Устройство УПВВ, принципиальная схема
которого приведена на рис. 1.6, включает в себя генера-
ТоР тактовой частоты (4608 кГц) — ГТЧ схемы оптрон-
ной гальванической развязки «20 мА токовая петля»,
переключатель типа ВДМ1-8 для задания режимов ра-
оо ы специализированный асинхронный приемопередат-
чик SAp Г, выполненный как заказная БИС (К1801ВП1-
на матричном кристалле типа K1801BII1 по п-ка-
пальнои МДП-техпологии (5000 транзисторов).
Микросхема К1801ВП1-035, структура которой приве
^ена на рис. 17, обеспечивает, с одной стороны, стан-
аРтное подключение УПВВ к системной магистрали
^'bus (схема синхронизации, интерфейс магистрали, схе-
37
<□
ЕГ
АД00 1
АД01 7
АД02 5
АЦ05 9
АД09 5
АД 5
АДОВ 7
АД07 8
АДОВ 9
АД09 10
АД10 11
АДН .7
АДИ 15
АД15 IS
посте К
йминп
вводи it
СНА Н 19
ВУК 20
ВкРОР 71,
СБРОС 7!
СНОВ 75
DOTH 29
J ООН 75
Mtiop 76
1 кОм ГП~\
Г 1кОм 0,018
С2 КШИЧВОвкГц
। 41—iQi------- ।
L W_ _ si, R2,33^1Я/1'HI_ _J
Cl
39
21 Л|
20 25
!9 91
1Г зв\
17
01
IAKI
85
SYNC
DIN
BOUT
INIT
SART
RPLY
AD
39 73
09
05
05
5
6 08
~ё7
ю
T9 9
+58—
Ш
i ,M 1
I
{ - ГЯ' 3
^'W. 9
} .III 5
, OpA-6
. OBUL 7
' ,ол в
0
ВДМ1 в
5A8
2,2k
1_____Ю
7 5
±_____l±
_________
2_____7_
Д_____11
_______to
Iff
J.
Й5
_
w
29
28
03
04
05
06
07
30
32
OLD
ACID
ACL1
.w
SZ5
N80
N81
NP
PEV
DCIO
FRO
FR1
FR7
FR3
BSYD
IP
+128^ tj^J +128 ЦфГ
200Ом,
]£
970
Dm [
0
1
I
3
4
5
b
7
8
9
Ю
И
!2
!5
09 , !
Ю__1_
V__1
Ji«
<►
(t
l-l£__Z.
(J5 L
t9 6
<J8 10
.J2-11
,.70 17
П 15
„К 16
FW1<-
0? 19
HALT
YIRQ
IAKO
<5B
51 29
35 25
’36 26
178
\2000M
5
I
n
Ktsoiem-osf
в
Рис. 1.6. Схема устройства последовательного ввода — вы
вода микроЭВМ «Электроника МС 1201»
ма прерываний), а с другой стороны, преобразова
байтовой информации в последовательную и наобо
(приемник, передатчик, схемы выбора скорости перед
и режима работы).
38
a
Pm 1.7. Структурная схема специализированного асинхронного
юцрмоперс.чатчика К 1801ВП1-035
По последовательному каналу специализированный
•синхронный приемопередатчик SART обеспечивает:
прием и выдачу слов в форматах 5, 7, 8 бит ин-
формационных;
— формирование двух стоп-битов;
формирование и контроль бита паритета (четности
«ли нечетности), а также работу без бита паритета;
различные скорости обмена по последовательной
пинии: 50, 75, 100, 150, 200, 600, 1200, 2400, 4800, 9600,
19 200. 57 600 бод.
По мраллельному каналу SART обеспечивает:
перации ВВОД, ВЫВОД, ВВОД —ПАУЗА
ВЫВОД с системной магистралью Q-bus в режиме внеш-
него \ гройства;
формирование запроса на векторное прерывание по
^1С1' юй магистрали Q-bus от приемника и передат-
я программной реализации сложных процедур об-
Ме| зь всех режимах специализированный асинхрон-
*11'11 иемопередатчик содержит четыре регистра и два
°1,1,1 ка адресов векторного прерывания, доступных
мм нету:
‘ Регистр состояния приемника (РСПр);
регистр состояния передатчика (РСПер),
39
Таблица 1.7
Регистр источ- ника SART Назначение бита (но- мер бита) — Возможность доступа со сто- роны системной магистрали в режиме Возможность установ- ки в бите | Возможность сброса бита в 0 Примечание
РСПр Ошибка паритета в принятом слове (15) Ошибка паритета в иринитом слове при установленном усло- вии контроля пари- тета Чтение БРПр; сиг- нал СБРОС
Ошибка переполне- ния (12) ЧТЕНИЕ Поступление более одного слова без чтения из БРПр; первое поступившее слово В БРПр сохраняется первое слово
Флаг состояния при- емника (07) Поступление преды- дущего слова в БРПр; исходное сос- тояние СТОП на линии Окончание чтения БРПр; сигнал СБРОС Возникает требование на прерывание сис- темной магистрали, если биты 07 и 06 установлены в 1
Разрешение преры- вания приемника (06) ЧТЕНИЕ - ЗАПИСЬ Разрешение преры- вания Пр Запись в системной магистрали; сигнал СБРОС /
РСПер Фл;н состояния пе- редатчика (07) Ч1ЕНИЕ Начало выдачи ело ва на линию, сигнал ПОСТ И Запись в БРПер е системной магистра ли
Разрешение преры- вания передатчика (06) ЧТЕНИЕ — ЗАПИСЬ Разрешение преры- вания передатчика Запись с системной магистрали; сигнал СБРОС
Проверка работы (02) Запись с системной магистрали Выдаваемое слово по- ступает в память при емника, последний для приема с линии закрыт
Разрыв линии (00) См. табл. 1.9
БРПр Слово, принимаемое с линии (00- 07) ЧТЕНИЕ Низкий уровень би- та слова 00—1-й бит слова
БРПер Слово, выдаваемое в линию (00—07) ЗАПИСЬ । Запись с системной магистрали
ИАППер ИАППр Указатель адреса вектора прерывания (02) Сменная часть адре- са вектора прерыва- ния (03—07) ЧТЕНИЕ Комбинация уровней на входах ACLO и ACL1 (см. табл. 1.8) 1 —передатчика 0 — приемника
Примечание Неиспользованные биты регистров и источников читаются как 0.
буферный регистр приемника (БРПр);
буферный регистр передатчика (БРПер);
— источник адреса вектора прерывания приемника
(ИАППр);
— источник адреса вектора прерывания передатчика
(ИАППер).
Назначение использованных битов регистров РСПр,
РСПер, БРПр, БРПер, ИАППр, ИАППер; возможности
доступа к ним со стороны как последовательной линии,
так и системной магистрали Q-bus; сигналы, вызывающие
установку в состояние 1 и сброс в состояние 0 информа-
ции в регистрах состояния, приведены в табл. 1.7.
В микросхеме К1801ВП1-035 адреса всех регистров
и векторов прерывания сменные и определяются комби-
нацией уровней на входах ACL0 и АСЫ (табл. 1.8).
Приемник SART во всех режимах, кроме режима
ПРОВЕРКА (бит 02 РСПер в 1), готов к работе. Состоя-
ние же передатчика, его выхода TF и состояние выходной
линии определяются уровнями на входах BSYD (сигнал
занятости последовательного канала), ACL0 (сигнал
аварии источника питания) и содержанием бита
00 РСПер.
Возможные состояния иллюстрируются табл. 1.9. Вре^
менные диаграммы, поясняющие работу SART в режиме
выдачи на линию 8-битовых слов с битом паритета,
старт битом и двумя стоп-битами, приведены на рис. 1.8.
Как видно из табл. 1.9, выдача слова возможна лишь
Таблица 1.8
Регистр, вектор пребывания Адрес при уровнях на входах ACL0 и ЛС1.1
00 10 01 11
Регистр состоя- ния Пр 177 560 176 560 176 570 XXXXX0
Буферный ре- гистр Пр . 177 562 176 562 176 572 ХХХХХ2
Регистр состоя- ния Пер 177 564 176 564 176 574 ХХХХХ4
Буферный регистр Пер 177 566 176 566 176 576 ХХХХХ6
Вектор прерыва- ния Пр 060 360 370 ххо
Вектор прерыва пия Пер 064 364 374 ХХ4
42
Табчица 1.9
—- Состояние линии Уровень на выходе пере- датчика TF Уровень на входе Значение бита 00 РСПер
DCL0 BSYD
Свободна Выдача слова 1 0 0
Разрыв Высокий (старт) 1 0 1
Занята Низкий (стоп) 1 1 X
Занята из-за ава- рии источника пи- тания Низкий (стоп) 0 X X
при состоянии 0 на входе BSYD, состоянии 1 на входе
DCL0 и состоянии 0 в бите 00 РСПер При выполнении
этих условий новое слово выдается, если бит флага пере-
датчика находится в состоянии 0, что имеет место в том
случае, если в БРПер записан байт нового слова и окон-
чена выдача предыдущего слова. С началом каждого
нового слова бит флага передатчика устанавливается в
состояние 1 и предотвращает повторную выдачу слова,
пока в БРПер не будет записано новое слово. Другими
словами, начало слова взводит флаг, запрещающий
следующую выдачу слова. Флаг сбрасывается по мере
обновления информации в буфере. Смена информации
в буфере происходит по инициативе активного устройства
на системной магистрали. При периоде смены информа-
ции в буфере, меньшем или равном длительности слова,
слова выдаются в линию одно за другим без пауз. В про-
тивном случае в линии информация передается со стоп-
паузами.
Слово состоит из старт-бита (1), 8 бит информацион-
ных, бита паритета (вырабатывается передатчиком авто-
матически) и двух стоп-битов (СТОП1, СТОП2). Перво-
начально, при выходе напряжения питания на режим,
флаг передатчика всегда устанавливается в состояние 1
Временные диаграммы, поясняющие работу SART в
режиме приема с линии 8 битовых слов с битом паритета,
старт-битом и двумя стоп-битами, приведены на
рис. 1.9, а, б.
В исходном состоянии линии СТОП или по окончании
предшествующего слова (бита четности) флаг состояния
риемника переводится в состояние 1. К моменту поступ-
ления нового слова, т. е. за время двух стоп-битов
(СТОП1, СТОП2), активное ла системной магистрали
Устройство считывает буферный регистр приемника и
43
вход B5YD_____./
(сигнал занятое V
тц линии) \_
00 вит РСПер ——
(разрыв линии)
Вход ВСЮ ——
Сигнал готовн сто абонента
к приему информации
о
о
Лог 0 устанавливается активным устройством
на системной магистрали
ОТ Sum РСПер Г
(флаг состоянт
передатчика)
Запись в СРПер
1 го слова
ООПТ (Вывод)_____________
запись в СРПер
по инициативе
активного устрой
ства на системной
магистрали
Выход TF .
(передатчика]
1
стоп
Флаг взводится
включением
питания
Флаг взводится
записью в
СРПер
« 5
2 е слово
'-е олово
’ S авшст
6 7
W! 1 2 3
Запись в СРПер
2 го слова
Флаг взводится
записью в СРПер
Запись в СРПер
3-го слова
4
Рис. 1.8. Временные диаграммы работы К1801В111-035 в режиме выдачи информации в'линию
а)
вход IF
ОНит РСПр
(флаг состоя-
ния Пр)
DIN (Ввод)
Чтение БРПр
со стороны систем-
ной магистрали
15 вит РСПр _____
(ошибка паритета)
12 вит РСПр .
(ошибка пере-
полнения)
Вход IF
ОТ бит
DIN
15 бит
Слово N
Слово (thf)
СМИ стоп
W
СТОП
РСПр_
CWrrj 1 2 3 Ц
РСПр
12 Sum РСПр
Рис. 1.9. Временные диаграммы работы К1801ВП1-035 в режиме приема информации
с линии
Таблица 1.10
Таблица 1.11
Уровни входов Формат слова, бит Уровни входов Режим работы 1 с паритетом
NB0 NB1 NP PEV
X 0 5 1 X Нет
0 1 7 0 1 По четности
1 1 « 0 0 По нечетности
Таблица 1.12
Уровни входов Скорость обмена, К бод Уровни входов Скорости обмена,! К бод I
FR0 FR1 FR2 FR3 FRO FR! FR2 FR3
0 0 0 0 0,05 1 1 1 0 1,2 I
1 0 0 0 0,075 0 0 0 1 2,4
0 1 0 0 0,10 1 0 0 1 4,8 I
1 1 0 0 0,15 0 1 0 1 9,6 1
0 0 1 0 0,20 1 1 0 1 19,2 1
1 0 0 1 1 1 0 0 0,30 0,60 0 0 1 1 57,6 I
сбрасывает бит флага передатчика в состояние 0 ЕсЛ
за период двух стоп битов (СТОП!, СТОП2) чтеиц
БРПр не завершается, то последующее слово не воспр!
нимается, в БРПр сохраняется первое слово и записи
вается состояние 1 в бит (12) ОШИБКА ПЕРЕПОЛНИ
НИЯ РСПр
Выбор форматов слов по последовательному канал
задается комбинацией уровней на входах NB0 и NB
(табл. 1.10). Выбор режима с паритетом или без нег<
а также режима работы с паритетом по четности ил
нечетности задается комбинацией уровней на входа
NP PEV (табл. 1.11). Выбор скорости обмена in
последовательному каналу производится заданием ком
бинаций уровней на входах FRO — FR3 (табл. 1.12).
Начальная установка SART производится подаче
сигналов низкого уровня на входы 1NIT и DCL0 дл!|
тельностью не менее 10 мкс и 5 мс соответственно.
Микросхема SART конструктивно выполнена в 42-вы
водном керамическом корпусе; напряжение питания со<
тавляет 5В-|-5%; потребляемый ток 200 мА; диапазб
рабочих температур от —10 до -}-70оС.
глава
Одноплатные
микро ЭВМ
« Электроника МС1201»
разработка и освоение отечественной промышленностью одноплатных
микроЭВМ «Электроника МС 1201», соответствующих лучшим образ
нам мировой вычислительной техники, обеспечили создание ПЭВМ типа
ДВК с функциональными возможностями, приближающимися к функ-
ционачьным возможностям ряда СМ ЭВМ, но удовлетворяющих
требованиям по стоимости (десятки тысяч рублей), малых по габа
ритам и малоэнергоемких, а поэтому широко выпускаемых Одноплат-
ная микроЭВМ «Электроника МС 1201» стала интеллектуальным цент-
ром. «мозгом» персональных ЭВМ типа ДВК.
Чассоьое производство ПЭВМ стало возможным также благодаря
достижениям отечественной электронной промышленности в области
поле проводниковой технологии, системотехники н схемотехники. Достиг-
нутый уровень позволил создать на одном кристалле 16-разрядные
микропроцессоры, ОЗУ и ПЗУ информационной емкостью от 16 до
32 К бит, заказные БИС со степенью интеграции до 50 тыс. транзис-
торов на кристалле.
Далее рассмотрены архитектурные особенности однокристальных
16 разрядных микропроцессоров КР1801ВМ1 и К1801ВМ2 и модифи
кати одноплатных микроЭВМ «Электроника МС 1201» широко при-
меняемых в ПЭВМ типа ДВК
2 1 Однокристальный
6 разрядный микропроцессор
КР1801ВМ1
Микропроцессор КР1801ВМ1 (далее МП) выполнен по
и- анальной МДП-технологии. Его кристалл содержит
около 50 тыс. транзисторов, имеет размер 5X5 мм и
Размещается в 42-выводпом планарном керамическом
корпусе типа 429.42-5
Условное графическое обозначение БИС KP180IBM1
ведено на рис. 2.1 Обозначение выводов, их функ-
Чжиальное назначение приведены в табл 2.1.
В составе одноплатной микроЭВМ микропроцессор
Управляет распределением времени использования сис-
Т( той магистрали, внешними устройствами и выполняет
47
Рис. 2.1. Условное графиче-
ское обозначение БИС
КР1801ВМ1
все необходимые арифмеп
ческо-логические операции дл
обработки информации. Он с
держит 8 программно-адресу
мых быстродействующих р
гистров общего назначена
РОН, широко используемь
при выполнении различны
команд. МП может обрабат»
вать как 16-разрядные слов,
так и байты. Возможность и<
пользования восьми метода
адресации позволяет вести bi
сокоэффективную
обработм
данных, хранимых в любо
РОНе или ячейке памяти.
Тактико-технические хара;
теристики, приводимые ниж
раскрывают функциональна
возможности микропроцессо,
КР1801ВМ1 [6].
Система счисления для
чисел и команд
Система команд
Число команд
Виды адресации
- двоичная
безадресная, двух- и одноадресная ,
— 76, форматы команд см § 1.1
регистровая, косвенно-регистровая, а
тоинкрементная, косвенно-автоинкр
ментиая, автодекрементная, косвенц
автодекрементная, индексная, кои
но-иидексная (см. § 1.1)
Число регистров общего
назначения — 8
Число каналов передачи
информации
Число уровней запроса
прерывания
мяти
Объем адресуемой па
4; обработка внешних и внутренне
прерываний выполняется с помо!
памяти магазинного типа (стека)
64 К байт.
Тактовая частота от 100 кГц до 5 МГц
Время выполнения команд типа СЛОЖЕНИЕ в формате К
составляет 1,6 мкс (без учета времени обращения к внешней ns
мяти)
Архитектура микропроцессора КР1801ВМ1 Микр(
процессор КР1801ВМ1, структурная схема которого npi
ведена на рис. 2 2 включает в себя следующие функ
48
уаблипа 2.1
— Обозначение выводов
— в техниче- ской литера- туре в микроЭВМ МС 1201-01 Функциональное назначение выводов
AD CO- AD 15 RA 0, RA 1 ACL 0 dclo IRQ 1 — IRQ3 VIRQ BSY INIT IAKO DOUT RPLY WTBT SYNC CLC SACK DIN DMG I DMG 0 DMR SEL 1, SEL2 SP АДОВ- АЯ 15 ПИТ ПОСТ ТПР1 — ТПРЗ ТПР СБРОС ППРО вывод сип БАЙТ СИА ТИ ПВ ВВОД ППД1 ппдо тпд 0—15-й разряды АД системной магистрали (МС) 0-й и I й разряды адреса процессора Сигнал аварии сетевого питания Сигнал аварии источника питания Сигналы I—3-го запросов радиального прерывания Сигнал запроса на векторное прерывание Сигнал занятости Сигнал установки Сигнал разрешения прерывания (выход) Сигнал управления выводом данных Сигнал ответа приемника информации Сигнал управления ЗАПИСЬ- БАЙТ Сигнал синхронизации обмена Вход тактовой частоты Сигнал подтверждения запроса Сигнал управления вводом данных Входной и выходной сигналы РЗМ Сигнал запроса на захват магистрали Сигналы выборки первого и второго ре- гистров ввода—вывода Резервные
ииональные блоки: операционный (ОБ), микропрограм-
много управления (БМУ), прерывания (БПР), интерфейс-
ный (ИБ), согласования (БСГ) и буферный регистр
команд (БРК)- Блоки соединены между собой внутрен-
ней магистралью, которая через БСГ подключается к
выводам системной магистрали (см. § 1.2). Кроме того,
блоки связаны специальными информационными магист-
ралями (микрокоманд, состояний, кода адреса прерыва-
ния) и управляющими сигналами.
Операционный блок, в свою очередь, состоит
из сверхоперативного запоминающего устройства (СОЗУ),
блока обменов байтов (БОБ), 16-разрядного арифмети-
Ческо-логического устройства (АЛУ), сдвигателя (СДВ)
Регистра состояния микропроцессора (РСП), блока фор-
мирования констант (БФК), блока формирования адреса
Вектора прерывания (БФАВП), регистра адреса (РА),
буферного регистра данных (БРД).
4 808 49
СОЗУ
БАЗМ
I «Г
6
звс
I РСА I
I
Ko# состояния
HILO
ACLO
NIT
внутренняя маеис-
с траль
MljKpc^OMOH
"to (ОЗМ)
ЛВМЯЦММ]
ПАМ ЕМУ |
t I , t f I
| РТА | | PC \ [ PK | | POP | I
f f Ko8 преры^иния
Команда I
—
. 1ч бмуС
| рык |
. WOTJ*»
Z7ZfZL]**
1 '.SYNC(CHA)
БУМ
I
§
I
ШШШЛ
\уг8Т(БЛИи
Г* \sELO '
Вн^иние^
прерывания
БПР Ч-------
W,
Рис. 2.2. Структурная схема МП КР1801ВМ1
Операционный блок предназначен для
следующих функций:
— вычисления адреса и временного его хранения
регистре адреса;
— приема данных и хранения их в РОН;
- выполнения арифметическо-логических операц!
выдачи данных в системную магистраль; J
50
формирования адресов векторов прерывания;
формирования состояния МП.
Сверхоперативное ОЗУ МП состоит из 14 16 разряд
пых регистров. Из них 8 регистров программно-доступны
и используются как РОН в качестве накопительных
регистров, индексных регистров, регистров автоинкре-
ментной и автодекрементной адресации, указателей сте-
ка. РОН используются для выборки операндов и записи
резу штатов при выполнении арифметическо-логических
операций аналогично ячейкам памяти и регистрам внеш-
них устройств. Два из восьми РОН — R6 и R7 — имеют,
кроме того, специальное назначение. Регистр R6 исполь-
зуется как указатель стека (УС) и содержит адрес
последней заполненной ячейки стека. Регистр R7 служит
счетчиком команд (СК) и содержит адрес очередной
выполняемой команды
Команды с регистровым методом адресации испол-
няются внутри МП и не требуют обращения к системной
магистрали (за исключением цикла выборки команд).
Обмен же данными с памятью и внешними устройствами
осуществляется через системную магистраль и занимает
более длительное время. Поэтому использование РОН
для хранения операндов повышает быстродействие ЭВМ
для команд с регистровым методом адресации.
В микропроцессоре программно-доступными являются
8 РОН и регистр состояния РСП. Остальные регистры
ОБ (6 регистров СОЗУ, РАП, РА, БРД) доступны
только на микропрограммном уровне В РСП хранится
слово состояния процессора (ССП), содержащее инфор
мацию о текущем приоритете МП, о кодах условий
ветвления (Z, N, С, V), зависящих от результата
выполнения команды, и о состоянии Т-разряда, исполь-
зуемого при отладке программы и вызывающего преры-
вание программы.
Название, функциональное назначение используемых
битов слова состояния процессора приведены в табл.
Блок обмена байтов предназначен для перемены мес-
тами старшего и младшего байтов при выполнении соот-
ветствующих микрокоманд. Арифметическо-логическое
Устройство выполняет все арифметические и логические
операции и формирует признаки, существенные для фор-
мирования слова состояния процессора.
Блок формирования констант представляет собой
специальным образом организованное ПЗУ, в котором
Таблица 2.2
Номер бита ССП Обозна- чение бита ССП Название бита ССП Условие, при котором в бите CCI устанавливается 1
07 1/0 Приоритет Внешние устройства ие вызыва прерывания программы МП
04 т Прерывание по Т-разряду Вызывается прерывание с ад сом вектора прерывания 14в завершении текущей команды
03 N Отрицатель- ный результат Результат отрицательный
02 Z Нулевой ре- зультат Результат равен 0
01 V Арифметиче- ское перепол- нение Имеется арифметическое перец иеиие
00 с Перенос Возникает перенос из старпи разряда или при сдвигах выд| иута 1
хранятся константы, используемые при микропрограмме
ровании системы команд. 1
Блок формирования адреса вектора прерывания пред-
ставляет собой ПЗУ и служит для формирования адреаа
вектора прерывания по признакам, вырабатываемыми
блоке прерывания. I
Все блоки ОБ объединены двумя внутренними магист!
ралями X и У; адресация организуется соответствующими
полями микрокоманды. Связь операционного блока с внуи
ренней магистралью МП осуществляется через регисти
адреса и буферный регистр данных Управление работой
ОБ осуществляется блоком синхронизации, в которое
вырабатывается последовательность синхроимпульсов*
обеспечивающая выполнение микрокоманды. I
Блок микропрограммного управления
микропроцессора КР1801ВМ1, использующий в качестве
памяти микропрограмм программируемую логическую
матрицу (ПЛМ БМУ), содержит регистры: команд (РК)1
микрокоманд (РМК), текущего адреса (РТА), следующее
го адреса (РСА), состояний (PC), прерываний (РПР)
и блок синхронизации (БС БМУ). В ПЛМ БМУ хранятся
микропрограммы для всех команд процессора. На вхол1
ПЛМ поступают коды: команды, текущего адреса, прерви
вания и слова состояния МП На 34 выходах ПЛМ БМЯ
52
цитываются микрокоманда, управляющая работой ОБ
код адреса следующей микрокоманды и служебные при
зНаки типа: конец команды, требование приема слова со-
стояния процессора и т. п
Блок прерываний предназначен для органи-
адии приоритетной системы прерываний МП В него
поступают и проходят первичную обработку внешние и
внутренние запросы на прерывание. Этот блок выраба-
тывает сигналы перехода к обработке прерываний для
ОБ и БМУ. В БПР входят- программируемая логическая
матрица (ПЛМ БПР), регистр источников прерываний
(РИП), дешифратор сброса источников прерываний
(ДшС), счетчик зависаний (Сч ЗВС), блок синхронизации
(БС БПР), блок установки (БУС). С использованием
ПЛМ БПР организована логическая схема приоритетов
прерываний, причем ПЛМ БПР закодирована таким об-
разом, что реакция на прерывание возникает только на
те запросы, приоритет которых выше приоритета МП
Если одновременно возникает несколько запросов, то в
первую очередь обрабатывается прерывание с высшим
приоритетом. С выходов ПЛМ БПР считываются: код
прерываний для управления БМУ, адрес константы пре-
рывания (АКП) для управления выработкой адреса векто-
ра прерывания и код для сброса триггеров источников
прерывания
Интерфейсный блок вместе с блоком согла-
сования организует обмен между системной магистралью,
удовлетворяющей требованиям ОСТ 11.305.903—80, и
внутренней магистралью МП. В ИБ осуществляется также
управление совмещением операций и согласование работы
блоков синхронизации ОБ и БМУ. Для этого в ИБ входят
следующие блоки: арбитража и захвата системной магист-
рали (БАЗМ), управления системной магистралью (БУМ),
арбитража обменов (БАО); согласования и управления
(БСУ); регистр условий обмена (РУО); дешифратор при-
знаков обмена (ДшО) В БАЗМ организуется процесс арбит-
ража и захвата системной магистрали согласно стандарт-
ной для интерфейса процедуре (см § 1.2) в режимах
ГЛАВНЫЙ и НЕГЛАВНЫЙ Режим ГЛАВНЫЙ МП
задается состоянием 1 на шинах АРО и API. Запрос
на обмен по системной магистрали поступает в БАЗМ
при каждой записи нового адреса в РА, где в зависи-
мости от приоритета МП организуется последователь-
ность интерфейсных сигналов, предшествующих началу
обмена по системной магистрали. После захвата ее МП
53
в БАЗМ генерируется сигнал, разрешающий выдачу и прием иЛ
формационных и управляющих сигналов через системную
магистраль. В БУМ формируется последовательности
управляющих сигналов системной магистрали. БУМ свя!
зан управляющими сигналами с блоком арбитража <><
менов. Эти сигналы обеспечивают последовательную огр Л
ботку запросов на обмен с системной магистралью!
В БАО организуется обработка запросов на обмен п!
такому принципу: первый запрос обрабатывается первым
Поле признаков обмена микрокоманды декодируется дЛ
шифратором признаков обмена (ДшО), и эти признак»
поступают на специальный регистр в БАО. Здесь они
запоминаются до завершения соответствующего обмена!
Поле микрокоманды, которое определяет тип возм^И
ной процедуры обмена ВВОД, ВЫВОД или ВВОД J
ПАУЗА ВЫВОД, — запоминается на время обмена в
регистре условий обмена
В блоке согласования (БСГ) осуществлю!
ется управление буферными усилителями приема — вы-
дачи информации на сигнальные линии АДОО АДК
системной магистрали. I
Буферный регистр команд обеспечивает
конвейерность (совмещение приема и обработки команды
в МП) и служит для предварительного приема команды
Временные диаграммы типовых процедур обмена да Л
ными по системной магистрали микропроцессор
КР1801ВМ1 соответствуют временным диаграммам
системной магистрали (см § 1.2). При этом использу-
ются три типа команд: безадресные, одно- и двуха реМ
ные. Форматы команд, способы адресации, система комани
совместимы с форматами команд, способами адресаци|<
и системой команд микроЭВМ ряда «Электроника 60» и
кратко рассмотрены в § 1.1 и в [3]. f
Система прерываний микропроцессора КР1801ВМ1
Причинами прерывания процесса, выполняемого микрЛ
схемой КР1801ВМ1, являются: I
— зависание в системной магистрали при попытке
обращения по адресу несуществующей ячейки памяти или
регистра внешнего устройства;
— обращение к командам с неправильно
методами адресации или к неиспользуемым
вированным для дальнейших расширений
наличие состояния 1 в Т-разряде (4-м разряд^
ССП; ]
— низкий уровень сигнала на линиях 1RQI или VIRQ
заданными
и зарезерв
командам;
54
переход уровня сигнала из высокого в низкий
на любой из линий ACLO, 1RQ2, IRQ3.
В большинстве случаев прерывание текущего про
цесса происходит в конце выполнения команды и только
лишь зависание в системной магистрали может прервать
ее на любой фазе.
Обработка любого прерывания начинается с пере
ключения процессов, содержащего две фазы: запомина-
ние вектора состояния прерываемого процесса; загрузка
вектора состояния прерывающего процесса.
Дальнейшая обработка прерывания выполняется на
программном уровне.
Компонентами вектора состояния процес-
са являются значение счетчика команд (СК) и слово
состояния процессора (ССП). Далее вектор прерываю-
щего процесса будем называть вектором прерывания,
а вектор состояния прерываемого процесса — вектором
текущего процесса. Вектор текущего процесса процессор
запоминает либо в области стека, либо по фиксирован-,
ным адресам внешнего ОЗУ. Вектор прерывания процес
сор считывает из пары ячеек внешнего ОЗУ или ПЗУ
и загружает в СК (R7) и РСП Адрес вектора преры
вания формируется в процессе в соответствии с конкрет-
ным запросом прерывания и является адресом ячейки
памяти, где запоминается значение счетчика команд
(адрес первой команды программы обработки прерыва-
ния). В следующей ячейке памяти (адрес вектора
прерывания +2, автодекрементная адресация) запоми-
нается значение нового слова состояния процессора.
Условная схема процедуры прерывания, использующая
стек во внешнем ОЗУ, показана на рис. 2.3. Стек пред-
ставляет собой динамичный список данных (ССП, СК),
помещаемый в специально отводимую для этого область
оперативной памяти. В основу организации стека поло-
жен такой принцип: записанный последним считывается
первым. Обращение к стеку осуществляется аппаратно
через указатель стека, функцию которого выполняет ре-
гистр R6 из РОН. В течение первой фазы процессор
записывают в стек по адресу стека у (содержимое
Казателя стека с декрементом) сначала слово состояния
процессора вектора текущего процесса (ССП ВТП), за-
тем по адресу у 2 (автодекрементная адресация)
содержимое счетчика команд вектора текущего процесса
(СК ВТП). В течение второй фазы БПР процессора,
анализирующий внутренние и внешние прерывания и
55
Внешние прерывания
Рис. 2.3. Условная схема процедуры прерывания
Вектор
текущего
процесса
Вектор
прерыва-
ния
признаки, формирует в БФАВП адрес вектора прерыв?
ния х, по которому считывает из области векторов пр4
рывания внешнего ОЗУ и записывает новое значени
СК и ССП вектора прерывания. Затем процессор аваля
зирует состояние запросов на прерывание. Если в разрг
де 7 ССП установлено состояние 1 или 0 и нет внешнй
и внутренних запросов на прерывание, то происходи
чтение первой команды нового процесса и ее выполни
ние. В противном случае снова повторяется аналогия
ная процедура обработки очередного прерывания, Внеш
ние и внутренние прерывания обрабатываются в соотве!
ствии с таблицей приоритетов (табл. 2.3). в которо!
Таблица 2.3
Приори тет при- чин пре- рывания Тип преры- вания Причина прерывания
1 Внутреннее Резервный код Зависание при передаче данных по системной магистрали или запре- щенные коды в РК Зависание при приеме вектора прерываний из системной магистрали
ВП
Адрес
ВТП
000 010 000 004 (R6)l (R6)j
160012 177 674
56
Продолжение табл. 2.3
Приори- тет при- чин "Ре рлвания Тип преры- вания Причина прерывания Адрес
вп втп
— Двойное зависание 160 006 177 674
2 По команде IAT 000 020
По команде ЕМТ 000 030
По команде TRAP 000 034
3 По Т-разряду в ССП 000 014 (R6)
4 По сигналу аварии се- тевого питания (по пе- реходу сигнала ACLO 000 024 (R6)
из высокого уровня в низкий)
5 Аппаратный останов
6 Внешнее Таймер (по переходу сигнала IRQ2 из высо- кого в низкий уровень) 000 100 (R6)
7 По сигналу радиально- го прерывания 1RQ1 (низкий уровень), пере- 160 002 177 674
вод процессора в состо- яние HALT
По переходу сигнала IRQ3 из высокого в 000 274 (R6)
низкий уровень По сигналу VIRQ (низ- Считывает (R6)
кий уровень) ся из сис- темной ма-
гистрали но про-
цедуре ВВОД
АВП
Прерывание от клавиа- туры пультового терм и- 000 060
* нала
Прерывание от устрой- ства отображения пуль- 000 064
тового терминала Прерывание от НГМД 000 264
Прерывание от печа- тающего устройства 000 200
57
приведены сведения об адресах ВП и ВТП различны!
причин прерывания.
Процессор фиксирует ситуацию зависания при отсув
ствии положительного фронта сигнала СИА (RPLY) 1
течение 64 периодов тактовой частоты (10—12 мкс!
с момента выдачи процессором сигналов ВВОД (DIN1
или ВЫВОД (DOUT). Прерывание по Т-разряду обычно
используется для отладки программ Установка в цстоЛ
ние 1 или 0 бита 4 ССП возможна лишь при выполнении
команд возврата из прерывания RTT, RTI, ШАГ, ПУСК
или при загрузке вектора прерывания. I
Выполнение команды с установленным в ССП в соя
тояние 1 Т-разрядом (так называемой прослеживаемо#
команды) осуществляется до конца, затем прерывается
Если Т-разряд в ССП установлен в 1 при загрузке вем
тора прерывания, то прерывание по Т-разряду произой-1
дет до выполнения первой команды нового процесса!
Примечание. Особые случаи системы прерывж
ния подробно изложены в техническом описании интегч
ральной микросхемы КР1801ВМ1.
В однокристальном микропроцессоре КР1801ВМ1 пре!
дусмотрсны два входа сигнала назначения процессора
адреса: RAO, RA1. При состоянии 1 на входах RAOj
RA1 процессор работает в режиме ГЛАВНЫЙ и выхо!
дит на системную магистраль только при отсутствия
запросов магистрали от других устройств. В остальных
комбинациях сигналов на входах RA0 и RA1 процекор!
работает в режиме НЕГЛАВНЫЙ и при необходимостя]
выхода на системную магистраль выставляет сигнал
запроса и выходит на системную магистраль поел!
получения разрешения от процессора, работающего в
режиме ГЛАВНЫЙ. Наличие адресации в БИС
КР1801ВМ1 позволяет строить микропроцессорные сие-,
темы, содержащие до четырех процессоров.
Микропроцессор КР1801ВМ1 обладает возможность»
непосредственной адресации к двум внешним регистрам
по сигналам на входах: SELO и SELL Появление 0 на
одном из них свидетельствует о том, что адрес на сис-J
темной магистрали соответствует адресу одного из внепч
них регистров расширения ввода — вывода. Адреса этим
регистров зависящие от номера регистра расширений
ввода вывода (SELO, SEL1) и адреса процессоИ
(RAO, RA1), приведены в табл. 2.4 (
Комбинируя сигнал SELO (SEL1) с сигналом DlN
(DOUT). можно организовать чтение или запись внешне-!
38
Таблица 2.4
5^рРсГИСтра Рас- ШНРеИИЯ Адрес процессора (RAO, RA1)
00 01 10 11
SELO SELI 177 716 177 714 177 736 177 734 177 756 177 754 177 776 177 774
го регистра. Выработка сигнала RPLY от внешнего устройства в этом случае не требуется. Сигналы SEL1 и SEL2 по длительности совпадают с сигналом BSY в соответствующей процедуре обращения к системной ма-
гистрали.
Напряжение питания микропроцессора КР1801ВМ1
составляет 4-5В ±5%, уровни логических сигналов
на входах и выходах соответствуют уровням ТТЛ-логики,
тактовая частота изменяется от 100 кГц до 5 МГц; тем
пература окружающей среды для нормального функцио-
нирования от 10 до 70°С.
На рис. 2.4 (см. с. 2 обложки) показана микрофото-
графия одного из первых вариантов полупроводникового
кристалла микропроцессора КР1801ВМ1.
2-2. Однокристальный
16 разрядный микропроцессор К1801ВМ2
Микропроцессор К1801ВМ2 выполнен по п-канальной
МДП-технологии. Его кристалл содержит около 120 тыс.
элементов, имеет размер 5,3 X 5,35 мм и размещается
в 40-выводном металлокерамическом корпусе типа
2123.40 6. Условное графическое обозначение БИС
К1801ВМ2 представлено на рис. 2.5. Обозначение выво-
дов их функциональное назначение приведены в
абл. 2.5. Микропроцессор К1801ВМ2, разработанный в
развитие семейства однокристальных микропроцессоров
КР1801ВМ {5,6], совместим по системе команд, систем-
ному интерфейсу с ранней моделью КР1801ВМ1, но имеет
Расширенную систему команд (умножение, деление, па-
раметрические сдвиги), более высокое быстродействие
(регистровое сложение 1,0 мкс), возможность расши-
рения системного адресного пространства до 128 К байт
(при области программ пользователя до 64 К байт).
Он имеет средства для организации системной памяти
59
16
CLCl
PRC
—i > vr EQ
30 , „„„
29
25
«> HALT
Ч> ACLO
) DCLD
^1AR
-^-O DMR
^-4 , SACK
П
—<> RPLV
AD
О
1
2
5
9
5
6
6
9
(J9
<^L
&
D5
04
" <4F
a r^2z
S3
32
Ю
/4
21
15V6
SP1 <>-
DM60<.y
SYNC < >Д-
DIN (Л-
DOUT (>-й-
wsk4
IAKO <
INLT <
SEL <>^-
CLCO <.Y^~
Рис. 2.5. Условное графическое
обозначение БИС К1801ВМ2
них участках программ,
таким образом, что ее ад.
ресное пространство не neJ
ресекается с адресным про-
странством основной опера-1
тивной памяти микроЭВМ.]
Системная память допол!
няет оперативную памяти
Она доступна только с по-
мощью специальных команд!
Для повышения быстро-
действия в МП реализован
метод приема команд с опе-|
режением (конвейерность по
командам). Алгоритмы при-
ема и обработки команд по-
строены так, что к концу!
выполнения текущей коман-
ды следующая команда уже
принята в буферный регистр!
команд. Метод приема
команд с опережением при-]
водит к повышению быс ро-|
действия только на линей!
где нет ветвлений. В командах!
приводящих к ветвлению, аппаратно осуществляется по-]
вторный прием следующей команды. Для восстановления
режима опережения в этой же команде подготавлива тси
прием еще одной команды. 1
Перечисленные усовершенствования достигаются как
новыми архитектурными решениями (включением ариф-
метического расширителя, аппаратного стека и т д.),
так и совершенствованием технологии (тактовая частот!
до 10 МГц).
Более наглядно отличия можно проследить из сравне-
ния структурной схемы БИС К1801ВМ2 (рис. 2.6)!
с ранее рассмотренной структурной схемой БИС
KP180IBM1 Микропроцессор KI801BM2 состоит из сле-
дующих блоков: операционного (ОБ), микропрограммно-
го управления (БМУ), расширенной арифметики (БРА),
прерываний (БПР), обработки условий ветвлегиЯ
(БОВ), интерфейсного (ИБ). Функции, выполняемые
блоками ОБ, БМУ, БПР, ИБ, аналогичны функция*
таких же блоков в микропроцессоре KP180IBMI. ]
Рассмотрим функции и состав отдельных блоков более
детально. Назначение и работа регистров операционного'
60
Таблица 2.5
Обозначение выводов
в техниче ской литера- туре в микроЭВМ МС 1201.02 Функциональное назначение выводов
AD00— ADI5 SP1 SP2 DMR SACK DMGO CLCI CLCO RPLY DOUT WTBT SYNC DIN AP IAKO ACLO DCLO INIT VIRQ HALT EVNT SEL АД00— АД15 ТПД ПВ ППДО ТИ1 ТИО СИП ВЫВОД БАЙТ СИА ВВОД ППРО ПИТ ПОСТ СБРОС ТПР ОСТ ПРТ 0—15-й разряды системной магистрали (МС) (входы — выходы) Резервные Сигнал запроса на захват МС (вход) Сигнал подтверждения захвата МС (вход) Сигнал разрешения на захват МС (выход) Вход и выход тактовой частоты Сигнал ответа внешнего устройства (вход) Сигнал сопровождения записи (выход) Сигнал управления ЗАПИСЬ — БАЙТ (выход) Сигнал синхронизации обмена (выход) Сигнал сопровождения чтения (выход) Сигнал АДРЕС ПРИНЯТ (вход) Сигнал разрешения прерывания (выход) Сигнал аварии сетевого питания (вход) Сигнал аварии источника питания (вход) Сигнал установки внешних устройств (вы ход) Сигнал запроса иа векторное прерывание (вход) Сигнал перехода в пультовый режим (вход) Сигнал прерывания от таймера (вход) Сигнал управления ОБРАЩЕНИЕ К СИС- ТЕМНОЙ ПАМЯТИ ЧТЕНИЕ ПОРТА
блока (РОН, БРД, РА) и устройств (БОБ, СДВ, АЛУ,
БФК, БСОБ, ДшМК) тождественны назначению и ра-
боте соответствующих регистров и устройств микро-
процессора KP1801BMI. В ОБ для обеспечения воз-
можности записи по адресу, равному адресу командного
слова +2, введены регистр копии счетчика команд
(КРСК) и компаратор (КОМП). В некоторых командах
процессора для вычисления адреса используется млад-
ший байт команды. Для его временного запоминания
служат регистры команд (РК) и буферный регистр
команд (БРК) операционного блока. Регистр состояния
процессора (РСП) и регистр копии слова состояния
процессора (КРСП) служат для хранения слова
состояния процессора. Формат слова состояния процес-
сора К1801ВМ2 в основном повторяет формат слова
61
БРА I
ДО/ I
Ml
ОБ'
'БОВ
6С
МК
дв
кт7ас)
РСП
Рис 2.6. Структурная схема МП К1801ВМ2
иб\ SPI
I , SP2
ГТ DM
] - SACK
! о мео
I К РТУ
I роит
I YJTBC
I SYNC
! ш
[ , АВ
и ТАКО
АДОВ АДК
ЕС
Об
ПЛМ БПР
' *
; рип
БЛ>К
2ZZ
АВП I
и
ЗАВ
ЬПР I
АС10\
DCLO 1
7ЭТ7~1
утвд ।
НАН I
EVNT \
ВС
БПР I
._______________________|
маеистра/п>Ад^ __
БСГ
ю
состояния процессора КР1801ВМ1, но в нем использу
ся дополнительно еще один бит 8 HALT/USER для
выполнения программ обработки фатальных состояний
и реализации директив пультового терминала (режим
62
HALT в отличие от обычного режима USER). В режиме
HALT (бит 8 в состоянии 1) в момент выдачи адреса
на системную магистраль на выводе SEL (дополнитель-
ней разряд 17 адреса) появляется активный сигнал
(состояние 0), сообщающий об обращении к адресному
пространству режима HALT.
Блок расширенной арифметики (БРА) обеспечивает
аппаратную поддержку выполнения команд умножения,
деления и параметрического сдвига (MUL, DIV, ASH,
ASHC). В этих командах после приема операндов
управление передается блоку расширенной арифметики
(БРА) В состав БРА входят регистры расширенной
арифметики (РРА1 и РРА2), счетчик тактов (СчТ),
пифратор тактов (ДшТ), дешифратор микрокоманды
(ДшМК), схема управления (СУ). Регистры PPAI и
РРА2 служат для хранения промежуточных результатов
вычислений, при этом РРА2 — сдвиговый, дополняет
СДВ в ОБ Например, при выполнении умножения в
РРА2 заносится множитель, в РРА1 формируются част-
ные произведения. В конце операции в РРА1 накапли-
вается старшая часть произведения, в РРА2 — младшая
Каждая команда БРА выполняется за определенное
число тактов. Константа, определяющая число тактов,
заносится в счетчик тактов (СчТ).
Структура блоков БМУ, БПР, ИБ микропроцессора
К1801ВМ2 идентична структурам одноименных блоков
микропроцессора КР1801ВМ1 (см. § 2.1). Блок обработ
ки условий ветвления (БОВ) предназначен для форми-
рования сигналов ветвления БМУ на основе признаков
ветвления N, Z, V, С, вычисляемых, в свою очередь, в ОБ
при выполнении команд. БОВ включает в себя следую-
щие регистры: команд (РК БОВ); состояния (PC), блок
синхронизации (БС БОВ) и устройство ПЛМ БОВ, запо-
минающее таблицу признаков ветвления.
Микропроцессор К1801ВМ2 поддерживает типовые
стандартные процедуры обмена данными по интерфейсу
системной магистрали, временные диаграммы которых
Рассмотрены в § 1.2. Однако имеется одно отличие,
заключающееся в том, 4то выдаваемый процессором
аДрес пе снимается с системной магистрали и процесс
обмена продолжается до тех пор, пока на выводе AR МП
Не устанавливается низкий уровень сигнала. Система
прерываний микропроцессора К1801ВМ2 подобна системе
прерываний микропроцессора КР1801ВМ1 и обслуживает
сДедующие прерывания: 1) зависание системной магист
63
рали; 2) обращение к резервному или запрещенном^
коду команды; 3) по состоянию Т-разряда в ССП; 4) п<
изменению сигнала ACL0 из высокого в низкий уровен
(сигнал аварии сетевого питания); 5) по сигналу пре
рывания HALT; 6) по сигналу прерывания EVNT; 7) J
сигналу прерывания VIRQ.
Маскирование запросов на прерывание
производится
изменением значений разрядов 7 и 8 РСП.
Питание БИС КД801ВМ2 осуществляется от источни
ка напряжения +5 В ±5%; уровни логических сигнале!
на входах и выходах соответствуют уровням ТТЛ-логим_
тактовая частота составляет 0—10 МГц. ТемператуД
окружающей среды для нормального функционирования
от —10 до -|-70°С; верхнее значение относительной
влажности 98% при температуре +75°С; наработка на
отказ не менее 15 000 ч.
2.3. Одноплатные микроЭВМ
ряда «Электроника МС 1201»
В настоящее время отечественной промышленностью
освоен ряд модификаций микроЭВМ «Электроника
МС 1201» [7], характеристики которых приведены 1
табл. 2.6.
Одноплатные микроЭВМ ряда «Электроника МС 1201»
предназначаются для встраивания в аппаратуру и шир<
ко применяются в системах обработки цифровой инфо]
мации общего назначения (например, в ДВК), в кон]
рольно измерительных и испытательных комплексах
(комплекс «Электроника НЦ 703»), в составе технологиг,
ческогб оборудования. Во всех возможных применениях
микроЭВМ «Электроника МС 1201» выполняет функцД
ввода, хранения, обработки и вывода цифровой и фор-
мации.
Одноплатные микроЭВМ ряда «Электроника МС 1201
совместимы с микроЭВМ ряда «Электроника 60» [3]
а именно:
— по системе команд, что обеспечивает полную со-
вместимость по математическому обеспечению на уровне
операционных систем и прикладных программ;
по системной магистрали, что позволяет расши-
рять технические возможности микроЭВМ с помощь!
подключения дополнительных функциональных устройств
— по конструкции, которая обеспечена за счет од|
64
Таблица 2 6
Техническая характеристика Модификация микроЭВМ
МС 1201 МС 1201.01 МС 1201.02
Тип центрального процессора КР1801ВМ1 КР1801ВМ1 К1801ВМ2
Число команд 64 64 72
Быстродействие выполнения команд типа СЛОЖЕНИЕ при регистро- вом методе адресации, тыс. оп/с 400±100 400±100 800±100
СЛОЖЕНИЕ при косвенно- регистровом методе адре- сации, тыс. оп/с 180±40 180±40 350±50
УМНОЖЕ- НИЕ, тыс. оп/с — — 80±20
Напряжение питания, В 5; 12 5 5
Микросхемы памяти КР565РУЗ КР565РУ6 КР565РУ6
наковых с микроЭВМ «Электроника 60» габаритных раз-
меров печатной платы, типов разъемов [20].
Особенности одноплатных микроЭВМ ряда «Электро-
ника МС 1201» рассмотрим на примере микроЭВМ
«Электроника МС 1201.01».
МикроЭВМ «Электроника МС 1201», общий вид ко-
торой приведен на рис. 2.7 (см с. 3 обложки), имеет
следующие технические характеристики.
Принцип работы основных устройств — параллельный; система
счисления для чисел и команд — двоичная; основной формат пред
ставлеиия чисел и команд 16 двоичных разрядов
Типы команд — безадресные, одно- и двухадресные; число команд
64, число команд пультового терминала — 20; методы адресации - реги
стровая, косвенно-регистровая, автоинкрементная, косвенно-автюинкре
"•снтная, автодекрементная, косвенио-автодекрементная. индексная,
косвенно-индексная
Число регистров общего назначения — 8
Быстродействие микроЭВМ при выполнении команд типа СЛО-
ЖЕНИЕ:
при регистровом методе адресации — (400±100) тыс. оп/с
5—808 65
при косвенно-регистровом методе адресации — (180±40) тыс. огь
Число уровней запроса:
системной магистрали внешними устройствами для прямого достй
па к памяти — 1
от внешних устройств для прерывания программы 2
Обработка внешних и внутренних прерываний выполняется с по
мощью стека, организуемого в оперативной памяти микроЭВМ
Адресное пространство, обеспечиваемое прямой адресацией по
системной магистрали, — 64 К байт (ПЗУ — до 8—16 К байт, ОЗУ "
до 64 К байт) информационная емкость оперативного запомнна101ц|
устройства — 28 К 16-разрядиых слов
Системная магистраль соответствует интерфейсу ОСТ 11.305.903-
80
Число каналов асинхронного последовательного ввода вывода и
формации (ИРПС в соответствии с НМ МПК по ВТ 10—78) — 1
Число каналов асинхронного параллельного байтового ввода-
вывода информации (ИРПР в соответствии с НМ МПК по ВТ 29-
80) — 1
Число каналов обмена информацией с накопителем на гибких ма:
нитных дисках «Электроника ГМД-70», «Электроника ГМД-7012».—1
(в соответствии с НМ МПК по ВТ 12—78 СМ ЭВМ)
Питание микроЭВМ осуществляется от внешнего источника по
стоянного тока напряжением 4-5 В ± 5%
Потребляемая мощность — 12,6 Вт
Габаритные размеры микроЭВМ — 252X 296X12 мм
Масса — не более 0,8 кг
МикроЭВМ предназначена для встраивания в технические сред
ства, эксплуатируемые в следующих условиях.
рабочая температура окружающего воздуха — от 5 до 40 ° С (пр
допустимом перегреве зоны установки по отношению к температур
окружающего воздуха 4-10°С) I
атмосферное давление от 400 до 800 мм рт. ст.
воздействие вибрационных нагрузок— частота до 25 Гц, ускореи
ие более 0,5 i
относительная влажность воздуха — до 95% при 30° С L
МикроЭВМ обеспечивают работу в программном режиме и режиме
прерывания со следующими (принятыми за штатные) внешними
устройствами V
алфавитно цифровым дисплеем типа 15ИЭ 00 013 I
накопителем иа гибких магнитных дисках типа «Электроне
ГМД-70» «Электроника ГМД-7012»
мозаичным печатающим устройством типа DZM 180
В качестве базового программного обеспечения микроЭВМ пВ
няты.
тест-мониториая операционная система
операционная система с разделением времени (ОС ДВК)
Наработка на отказ — 10000 ч; наработка на сбой — 500 ч, cpoi
службы — не менее 10 лет
МикроЭВМ «Электроника МС 1201.01», структурная
схема которой приведена на рис. 2.8, состоит из следуюГ
щих функциональных устройств: процессора (ПРИ)
оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), систем
ного постоянного запоминающего устройства (СПЗУ)
устройства байтового параллельного интерфейса (УБПИ)
66
Системная
магистраль
Рис. 2.8. Структурная схема микроЭВМ «Электроника МС 1201.01»
5»
устройства последовательного ввода вывода (УПВВ)
устройства интерфейса накопителя на гибких магнитим
дисках (УИГМД), контактирующего устройства для по
стоянного запоминающего устройства пользователя
(КУ ПЗУ), корректора сигналов управления системной
магистрали (КС), регистра режима начального пуска
(РНП), генератора тактовых импульсов (ГТИ), блока
управления приемопередатчиками сигналов канала
(БУПП).
Связь между функциональными устройствами осуще-
ствляется через внутреннюю системную магистраль,
принципы работы которой и временные диаграммы ра-
боты в типовых процедурах ВВОД, ВЫВОД, ВВОД —
ПАУЗА —ВЫВОД, ВВОД АВП, ПДП, СБРОС, ПУСК
рассмотрены в § 1.2
Приемопередатчики сигналов системнэй магистрали
(ПП1) выполнены на основе микросхем К531АП2П и
имеют уровни логических сигналов ТТЛ-логики. Линии
системной магистрали согласуются резистивным дели-
телем, обеспечивающим эквивалентное сопротивление на-
грузки, равное 250 Ом, и уровень 1 при отключенных
передатчиках не менее 3,2 В Наличие согласующего ре-
зистивного делителя в каждой линии системной магист-|
рали позволяет подключать к микроЭВМ до пяти допол-
нительных устройств в пределах одного блока (при дли-
не линий системной^ магистрали до 30 см). При необхо-
димости увеличения длины линий системной магистрали
до 2,5 м и числа подключаемых к ней дополнител! ных
устройств до 10 приемопередатчиков типа К531АП2П
необходимо соединять блоки радиочастотным кабелем с
волновым сопротивлением Zo = (llO±2O) Ом и подклю-
чать согласующие резистивные делители на его концах.'
Системная магистраль позволяет адресовать 32 К
16-разрядных слов или 64 К байт (только по запис^И
что составляет адресное пространство микроЭВМ, в коя
тором принято использовать область памяти от 0в до
376в адреса как область векторов прерываний, область
памяти от 160 000s до 177 776s адреса как область ре-|
гистров и памяти внешних устройств.
В микроЭВМ принят следующий порядок обслужива-1
ния прерываний интерфейсных устройств ввода вывоЛ^
информации: УППВ, УИГМД и УБПИ В составе микро-
ЭВМ «Электроника МС 1201» устройств с прямым доступ
пом к памяти нет.
Центральным, основным, устройством в микроЭВМ,
68
выполняющим необходимые операции по приему команд,
их исполнению, обработке внешних и внутренних преры
ваний программы, управлению системной магистралью,
является процессор, выполненный на основе однокрис-
тального 16-разрядного микропроцессора КР1801ВМ1,
архитектурные особенности которого описаны в § 2.1,
форматы представления данных и команд, принципы ад-
ресации и система команд—в § 1 1.
Оперативное запоминающее устройство микроЭВМ
«Электроника МС 1201.01» состоит из следующих функ-
циональных узлов:
накопителя информации (НОЗУ) емкостью 28 К
16 разрядных слов, построенного на основе 32 микросхем
ОЗУ динамического типа КР565РУ6;
схемы управления ОЗУ (УОЗУ);
буферного регистра данных (БРД);
блока управления выборкой банков памяти (БВБ).
УОЗУ выполняет функции управления обменом ин-
формацией между НОЗУ с системной магистралью, уп-
рав пения регенерацией информации в НОЗУ, выделения
области системного ОЗУ (СОЗУ) из старшего банка
НОЗУ (160000—177 776), управления при работе со
скрытыми и открытыми областями системного ПЗУ.
УОЗУ служит также для адресации памяти микроЭВМ
с точностью до слова и байта. Аппаратно УОЗУ реали-
зовано на БИС К1801ВП1 030. БРД предназначен для
временного хранения данных с момента их выборки из
НОЗУ до окончания цикла передачи информации по си
стемной магистрали в активное устройство. Аппаратно
БРД реализован на БИС матричного кристалла
К1801ВП1-034.
Устройство байтового параллельного
интерфейса (УБПИ) соответствует интерфейсу ИРПР,
основные принципы его работы, адресация регистров,
временные диаграммы работы в различных режимах при-
ведены в § 1.3.
Особенности устройства последовательно-
го ввода — вывода, реализующего требования ин-
терфейса ИРПС в микроЭВМ «Электроника МС 1201 01»,
архитектурные особенности, временные диаграммы рабо
ТЫ в различных режимах и пример конкретной реализа-
УПВВ с использованием БИС К.1801ВП1 034 и
К1801ВП1-065 достаточно детально описаны в § 1 4
Устройство интерфейса накопителя на гибких магнит-
ных дисках (УИГМД) одноплатной микроЭВМ «Электро
69
ника МС 1201.01» предназначено для связи микроЭВМ
с накопителем на гибком магнитном диске ГМД-70.
Принцип работы, устройство, интерфейс его кратко рас-
смотрены далее (см. § 3.4). Структурная схема УИГМД
(рис. 2.8) содержит интерфейс системной магистрали
(ИСМ), схему синхронизации (СС), схему прерываний
(СПР), схему выбора режима (СВР), регистр данньД
(РД), компаратор адреса (КА), регистр команд и^со-
стояний (РКС), схему синхронизации ввода — вывода
(ССВВ), приемопередатчики (ППЗ) интерфейса ГМД 70,
переключатели (П) адресов РД, РКС и вектора прерыва-
ний. УИГМД осуществляет обмен информацией между
ГМД-70 и микроЭВМ с помощью двух регистров; регист-
ра команд и состояний (РКС), регистра данных (РД).
Может производить прерывание программы с выдачей
адреса вектора прерывания. Аппаратно УИГМД реали-
зовано с применением БИС К1801ВП1-033, ИС 531АПЯ
переключателя типа ВДМ1 8. Работа БИС К1801ВП1-033
в режиме интерфейса накопителя на гибких магнитных
дисках задается состоянием 1 на входах RC0—RC3
В этом режиме, с одной стороны, она подключается че
рез схемы ИСМ, СС, СПР к внутренней системной ма
гистрали одноплатной микроЭВМ «Электроника
МС 1201.01», обеспечивая типовые процедуры обмена
данными в режимах ВВОД ВЫВОД, ВВОД —ПАУЗА
ВЫВОД, ВВОД АВП (см § 1.2); с другой стороны, она
подключается через схемы РКС, РД, ССВВ к интер-
фейсу ГМД-70 (см. табл. 3.5). Обозначения и функцио-
нальные назначения битов регистров УИГМД приведены
В" табл 2.7. Временные диаграммы, иллюстрирующие
Таблица 2.7
Регистр УИГМД Биты ре- гистра Обозначение би- та Функциональное назна- чение бита Доступ со стороны сис темной ма гистралн 1 режиме
РКС 00 ПУСК (GO) Запись 1 вырабатыва- ет сигнал ПУСК ин- терфейса ГМД 70
01 -03 ФУНКЦИЯ (Fl. F2, F3) Код функции команды для ГМД-70 (коды и их функции приведены в табл. 3.4)
70
Продолжение табл. 2.7
Регистр УИГМД Биты ре- гистра Обозначение би- та Функциональное назна- чение бита Доступ со стороны сис- темной ма- гистрали в режиме
04 ВЫБОР ПРИ- ВОДА (US) Выбирается номер од ного из двух диско- водов для выполнения требуемой команды ЗАПИСЬ
05 ЗАВЕРШЕНО (DONE) Устанавливается ап паратно в 1 по сигна- лу ЗАВЕРШЕНО от ГМД-70 ЧТЕНИЕ
06 РАЗРЕШЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ (IE) Устанавливается прог раммно для осу шеек ления прерывания в системной магистрали по завершении вы- пол нения кома нды ГМД-70 ЧТЕНИЕ ЗАПИСЬ
07 ТРЕБОВАНИЕ ПЕРЕДАЧИ (TR) Устанавливается ап паратно в 1 по сигна- лу ТРЕБ. ПЕРЕДАЧИ от ГМД-70 и озна- чает требование запи- си — считывания дан- ных через РД ЧТЕНИЕ
14 НАЧАЛЬНАЯ УСТАНОВКА (INIT) При записи 1 выраба тывается сигнал НАЧ. УСТАНОВКА для ГМД-70 ЗАПИСЬ
15 ОШИБКА (ERROR) Устанавливается ап- паратно в 1 по прихо- де сигнала ОШИБКА от ГМД-70 ЧТЕНИЕ
РД 00- 07 ДАННЫЕ (DO - D7) Данные, читаемые из ГМД-70 или записы- ваемые в ГМД-70 ЗАПИСЬ ЧТЕНИЕ
71
процедуры обмена информацией по интерфейсу ГМД-70,
приведены в § 3.4. Адресация регистров РКС и РД, 1
также адрес вектора прерываний задаются кодами на
входах РС4—РС5, устанавливаемыми переключателем П.
Адреса регистров и векторов прерываний в зависимости
от значений входов RC4, RC5 БИС К1801ВП1-033 при
ведены в табл. 2.8.
Таблица 2.8
Значения сигналов на входах Лдрес
РКС РД Вектор прерыва НИЙ
RC4 RC5
1 1 177 170 177 172 264
0 1 177 174 177 176 270
1 0 177 200 177 202 274
Системное постоянное запоминающее устройство
(СПЗУ) предназначено для хранения программ режима
начального пуска микроЭВМ; пультового режима работы
микроЭВМ; начального загрузчика с накопителя на гиб-
ких магнитных дисках и резидентного, проверяющего
тест.
Аппаратно СПЗУ выполнено на основе микросхемы
KI801PE1 000
Регистр режима начального пуска (РНП) предназна-
чен для указания адреса программы режима начально о
пуска, кода режима начального пуска и флажков управ-
ления скрытыми областями СПЗУ Адрес РНП — 177 716.
В разрядах 8—15 РНП записан старший байт адреса
(160 000) программы начального пуска микроЭВМ, млад-
ший байт принимается равным 0. Разряды 0—1, значе-
ния которых считываются с переключателей SA1.1 и
SA1 2, определяют режим начального пуска микроЭВМ
(табл. 2.9). Разряды 2—3 РНП, которые обозначаются
как флажки Ф1 и Ф2, доступны по чтению и записи со
стороны системной магистрали и маскируют области
скрытых областей СПЗУ.
Контактирующее устройство ПЗУ пользователя
(КУ ПЗУ) представляет собой розетку типа РС24-7 и
предназначено для установки одной микросхемы П У
типа К1801РЕ1 емкостью 4 К 16-разрядных слов с пр1
граммами пользователя. В адресном пространстве микр<
72
Таблица 2.9
Положение переклю- чателей Режим начального пуска микроЭВМ
5Л1Д SA1.1
0 0 Пуск через вектор по адресу 248
0 1 Выход на программу связи с пультом
1 1 0 1 Выход на программу начального загрузчика по адресу 173 000а Выход по адресу 140 000в
Таблица 2.10
Символ Код симво ла по ГОСТ 13052 74 Наименование команды пультового терминала
4- / Z 057 Открыть ячейку
* (ВК) 015 Закрыть ячейку
t (ПС) 012 Закрыть ячейку и открыть следующую
-1 136 Открыть предыдущую ячейку
(сП 100 Открыть ячейку с абсолютным адресом
— 055 Открыть ячейку с относительным адресом
R 122 Обращение к регистрам R0- R7
G 107 Пуск программы
Р 120 Продолжение программы
1 (ЗБ) 177 Забой
L 114 Загрузка
М 115 Причина останова
RS 122, 123 Регистр состояния процессора
ТО 124, 060 Пуск резидентного проверяющего теста
микроЭВМ
Т1 124, 061 Пуск теста системного ПЗУ
Т2 124, 062 Пуск теста ОЗУ
ТЗ 124. 063 Пуск теста процессора
Т4 124, 064 Пуск теста терминала
Т5 124, 065 Пуск теста печатающего устройства
Тб 124, 066 Пуск теста накопителя на гибких магнит-
ных дисках
Примечание. В скобках приведены символы команд алфавитно
шифрового дисплея типа 15ИЭ-00-013
ЭВМ ПЗУ пользователя может быть установлен вместо
одного любого из 8 отключаемых банков ОЗУ.
Программа режима начального пуска позволяет осу-
ществить четыре различных режима пуска микроЭВМ в
зависимости от положения переключателей РНП, распо-
ложенных на плате микроЭВМ
73
Программа пультового режима работы микроЭВА]
позволяет пользователю с помощью устройства посим-
вольного ввода — вывода информации- (например, алфа!
витно-пифрового дисплея 15ИЭ-00-013) осуществлять
отладочные операции: ЧТЕНИЕ ДАННЫХ, ЗАПИСЬ
ДАННЫХ, ПОШАГОВОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ПРОГРАМ-
МЫ и п. Команды программы пультового режима при!
ведены в табл 2.10. _ Я]
Более подробное описание команд программы пульто-
вого режима работы микроЭВМ приведено в техниче-
ском описании микроЭВМ «Электроника МС 1201.01».
Области размещения программ пультового режима ра-
боты и режима начального пуска являются аппаратно
скрытыми вне адресного пространства микроЭВМ
Программа начального загрузчика с на-
копителя на ГМД имеет начальный адрес 173 000 и
предназначена для загрузки абсолютного загрузчика в
старший банк ОЗУ микроЭВМ
глава
Периферийные
устройства
персональных ЭВМ
типа ДВК
функциональные и пользовательские возможности ПЭВМ вообще и в
частности ПЭВМ типа ДВК в огромной 'степени определяются функ-
циональными и пользовательскими свойствами периферийных устройств,
совершенствование которых определяет совершенствование ПЭВМ, На-
ряду с серийно выпускаемыми периферийными устройствами: дисплей
15ИЭ-00-013; мониторы «Электроника МС 6105» «Электроника МС 6106»,
клавиатура «Электроника МС 7004» НГМД («Электроника ГМД-70»
«Электроника НГМД-6021», «Электроника НГМД-6022», «Электрони
ка НГМД-6121»), печатающие устройства (15ВВП80-02, УВВПЧ 30-004.
«Robotron 1152» и т. п.), графопостроитель ЭМ7042АМ, описанию ко
торых посвящена данная глава, ведется разработка новых перифе
рийпых устройств ПЭВМ таких, как накопитель на жестких магнитных
дисках, устройство ввода и вывода речевой информации.
3 1 Алфавитно-цифровой дисплей
1$ИЭ-00-013
Дисплей 15ИЭ-00-013, первым получивший применение
в 1ВК, предназначен для
1) хранения, редактирования и отображения буквен-
но-цифровой (символьной) информации на экране мони
тора;
2) ввода символьной информации с клавиатуры
В основу работы дисплея положен растровый способ
формирования изображения знака (символа) на экране
электронно-лучевой трубки, при этом электронный луч
сканирует экран по строкам, подобно тому, как это де
лается в телевизионных приемниках. Отдельные знаки на
экране отображаются светящимися точками путем дис-
кретной модуляции интенсивности электронного луча в
оответствуюшие моменты времени. Символ на экране
образуется дискретной модуляцией интенсивности в поле
Размера 8X7 растровых точек (рис. 3.1) В упрощенном
виде дисплей состоит из монитора (ЭЛТ с электронными
блоками формирования сигналов отклонения и модуля-
75
Поле символа
(И * 10 точек)
растрв-
точки пропуска
оо*оо*ооооооооо*
•oootooooooooo»
_ оооофооо еооооео,
оооооеоооое•••оо
••••••оооооооооо
• •••••ООО ооооооо<
••••••оооооооооо
10 растра бык точек
~(поле символа)
7 растровых точек
изображения символа
по горизонтали
ооооо
ооооо
ооооо
о о
О О
ооооо
ооооо
о о
о о
ооооо
ООО
ОООООООО
ОООООООО
оо
00000000900000900090ООО«о
ОООООООО 9 0 00 0 99000 00 000 09
99990000~
О 000009000_ _
оооооо«ооо«о
•00000*000
о•••••оооо
оооооооооо
оооооооооо
оооооооооо
• - светящаяся точка экрана
о - несветящаяся точка экрана
Рис. 3.1. Пример формирования символов 15ИЭ-00-013 на
растровом дисплее
ции яркости электронного луча); буферного ОЗУ, где в
двоичной форме хранится информация о «картине» мо-
дуляции яркости всех растровых точек создаваемого
изображения; некоторого устройства управления (как
правило, программного) и портов ввода — вывода инфор-
мации (например от клавиатуры или внешней ЭВМ).
Информация текущей «картины» хранится в буферном
ОЗУ, периодически последовательно считывается и уп-
равляет модуляцией интенсивности электронного луча,
пробегающего по строкам весь экран в течение некото-
рого периода, соответствующего кадру изображения.
Обновление информации в буферном ОЗУ и соответст-
венно на экране монитора происходит через порты ввода
информации. Выполнение дисплеем некоторого набора
команд, ввод информации в буферное ОЗУ, синхрониза-
ция работы всех узлов дисплея осуществляются устрой-
ством управления.
Дисплей 15ИЭ-00-013 обеспечивает хранение в бу
ферном ОЗУ 48 строк текста по 80 символов в строке
при одновременном отображении на экране (размер поля
изображения растра 150X220 мм) не менее 24 строк
Кроме того, на экране отображается одна служебная
(25 я) строка для индикации режимов работы дисплея.
По- вертикали между символами на экране дисплея пре'
дусмотрен пропуск в три телевизионные строки, в кото-
рых под любым символом в поле растра возможно раз-
76
мешение маркера, изображаемого прямоугольником раз-
мера 3X7 мигающих растровых точек. Пропуск по гори-
зонтали между символами составляет три растровые
точки. С учетом этих особенностей поле одного символа
содержит 11X10 растровых точек.
Для обратных горизонтального и вертикального ходов
электронного луча требуется некоторое время, поэтому
одна телевизионная строка по длительности соответству-
ет времени формирования 100 символов (из них 80 по
лезных и 20 неиспользуемых, что равно времени обрат-
ного хода строчной развертки). Телевизионный кадр по
длительности соответствует времени развертки 28 строк
(из них 25 строк составляют знаки, а время развертки
трех строк используется для обратного хода кадровой
развертки). При частоте восстановления кадра 50 Гц
длительность по времени растровых точек на экране со-
ставляет (50Х28Х ЮОХ 10Х 11)-1 с = 65 нс.
Дисплей формирует изображение 160 символов про-
писных и строчных букв русского и латинского алфавита,
арабских цифр, специальных символов согласно ГОСТ
13052—74 (КОИ 7, набор 0 и 1) и 32 служебных симво-
лов. Дисплей обеспечивает выполнение двух систем
команд [8, 15] и работу в двух режимах: АВТОНОМ-
НЫЙ и ЛИНИЯ.
В режиме АВТОНОМНЫЙ дисплей вводит информа-
цию с клавиатуры в БОЗУ, редактирует и отображает
на экране монитора В режиме ЛИНИЯ дисплей обеспе
чивает; а) редактирование отображаемой информации;
б) обмен информацией с внешними устройствами по ин-
терфейсу ИРПС; в) ввод информации в БОЗУ с клавиа-
туры, отображение на экране монитора и вывод на внеш
ние устройства по интерфейсу ИРПС в подрежиме ПО-
ЛУДУПЛЕКС; г) ввод информации с клавиатуры только
во внешние устройства по интерфейсу ИРПС в подре-
жиме ДУПЛЕКС.
Конструктивно дисплей 15ИЭ-00-013 выполнен в на-
стольном варианте (см. рис. 5 3) и состоит из монито
Ра 1, блока логики 2 и клавиатуры 3 типа 15ВВВ 97-006,
соединенных одним кабелем и жгутом. Монитор включает
в себя кинескоп, блоки кадровой и строчной разверток,
фокусирующую и отклоняющие системы. Блок логики
конструктивно представляет собой унифицированную с
МикроЭВМ «Электроника 60» конструкцию [20], в кото-
рую устанавливается пять плат и блок питания.
Интеллектуальным центром блока логики является
77
плата микропрограммного устройства (МПУ), представ
ляющая собой микропрограммно управляемый 8-разряд
ный процессор. Последний состоит из 8 разрядного АЛУ
микропрограммного ПЗУ емкостью 32 16-р азрядных ело
ва, 32 12-разрядных РОН, ряда 8- и 4-разрядиых ре
гистров специального назначения (РК, АК, флаги) и вы
полняет любую команду за 325 нс. Система команд _
специальная. __ 1
Все функции дисплея отображение информации на
экране, ввод данных с клавиатуры и линии, передача
данных в линию, отработка принятых команд — выпол-
няются под управлением программы, «зашитой» в плате
программного ПЗУ (ППЗУ) информационной емкостью
4 К байт. Плата запоминающего устройства ОЗУ дина
мического типа информационной емкостью 8 К байт.
Плата генератора слов (ГС) совместно с плато!
ППЗУ формирует последовательность растровых точек,
соответствующих'записанным в ЗУ кодам символов, а
также сигналы управления кадровой и строчной раз
верткой.
Плата интерфейса ввода — вывода (ИВВ) блока ло
гики включает в себя приемник с линии, передатчик на
линию, приемники данных и режимов работы клавиату-
ры. Интерфейс, работающий на линию, организован в
соответствии с ИРПС и обеспечивает гальваническую
развязку. Интерфейс клавиатуры также типа ИРПС, но
уровни сигналов равны уровням ТТЛ логики, т. е отсут-
ствует гальваническая развязка.
Блок питания (БП) вырабатывает стабилизированные
напряжения -f 5, + 12, +28 В и нестабилизированное на-
пряжение — 60 В
Блок клавиатуры 15ВВВ-97-006 построен с использо-
ванием бесконтактных емкостных кнопок, принцип рабо-
ты которых заключается в изменении при нажатии кноп-
ки емкостного сопротивления в цепи базы транзисторного
ключа. Коллекторы и эмиттеры всех транзисторных клю-
чей объединены в матрицу и периодически опрашивают-
ся. При нажатии кнопки меняются ее емкость и состоя-
ние транзисторного ключа оно дешифрируется. Сигнал
дешифратора поступает в ПЗУ, с которого снимаются
7 разрядный код и код паритета. Эти коды по интерфейсу
ИРПС передаются в блок логики дисплея. Питание бло-
ка клавиатуры осуществляется от источника +5 В блока
логики.
Габаритные размеры дисплея 460X690X370 мм. мас-
78
са не более 35 кг. Питание дисплея осуществляется от
однофазной сети 220 В :|°% частотой (50±1) Гц. По-
требляемая мощность не более 250 Вт Дисплей нормаль
но функционирует при температуре окружающего воз-
духа Ю—35°С, относительной влажности 40 80% при
температуре -ф30оС Дисплей обеспечивает непрерывную
работу в течение 24 ч и более. Наработка на отказ не
менее 500 ч.
3.2 Видеомониторы «Электроника МС 610S»,
«Электроника МС 6106»
Наряду с широко распространенным алфавитно-цифро
вым дисплеем 15ИЭ-00-013 в последних модификациях
ДВК применяются дисплеи, комплектуемые из серийно
выпускаемых видеомониторов типа «Электроника МС 6105»,
«Электроника МС 6106», обеспечивающих как черно бе
лое, так и цветное отображение символьной и графиче-
ской информации в сочетании с соответствующими конт-
роллерами КСД КГД, КЦГД, и серийно выпускаемой
клавиатуры типов «Электроника МС 7001» и «Электро-
ника МС 7004». В табл. 3.1 приведены основные тех
Таблнца 3.1
Характеристика
Видеомонитор
«Электроника
МС 6105»
«Электроника
МС 6106»
ЭЛТ с размером экрана но
диагонали, см
Размер рабочего поля экра-
на ЭЛТ, мм
Число точек в строке
Число строк (точечных)
Разрешающая способность,
ли»ий/мм, более
Число основных цветов
Чисто градаций яркости по
Каждому цвету, более
Интерфейс
Габаритные размеры, мм:
в бескорпусном исполнении
в корпусе
31
130X 205
<1024
280
3
1
8
Полный телевизион
ный сигнал
350X298X244
32
160X 220
560
512
2,55
3 (R.G. В)
16
Специальный
380X 290X 230
400X320X280
79
Пред) ж ни табл, з I
Ха ра ктеристика Видеомонитор
«Электроника МС6105» «Электроника МС6106»
Модификации 6105.1, исполнение в корпусе, частота кад- ров 50 Гц; 6105.2, исполнение в корпу- се, частота кадров 60 Гц; 6105.3, бескор- пусное исполнение, частота кадров 50 Гц 6106.1, бескорпусЛ ное исполнение 6106.2, 6106Д ис- полнение в кор- пусе
Масса, кг, менее 7 12(15)
Потребляемая мощность, ме- 23 Вт 140 В-А
нее
Питание 12В±3% 220B+|g% 1 (50±1) Гц
Рабочая температура окру- 5 40
жающей среды °C 5—35 I
Относительная влажность 95
при 30°С %
Наработка на отказ, ч 10000 10000
двух растровых
отечествен-
нические характеристики
ных мониторов [9]: «Электроника МС 6105» для отобра-
жения черно-белой символьной и графической информа-
ции; «Электроника МС 6106» для отображения цветной
символьной и графической информации.
3.3 . Блок клавиатуры «Электроника МС 7004»
Блок клавиатуры «Электроника МС 7004» предназначен
для ручного ввода информации в ДВК. Он представляет
собой командно-управляемый контроллер, включающий
матрицу клавиатуры, которая работает по принципу из-
менения емкости при нажатии клавиши аналогично кла-
виатуре 15ВВВ-97-006' устройство индикации режимов,
построенное на светодиодах; микропроцессорное устрой
ство управления на базе однокристального микропро-
цессора КМ1816ВЕ48 [13] с внешней памятью на БИС
ППЗУ К537РФ2, узел дешифрации нажатой клавиши;
узел интерфейса последовательной передачи информации
согласно ИРПС (с передачей бита информации двухпо-
лярным сигналом амплитудой до 12 В), вторичный ис-
точник питания. В ППЗУ хранится три таблицы кодов
клавиш, любая из которых может быть выбрана пользо-
80
2
Рис. 3.2. Блок клавиатуры «Электроника МС 7001»:
I клавиатура программируемых функций: 2- клавиатура редакти-
рования; 3 - дополнительная цифровая клавиатура; 4 основная
клавиатура
вателем переключением режима. Конструктивно блок
клавиатуры выполнен в пластмассовом корпусе размера
530X150X49 мм. Масса его 2.5 кг. Напряжение питания
12 В ±5%. Потребляемая мощность менее 6,5 Вт. Со-
храняет работоспособность при температуре окружающей
среды 10 35°С, относительной влажности до 98% при
Г— 25°С.
Аналогичный по функциональному назначению блок
клавиатуры «Электроника МС 7001» приведен на рис. 3.2.
3.4 Устройство ввода — вывода на гибких
магнитных дисках «Электроника ГМД-70»
Устройство «Электроника ГМД-70» представляет собой
запоминающее устройство на гибких магнитных дисках
диаметром 200 мм, обеспечивающее хранение 512 К байт
информации в блоках по 128 байт. Основные технические
и эксплуатационные характеристики устройства приведе-
ны в табл. 3.2. Физически информация кодируется сме-
ной фаз намагниченности в поверхностном слое гибкого
магнитного диска вдоль дорожек шириной приблизитель-
но 0,5 мм (рис. 3.3). Для защиты тонкого рабочего слоя
гибкий магнитный диск помещается в бумажный конверт.
Кодирование осуществляется с использованием так назы-
ваемого принципа записи с двойной частотой.
В соответствии с этим принципом кодовая последова
тельность нулей на дорожке записывается чередующимся
6—808 81
Таблица 3.2
Технические характе- ристики Устройство, накопитель на ГМД
«Элек'роиика ГМД-70» «Электроника НГМД-6021» ^Электроника НГМД-6022» .
Информационная 512 270, неформа- 540, неформа-
емкость, К байт тировавшая гнрованнай'
Диаметр ГМД, мм 200 133
Число дисков 2 1 1 2
Число рабочих по- 1 2
верхностей на диске Число дорожек на 77 40
диске (иа одной по- верхности) Число секторов на дорожке, более: МДЧ ФМ 26 5
МФМ — 10
Информационная 128 512
емкость сектора, байт Время перемещения 7 18
магнитной головки на соседнюю до- рожку, мс, менее Время одного обо 166,7 мс±2,5% 200 мс±1,5%
рота диска Принцип записи ин С двойной час- ФМ с кнгмд
формации тотой МФМ с КМД
Скорость передачи 50 220
информации, К байт/с, более Интерфейс ГМД-70 НГМД-6021
Габариты, мм 266X472X521 275X150X100 425X210X210
Масса, кг, менее 27 3,1 10 ]
Потребляемая мощ- 460 25 100
ность, Вт, менее Напряжение пита- -220 B4}g% + 12 В 4-2% 200 B±|g% I
НИЯ 50 Гц 4-5 В+2% 50 Гц
Климатические усло- вия эксплуатации: температура, °C 10—40 5—40 10 35
влажность при 40—80 40—90 —
35°С, % давление, мм рт. ст. 630—800 — — 1
82
Рис. 3.3. Гибкий магнитный диск:
] - зона считывания—записи; 2 — конверт;
3 - установочное отверстие, 4 1Ибкнй маг-
нитный диск; 5 — отверстие маркера «Начало
дорожки»; 6 указатель направления уста-
новки конверта в механизм
значением фазы тока длительностью, равной позиции
бита на дорожке (4 мкс), а кодовая последовательность
единиц — значением двух фаз тока равной длительности
в течение того же периода. Формы тока записи и считан-
ного сигнала для произвольной последовательности ну-
лей и единиц на дорожке диска, иллюстрирующие прин-
цип, приведены на рис. 3.4.
На поверхности ГМД размещается 77 дорожек
(О—114в), разбиваемых на 26 (0—32в) секторов
(рис. 3.5, а, б). Сектор начинается с зоны нулей
(33 байт), служащей для синхронизации при поиске
зоны заголовка. За_зоной заголовка, включающей адре-
са дорожки и сектора, следует зона нулей (17 байт) и
зона данных (область хранимой информации).
Устройство «Электроника ГМД-70», если рассматри-
вать упрощенно, состоит из двух одинаковых механизмов
накопителя (МН1, МН2), устройства считывания (С),
контроллера (К) и блока питания (БП) (рис. 3.6).
Контроллер представляет собой командно-управляе-
мое интеллектуальное устройство управления ГМД-70,
содержащее 8-разрядный процессор, узел микропро-
граммного управления и буферное устройство ОЗУ, по-
строенные на базе микропроцессорного комплекта БИС
Рис. 3.4 Формы тока записи и считанного сигнала для
произвольной кодовой последовательности
83
Рис. 3.5. Формат сектора и форматирование дорржки ГМД
серии К589, БИС ПЗУ и ОЗУ серий КР556РТ5 и
К565РУ2А. Информационная емкость ОЗУ равна 128
8-разрядных слов, ПЗУ — 512 32-разрядпых слов. При
этом 8-разрядный микропроцессор контроллера обеспе-
чивает выполнение арифметических и логических опера-
ций, сдвиги, проверку разрядов и обнаружение 0. Описа-
ние форматов 8-разрядных информационных слов
(команд; адресов сектора, дорожки данных; слова ре-
гистра ошибок и слова регистра состояния), управляю-
щих работой контроллера ГМ Д-70, приведено в табл. 3.3
и 3.4.
Устройство считывания предназначено для форми-
рования тока записи, усиления и преобразования счи-
танного сигнала, формирования признаков нулевой до-
84
Таблица 3.3
Информаци оннос слово Биты Функционально? на- значение /устанавли- вается в 1 Доступ со стороны микроЭВМ в режиме Доступ со стороны контроллера в режиме
Команда 01—03 04 Код функции коман- ды (см. табл. 3.4) Выбор механизма накопителя МН1/МН2 ЗАПИСЬ ЧТЕНИЕ
Адрес сек тора 00 04 5 разрядный код ад- реса сектора
Адрес рожки до 00—06 7 разрядный код ад реса дорожки
Данные 00—07 Байт данных
Слово гистра стояния ошибок ре- со- и 00 01 02 06 07 При чтении зоны данных, если ошибка по контрольному коду Прн передаче инфор- мация от микроЭВМ, если ошибка по не- четности После завершения режима НАЧ. УСТА- НОВКА При записи или чте- нии с меткой При наличии ГМД в механизме накопи- теля ЧТЕНИЕ с функцией (101) и ЧТЕНИЕ регистра состояния и ошибок ЗАПИСЬ 1
Слово ре- гистра оши- бок 03—07 Код ошибки ЧТЕНИЕ с функцией (1И) и ЧТЕНИЕ р'егистра ошибок ЗАПИСЬ
Рожки и начала дорожки, а также для управления ша-
говым двигателем механизма накопителя.
Механизм накопителя служит для загрузки конверта
с магнитным диском и последующего подвода магнитной
головки записи — воспроизведения к любой из 77 доро-
жек в зависимости от команд, поступающих от внешней
микроЭВМ. Упрощенно кинематическая схема механизма
Накопителя приведена на рис. 3.7. При опущенной руч-
85
Таблица 3.4
Код функции Функция команды ж Код функции Функция команды
03 02 01 03 02 01
0 0 0 ЗАПИСЬ В БУФЕР 1 0 1 ЧТЕНИЕ РЕГИСТ- 1 РА состояния И ОШИБОК
0 0 1 ЧТЕНИЕ БУФЕРА 1 1 0 ЗАПИСЬ СЕКТОРА С МЕТКОЙ
0 0 1 1 0 1 ЗАПИСЬ СЕКТОРА ЧТЕНИЕ СЕКТОРА 1 1 1 ЧТЕНИЕ РЕГИСТ- РА ОШИБОК 1
ке 1 в корпусе ГМД 3 стакан 4, центрируя, плотно при-
жимает гибкий магнитный диск 5 к шпинделю 12, кото-
рый посредств м ременной передачи 13 приводится в дви-
жение с частотой вращения 360 об/мин электродвига-
Рис. 3.7. Кинематическая схема механизма накопителя
86
телом 14. Поступательное с шагом 0,265 мм радиальное
по отношению к ГМД перемещение магнитной голов
ки 15, расположенной на каретке 8, обеспечивается ша-
говым двигател м 9, вал которого 10 являемся ходовым
винтом. Ходовая гайка 11 преобразует вращательное
движение винта 10 в поступательное движение каретки 8.
Электромагнит подвода 6 освобождает установленный на
каретке подпружиненный прижим 7, создающий необходи
мое давление гибкого диска 5 к магнитной головке запи-
си — считывания 15. Датчик маркера срабатывает, когда
отверстие 17 на вращающемся диске 5 попадет в проем
между светодиодом 2 и фотодиодом 16. Датчик нулевой
дорожки (на рисунке не показан) срабатывает, когда
планка, жестко закрепленная на каретке 8, попадает в
проем между свето- и фотодиодом.
В интерфейсе ГМД-70 принят состав линий, показан-
ный на рис. 3.6. Обозначение линий интерфейса, функ-
циональное назначение сигналов, передаваемых по ним,
приведены в табл. 3.5. Обмен информацией между
ГМД-70 и внешней ЭВМ происходит последовательно по
Таблица 3.5
Помер кон- такта разъ- ема ХТ2 мик- роЭВМ МС 1201 Обозначение линии Функциональное назначение сигнала линии
34 НАЧ. УСТАНОВ- КА Установка механической и электронной частей ГМД в исходное состояние
Д ЗАВЕРШЕНО Сообщение со стороны ГМД о выпол иенни команды либо о возникновении ошибки
31 ПУСК Инициация со стороны внешней ЭВМ ввода команды в ГМД (прн ЗАВЕР- ШЕНО в 0) либо ввода или вывода данных (при ЗАВЕРШЕНО в 1)
43 ВЫВОД Указание направления передачи дан- ных (от ГМД — 0, к ГМД — 1)
40 ТРЕБОВАНИЕ ПЕРЕДАЧИ Готовность ГМД к обмену очередным байтом
39 ДАННЫЕ Данные
49 СДВИГ Строб от ГМД на каждый бит инфор- мации. передаваемый по линии ДАН- НЫЕ
42 ОШИБКА Указание от ГМД, что произошла ошибка при выполнении команды
87
вывод
6)
ЗАВЕРШЕНО
пуск
ТРЕБОВАНИЕ
ПЕРЕДАРИ
111111111
Команда 1-й байт
120 й байт L-
СДВИГ
--Г ГТ ГТ ГТ I-птггптт—
вывод
Рис. 3 8. Временные диаграммы интерфейса ГМД-70
битам начиная со старшего разряда (07). При передаче
команд и адресов от внешней ЭВМ к контроллеру
ГМД-70 после передачи соответствующего байта nepe-j
дается 9-й контрольный бит. Уровни сигналов по всем
линиям интерфейса соответствуют ТТЛ-логике. Времен-
ные диаграммы, иллюстрирующие работу интерфейса
ГМД при выполнении команды ЗАПИСЬ В БУФЕР и
ЧТЕНИЕ БУФЕРА, приведены на рис. 3.8, а, б соответ-
ственно.
3.5 . Графопостроитель ЭМ-7042АМ
Графопостроитель ЭМ-7042АМ предназначен для вывода
графической информации из ПЭВМ типа ДВК, кодиро-
вания задаваемых точек в рабочем поле, вычерчивания
алфавита и специальных символов.
Вычерчивание графической информации осуществля-
88
ется на бумаге чертежной (ГОСТ 597—73), кальке бу-
мажной натуральной (ГОСТ 892 70), бумаге чертежной
прозрачной (ГОСТ 20363—74), пленке ПЭТФ лакиро-
ванной ПНЧ-КТ-2 ТУ 6-05-1828—77. При этом наиболь-
ший размер рабочего поля вычерчивания составляет
420X300 мм; статическая погрешность вычерчивания по
осям не более ±0,1 мм; динамическая погрешность
±0,2 мм. Разрешающая способность, т. е. усредненный
минимальный шаг перемещения пишущего инструмента,
не более 0,025 мм; максимальная скорость движения
пишущего инструмента не менее 400 мм/с; повторяемость
вычерчивания не менее ±0,1 мм при одном пишущем
инструменте, ±0,2 мм при смене пишущего инструмента.
Основу работы графопостроителя ЭМ-7042АМ (см.
рис. 5.16) составляет дискретное перемещение направ-
ляющей 3 по координате х и каретки 5 с пишущим ин-
струментом по координате у. Несущим элементом конст-
рукции графопостроителя является устройство управле-
ния 8, к корпусу которого крепится устройство переме-
щения 1. Перемещение каретки 5 с закрепленной на ней
головкой (на рисунке не видна), в которую устанавли-
вается пишущий инструмент 4, по оси у вдоль направ-
ляющей 3 обеспечивается первым приводом. Перемеще-
ние же направляющей 3 вдоль оси х осуществляется
вторым приводом. Лицевой панелью устройства управ-
зения 8 служит панель управления 6, содержащая кла-
виши функционального управления и индикаторы режимов
графопостроителя. На рис. 5.16: 2— магазин пишущих
инструментов, 7 — планшет для закрепления бумажного
носителя.
Упрощенно структурная схема устройства управления
графопостроителя ЭМ7042АМ представлена на рис. 3.9.
Она включает в себя одноплатную микроЭВМ «Электро-
ника МС 1201»; ПЗУ; регистры клавиатуры и индика-
ции пульта управления; интерполятор; формирователи
квадратурных сигналов по осям хну; усилитель мощно-
сти (УМ); вторичный источник питания (ВИП).
Интеллектуальным центром устройства управления
графопостроителя является одноплатная микроЭВМ «Элек-
троника МС 1201», технические характеристики и осо-
бенности работы которой рассмотрены в § 2.3. Наличие
встроенной микроЭВМ в составе графопостроителя поз-
воляет производить построение чертежей и графиков,
вывод Текстов, кодирование изображения по командам из
центральной микроЭВМ ДВК.
89
Рис. 3.9. Структурная схема устройства управления графопостроителя
Связь графопостроителя с центральной микроЭВМ
ДВК осуществляется по интерфейсу ИРПС (20 мА то-
ковая петля). Информация по ИРПС передается в ко-
де КОИ-7 ПЗУ хранит программы выполнения 25 команд
графопостроителя. Пульт управления работает как асин-
хронное пассивное устройство, т. е. выполняет команды
процессора встроенной микроЭВМ и представляет для
него совокупность адресуемых внешних" регистров. Ин-
терполятор состоит из интеграторов ускорения, скорости
и наклона, счетчика перемещений и со стороны процес- .
сора встроенной микроЭВМ представляется в виде адре- .
суемых регистров. Чтение и запись регистров пульта и
интерполятора осуществляются по внутренней 16-разряд-
ной системной магистрали графопостроителя в соответ-
ствии со стандартными процедурами ВВОД и ВЫВОД
(ОСТ 11.305.903—80).
Тракт управления приводом графопостроителя, вклю-
чающий формирователи квадратичных сигналов, и усили-
тель мощности предназначены для управления шаговыми
двигателями ДШИ-200-2, обеспечивающими перемеще-
ние головки с пишущим инструментом по координатам
X И у.
Графопостроитель может работать в трех режимах:
АВТОМАТИЧЕСКИЙ, РУЧНОЙ, КОДИРОВАНИЕ. В ре-
жиме АВТОМАТИЧЕСКИЙ графопостроитель осуще-
90
ствляет вычерчивание графической информации, посту-
пающей от микроЭВМ ДВК (либо другой внешней
ЭВМ) В режиме РУЧНОЙ манипуляцией соответст-
вующих кнопок пользователь осуществляет перемещение
пишущего инструмента и вычерчивание графической ин-
формации. В режиме КОДИРОВАНИЕ ручным переме-
щением головки с визиром вместо пишущего инструмента
в точки чертежа, координаты которых необходимо пере-
дать во внешнюю ЭВМ, и нажатием на кнопку ВВОД
пульта осуществляются съем и передача координат ука-
зываемых точек.
Питание графопостроителя ЭМ 7042АМ осуществля-
ется от однофазной трехпроводной сети переменного то-
ка напряжением 220 В IS % и частотой 50 Гц. Потреб-
ляемая мощность составляет не более 270 Вт, габа
ритные размеры 680X550X238 мм, масса не более 22 кг.
Графопостроитель обеспечивает непрерывную работу в
режиме АВТОМАТИЧЕСКИЙ в течение 16 ч, наработка
на отказ То^300 ч. Графопостроитель удовлетворяет
условиям эксплуатации группы I (ГОСТ 16325—76).
3.6 . Термопечатающее устройство
15ВВП80-02
Для регистрации алфавитно-цифровой информации в
ПЭВМ типа ДВК используется термопечатающее устрой-
ство (ТПУ) типа 15ВВП80-02, которое может выпус-
каться либо как законченное изделие (см. рис. 5.7,
поз. 5) в ДВК-2, ДВК-ЗМ2, либо как сборочная единица
в ДВК-3, ДВК-4. ТПУ обеспечивает мозаичную печать
символов (5X7) при числе символов в строке не более
80 на следующих типах бумажных носителей инфор-
мации:
— бумага для термопечатающих устройств (ТУ
81-04-08 -77);
бумага термохимическая (ТУ 81-04-528—80)
Устройство обеспечивает печать символов согласно
ГОСТ 13052—74. Состав алфавитно-цифровых наборов
печатаемых символов соответствует наборам 0, 1,2
(ГОСТ 19767—74),
набор 0 (таблица кодов КОИ-7Но - цифры, буквы
латинские прописные и строчные, специальные знаки);
набор 1 (таблица кодов КОИ-7Н1 — цифры русские
прописные и строчные, специальные знаки);
91
набор 2 (совмещенные таблицы кодов КОИ 7Н0,
КОИ-7Н1 — цифры, буквы прописные латинские и рус-
ские, специальные знаки).
Скорость печати ТПУ равна 1 или 2 строк/с. Возможна
печать информации через строку, с красной строки, не-
завершенной строки. ТПУ принимает алфавитно-цифро-
вую информацию двоичным 7-битовым кодом от любого
источника, имеющего интерфейс ИРПР (ОСТ 25.778— 77).
Описание ИРПР см. в § 1.3.
Питание ТПУ осуществляется от однофазной сети
переменного тока напряжением 220 В_!i% и частотой
50 Гц. Потребляемая мощность 220 Вт. Габаритные раз-
меры 432X365X165 мм.
Условия эксплуатации: температура окружающей сре-
ды 10—35°С, относительная влажность 30—80%, атмо-
сферное давление 630—800 мм рт. ст.
3.7 Устройство печатающее
«Электроника УВВПЧ30004»
Печатающее устройство (ПУ) типа «Электроника
УВВПЧ30-004» предназначено для регистрации тексто-
вой (символьной) и графической информации в одном
экземпляре на рулонной однослойной бумаге шириной
220 мм. ПУ обеспечивает печать до 80 стандартных
символов в строке при скорости печати не менее 30 зн/с.
Текстовая информация печатается набором стандартных
знаков (прописные и строчные буквы русского и латин-
ского алфавитов, цифры, знаки препинания и арифмети-
ческих операций из наборов 0, 1, 2, 3) согласно ГОСТ
19767- 74 в растре 7X5 точек. ПУ обеспечивает также
печать до 64 произвольных задаваемых пользователем
символов в растре 7X7 точек Графические изображения
(рисунки, схемы, графики) выполняются в растровом
режиме.
Устройство «Электроника УВВПЧ30-004» состоит из
печатающего механизма, блока управления и блока пита-
ния. Работа печатающего механизма основана на прин-
ципе матрично-точечной печати ударного действия. Пе-
чатаемый знак (буква, цифра) формируется из семи то-
чек, расположенных в одной вертикальной колонке. Точки
наносятся на бумагу печатающими иглами, приводимыми
в действие электромагнитами. В результате удара печа-
тающих игл краска переносится с красящей ленты на
92
бумагу, поэтому печатные знаки представляются в виде
точек.
Печатающее устройство представляет собой команд-
но управляемое устройство вывода информации, интел-
лектуальный центр которого (блок управления) построен
с применением однокристального микропроцессора
КР580ИК80А, БИС оперативного запоминающего уст-
ройства КР565РУ2А, БИС постоянного запоминающего
устройства К573РФ2, БИС программируемого параллель-
ного интерфейса КР580ИК55 [13]. Информационная
связь с внешней ЭВМ (в составе ДВК с микроЭВМ
«Электроника МС 1201») осуществляется по интерфейсу
ИРПР; прием информации с интерфейса - кодами КОИ 7
и КОИ-8, соответствующими двум разновидностям сим-
волов:
а) графических, предназначенных для представления
данных;
б) управляющих, которые инициируют или изменяют
действие ПУ, влияющее на регистрацию, обработку или
интерпретацию данных.
Габаритные размеры печатающего устройства состав-
ляют 360X325X245 (150) мм, масса не более 13 кг.
Питание осуществляется от сети переменного тока на-
пряжением 220 В, частотой 50 Гц. Потребляемая мощ-
ность не более 100 В-А. Условия эксплуатации: диапа-
зон рабочих температур окружающей среды 10—35°С;
относительная влажность до 80%, атмосферное давление
630—800 мм рт. ст. Печатающее устройство сохраняет
работоспособность при воздействии вибраций частотой
25 Гц с амплитудой колебаний не более 0,1 мм. Нара-
ботка на отказ не менее 1500 ч.
глава
Функциональные
устройства
персональных ЭВМ
типа ДВК
Подключение различных по функциональному назначению, принципу
работы, интерфейсу и конструктивному исполнению периферийных
устройств к центральной микроЭВМ ПЭВМ типа ДВК осуществляется
через соответствующие контроллеры, которые, как правило, выполняют
следующие основные функции:
— согласуют интерфейс периферийного устройства с интерфейсом
системной магистрали ПЭВМ;
— осуществляют некоторые локальные функции, зачастую очень
сложные, освобождая от них центральный процессор ПЭВМ;
— буферизируют информацию
Габаритные и присоединительные размеры контроллеров выпол-
няются в рамках конструкционной иерархии ПЭВМ типа ДВК [20].
Ниже рассмотрены принцип работы и основные технические характе-т
ристнки ряда контроллеров, наиболее широко применяемых в семей
стве ПЭВМ типа ДВК
4.1. Устройство управления
алфавитно-цифровым дисплеем
Устройство управления алфавитно-цифровым дисплеем
(или контроллер символьного дисплея — КСД) предна-
значено для хранения, редактирования и отображения
на экране монитора символьной информации, а также
для управления потоками информации между клавиату-
рой, микроЭВМ и буферным ЗУ отображения. Функцио-
нально КСД аналогичен блоку логики дисплея 15ИЭ-00-013
(см § 3.1) и согласуется с входящим в него монитором
и клавиатурой 15ВВВ 97 006, дополненной преобразова-
телем параллельного кода в последовательный. КСД реа-
лизует растровый способ отображения символов, которые
набираются из матрицы размером 8X7 растровых точек.
Кадр, отображаемый на экране монитора, полностью
совпадает с кадром дисплея 15ИЭ-00 013, т. е. «расстоя-
ние» между символами по горизонтали и вертикали со-
ставляет три растровые точки; маркер мерцающий с
94
Рис. 4 1. Структурная схема КСД
частотой 5 Гц, отображается матрицей размера 7X3 рас-
тровых точек (см. рис. 3.1). Длительность одной растро-
вой точки 65 нс. Число отображаемых строк 24 + 1 (слу-
жебная), число символов в строке 80.
Контроллер символьного дисплея обеспечивает:
- хранение в запоминающем устройстве 48 строк
текста и 80 символов в строке с одновременным отобра-
жением на экране 24 строк; в верхней части экрана мо
нитора отображается одна служебная строка для индика-
ции режимов работы дисплея;
— формирование изображения символов кода КОИ-7
наборов 0 и 1 согласно ГОСТ 13052—74 и выполнение
перечня из 28 команд и командных последовательностей,
являющихся подмножеством списка команд дисплея
15ИЭ-00-013;
ввод информации с клавиатуры в ЗУ в режиме
АВТОНОМНЫЙ, ее редактирование и отображение на
экране монитора;
передачу информации с клавиатуры в линию связи
ЭВМ, прием информации с линии связи и отображение
е на экране монитора в режиме ЛИНИЯ.
Рассматриваемый контроллер, структурная схема ко-
торого приведена на рис. 4.1, является устройством.
Управляемым микропроцессором, и состоит из микропро-
цессора (ПРЦ) типа КР580ИК80 [13], работающего с
тактовым периодом 580 нс; программного запоминающе-
95
го устройства (ПЗУ) информационной емкостью 4 К байт,
выполненного на базе БИС серии К573РФ2; служебного
оперативного запоминающего устройства (СОЗУ) инфор-
мационной емкостью 256 байт, выполненного на базе
БИС К541РУ2; буферного запоминающего устройства
отображаемой информации (БЗУО) информационной ем-
костью 16 К байт, реализованного на БИС динамическо!
го типа К565РУЗА внутренних регистров управления
(ВРУ); устройств приоритетных прерываний (УПП),
связи с линией (УСЛ), оптронной развязки (УОР), связи
с клавиатурой (УСК); генератора разверток (ГР); зна-
когенератора (ЗГ); регистра сдвига (PC). Устройства
объединены 8-разрядной магистралью. По одному из
портов двухпортового БЗУО отображаемая информация
записывается (считывается) в (из) БЗУО из (в) маги-
страли (ь), по другому передается через знакогенератор
на БИС ПЗУ и регистр сдвига на монитор как видео-
информация. В БЗУО хранится две страницы симво-
лов.
Устройства связи с линией и оптронной развязки, реа-
лизованные на основе универсальных приемопередатчи-
ков и оптронов, образуют стандартный интерфейс ИРПС
(см. § 1.4), по которому КСД связывается с центрально!
микроЭВМ типа ДВК- Информационное слово КСД
включает в себя 1 бит стартовый, 7 бит информацион-
ных, 1 бит дополнения по нечетности, 1 бит столовый
(см. рис. 1.6.) Устройство связи с клавиатурой также реа-
лизует протокол ИРПС, но без гальванической развяз-
ки; уровни передаваемых сигналов — уровни ТТЛ-ло-
гики.
Служебное ОЗУ используется для размещения стека
и временного хранения информации в процессе выполни
ния программы, записанной в ПЗУ.
Конструктивно КСД выполнен на стандартной для
ДВК печатной плате, габаритные размеры 280Х240Х
X 14 мм; масса 0,8 кг Питание осуществляется от источ-
ников ДВК напряжением +5 В±5% и +12 В±3%.
Суммарная мощность потребления не более 10 Вт. Со-
храняет работоспособность при температуре окружающей
среды 5—50°С, относительной влажности до 95% при
30°С, атмосферном давлении 630—800 мм рт. ст. Нара-
ботка на отказ не менее 5000 ч.
4.2. Контроллер графического дисплея
Графический вывод информации (отображение схем,
чертежей, таблиц, диаграмм и т. д.) является важным
и необходимым атрибутом персональных микроЭВМ, по-
этому последние модели ДВК «Электроника МС 0502.07»
наделены возможностями вывода графической информа-
ции, чтб достигается введением контроллера графическо-
го дисплея (КГД).
Контроллер обеспечивает формирование черно-белоГо
графического изображения размером 286 строк по 400 то
чек в каждой при скорости вывода графической инфор-
мации до 500 К байт/с и работает в трех программно-
установленных режимах выдачи информации: только
символьной, только графической, символьной и графиче-
ской одновременно.
Контроллер графического дисплея, структурная схема
которого приведена на рис. 4.2, имеет в своем составе
следующие функциональны^ узлы: графическое оператив-
ное запоминающее устройство (ГОЗУ), регистры обмена
информацией (РОИ), регистр сдвига графической ин-
формации (РСГИ), устройство сопряжения с системной
магистралью (УССМ), устройство сопряжения с монито-
ром (УСМ), распределитель импульсов (РИ), генера-
тор (Г).
Графическое ОЗУ информационной емкостью
Рис. 4.2. Структурная схема КГД
7- 808
97
назначение и конструктнв-
соответствуют интерфейсу
КГД с другими устройства-
системной магистрали, осу-
сопряжения с
16 К байт выполнено на 8 БИС ОЗУ динамического
типа К565РУ6 и предназначено для хранения графиче-
ского изображения размером 286 строк по 400 точек
Число точек в строке выбрано для обеспечения равного
шага между точками по вертикали и горизонтали. Такая
организация графического экрана по сравнению с экра-
ном размером 256 строк по 512 точек при равной инфор-
мационной емкости ГОЗУ существенно упрощает алго-
ритмы построения окружностей, поворотов фигур и дру-
гих графических преобразований; позволяет получать
твердую копию изображения без искажения пропорций
на мозаичном печатающем устройстве типа УВВПЧ 30 004,
входящем в состав ДВК.
Системная магистраль КГД представляет собой си
стему сигнальных связей,
ная реализация которых
ОСТ 11.305.903—80. Связь
ми ДВК, подключенными к
ществляется устройством сопряжения с си-
стемной магистралью через регистры обмена ин-
формацией. При этом КГД всегда является «пассивным»
устройством на системной магистрали, цикл обмена со-
ставляет не более 4 мкс.
Регистры обмена информацией выполнены
на БИС обмена информацией КР1802ВВ1 и представляют
собой четыре доступных по записи и чтению из системной
магистрали 16-разрядных регистра: регистр управления
(РУ), регистр адреса (РА), регистр данных (РД), ре-
гистр-счетчик (PC). Все регистры имеют выход на си-
стемную магистраль (канал X) и на внутренние маги-
страли адреса (канал А) и данных (канал D) ГОЗУ
(рис. 4 2). Адресами регистров РУ, РА, РД и PC на си-
стемной магистрали являются соответственно 176 640,
176 642, 176 644 176 646.
Регистр управления используется для разрешения и
запрещения выдачи графической и символьной инфор-
мации на экран монитора и имеет следующий формат.
Разряды 00 13 не используются. Разряд 15 разре-
шенйе выдачи графической информации При записи в
этот разряд 1 на экране дисплея отображается содержи-
мое ГОЗУ Разряд 14 — запрет выдачи символьной ин-
формации. При записи в этот разряд 1 символьная ин
формация на экран дисплея не выдается.
При включении питания ДВК во время перехода сиг-
нала ПИТ из низкого уровня в высокий в разряды 14
98
и 15 РУ аппаратурно записывается код 00, что соответст-
вует разрешению выдачи символьной и запрещению вы
дачи графической информации.
Регистр адреса служит для задания адреса элемента
изображения в ГОЗУ и имеет формат, в котором разряды
14 и 15 не используются, разряды 00 13 — адрес байта
графической информации Принятая адресация элемен-
тов изображения в ГОЗУ КГД по строкам и байтам в
строке приведена в табл 4 1
Таблица 4 I
Строка Адрес элемент изображения
1 00 000 00 001 00 002 000 003 00 049
2 00 050 00 051 00 052 00 053 00 099
286 14 250 14 251 14 252 14 253 14 290
Номера бай- та в строке 1 2 3 4 50
Регистр данных предназначен для промежуточного
хранения байта графической информации и имеет фор
мат, в котором разряды 08—15 не используются, разряды
00—07 — байт графической информации, причем крайней
1евой точке элемента изображения, состоящего из восьми
горизонтальных точек, соответствует нулевой разряд бай
та. Логической 1 в байте графической информации соот
ветствует светящаяся точка на экране монитора. При
эбмсне с системной магистралью производится запись
байта графической информации в ГОЗУ через РД по
адресу, предварительно установленному в РА
Регистр-счетчик в РОИ используется для аппарат-
го формирования адреса следующего байта графиче-
кой информации в ГОЗУ, который считывается во время
вода изображения па экран монитора. При этом ка
нал С РОИ служит для записи адреса байта, с которого
ачинается формирование изображения.
Регистр сдвига графической информа-
и и, построенный на ИС 155ИР1, преобразует байт гра-
ической информации, считанный из ГОЗУ, в последова-
тельный код, поступающий через устройство сопряжения
с монитором на вход видеосигнала монитора.
Распределитель импульсов задает вре-
менные диаграммы работы КГД и синхронизирует асин
99
хронные обращения к КГД со стороны системной ма-
гистрали. Процессор ДВК получает возможность доступа
к ГОЗУ один раз за 1 мкс, что позволяет обойтись без
сигналов готовности или логики прерываний при обмене.
Устройство сопряжения с монитором по
сигналам кадровой и строчной синхронизации (КСИ,
ССИ) монитора «Электроника МС 6105.01» синхрони-
зирует работу генератора, распределителя импульсов и
регистра-счетчика в РОИ. Устройство сопряжения с мо-
нитором, используя видеосигнал, поступающий из блока
логики символьного дисплея, и сигнал, поступающий из
РСГИ, формирует результирующий видеосигнал в соот-(
ветствии с текущим режимом работы КГД, предваритель-
но заданным программистом в регистре управления РОИ.
Для обеспечения синхронизации графического изображе-
ния с разверткой, формируемой в логическом блоке сим-
вольного дисплея, частота кварцевого генератора в КГД
в четыре раза превышает частоту выдачи графических
точек и составляет 30,8 мГц. Это позволяет снизить до
практически незаметного уровня эффект фазового иска-
жения отображения графических и символьных точек,
что возможно при расхождении частот генераторов дис-
плея и КГД.
Конструктивно КГД выполнен на полуплате микро-
ЭВМ «Электроника 60» и имеет габаритные размеры не
более 240Х 135Х 12,5 мм. Подключение КГД осуществля-
ется к системной магистрали ДВК через розетку типа
РППМ-288, к выходам кадровой и строчной синхрони-
зации, входу и выходу видеосигнала через два разъема
ОНП-КГ-56Ю.
Питание КГД осуществляется от источника питания
ДВК, напряжение питания 4-5 В, потребляемая мощ-
ность не более 10 Вт. КГД в составе ДВК сохраняет
работоспособность при условиях эксплуатации по груп-
пе 2 (ГОСТ 21552—84).
4.3. Контроллер телеграфного канала
Для связи микроЭВМ «Электроника МС 1201» внешни-
ми устройствами, а также для построения локальных
сетей на базе ПЭВМ типа ДВК используется контроллер
телеграфного канала (КТлК) Он обеспечивает организа-
цию связи микроЭВМ или любого другого активного уст-
ройства на системной магистрали с шестью внешними
устройствами (в частном случае и микроЭВМ) по кана-
100
АДОО АДК, Д5
Рис. 4.3. Структурная схема КТлК
лам последовательной передачи информации в соответ и
ствии с ИРПС (см. § 1 4)
Структурная схема КТлК, приведенная на рис. 4 3, j
включает шесть и де 1тичных каналов последовательного 1
ввода — вывода (КПВВ1- КПВВ6), связь которых с си-d
стемной магистралью происходит через общую схему 1
согласования, и задающий генератор с частотой 4608 кГц."
Схема согласования построена с использованием шин- I
ных формирователей (ШФ) типа К531АП2П и БИС. 16- |
разрядного двунаправленного буферного регистра RG
типа К1801ВП1-055.
Схема согласования буферизует в двух направлениях: 3
линии адрес — данные АД00—А (12, АД15 и линии сиг- I
налов квитанционного обмена системной магистрали 1
( ИА ВВОД, ВЫВОД, ВУ, СБРОС, ППР1, ПОСТ, СИП, 1
ТПР.
Каждый из шести каналов последовательного вво- |
да — вывода, структурная схема одного из которых при-
ведена на рис 4.4, состоит из устройства компаратора
адреса канала и выдачи вектора прерывания (ACIV);
устройства специализированного асинхронного приемо-
передатчика (SART); схем оптронной гальванической
развязки типа «20 i А токовая петля» для выходных сиг- |
палов передатчика (Пер), готовности приемника (ГПр)
и входных сигналов приемника (Пр), готовности передат-
чика (ГПер), а также переключателей: адреса вектора
прерывания канала (S11—S16), адреса регистра канала
(S1—S10), выбора передачи последовательной информа-
ции (S20—S23), формата слова (S17—S19).
Устройство компаратора адреса и выдачи вектора '
прерывания реализовано на микросхеме многофункцио- |
нального устройства параллельного интерфейса типа
К1801ВП1-034. Соответствующий режим работы микро- 1
схемы задается уровнями 1 на входах RC0 и RC1. В этом
режиме м кросхема К 1801ВП1-034 реализованная на I
базе матричйого кристалла по n-канальной МДП-тех- 1
нологии со степенью интеграции до 5000 транзисторов,
обеспечивает сравнение аппаратурно программируемого J
адреса (переключатели S1—S10) одного из каналов с
текущим адресом внешнего устройства на системной ма- I
гистрали. При обращении к внешнему устройству по си- i
стемной магистрали разряды текущего адреса 03- 12
через блок ввода вывода устройства ACIV поступают
в компаратор адреса канала, где сравниваются с anna- I
102
СИА, ВВОД, ВЫВОД, ППР1, ВУ, СБРОС, СИП, ТПР,ООСТ
Рис. 4.4. Структурная схема канала КТлК
ратурно запрограммированным адресом канала (переклю-
чатели S1—S10) Формат адресного слова при выборе
канала и регистров в канале приведен ниже:
15 W 13 /2 // 10 09 03 01 Об 05 09 03 02 01 00
1 1 1 X X X X X X X X X X X 0
. > 1
Код адреса канала, сравниваемый определяю-
с кодом, устанавливаемым пе- щие адрес
реключателями Црегистрой
SART
510 59 50 51 56 55 59 S3 52 51
При совпадении адресов вырабатывается сигнал вы-
бора канала СВ, который запоминается в триггере Т на
время обращения к данному каналу. Сигнал СВ активи-
зирует работу устройства SART по входу ВС. Устрой-
ство SART реализовано на микросхеме К1801ВП1-065,
построенной на базе матричного кристалла по п-каналь-
ной МДП-технологии БИС, и представляет собой специа-
лизированный асинхронный приемопередатчик, функцио-
нально аналогичный устройству SART, выполненному на
микросхеме К1801ВП1-035 Особенности архитектуры
микросхемы К1801ВП1-065, функциональные возможно-
сти, состав регистров и назначение битов регистров
(РСПр, РСПер, БРПр, БРПер), возможные состояния
SART, форматы последовательных слов, временные диа-
граммы работы приемопередатчика, режим работы с па-
ритетом и скорости обмена информацией в основном
совпадают с аналогичными характеристиками микросхе-
мы К1801ВП1-035 (см § 1.4). Отличие заключается лишь
в том, что микросхема К1801ВП1-65 обеспечивает фор-
мат слова из 7 или 8 бит, имеет вход сигнала опознания
адреса (ST), выход сигнала готовности приемника (RR)
и в регистре состояния приемника РСПр использует-
ся бит 00 ОШИБКА В СТОПОВОМ ЭЛЕМЕНТЕ, до-
ступный по чтению со стороны системной магистрали.
Если в бите 00 РСПр записана 1, то в последовательном
слове отсутствует стоп-бит. В контроллере телеграфного
канала не используются возможности БИС К1801ВП1-065
по компарации адресов регистров данных и состояния
приемника и передатчика (БРПр, БРПер, РСПр, РСПер)
и адресов вектора прерывания. Эти функции, как отме-
чалось выше, выполняет устройство ACIV. В режиме вы-
дачи прерывания КТлК устройство ACIV выставляет
104
адрес вектора прерывания, аппаратурно программируе-
мый переключателем SI 1—S16, через блок ввода — выво-
да на магистраль АД00- АД 12, АД 15, а затем через об-
щую для всех каналов схему согласования — на систем-
ною магистраль Формат аппаратурно программируемого
адреса вектора прерывания приведен ниже:
15 14 15 12 11 10 09 00 01 06 05 04 05 02 01 00
0 и 0 0 0 0 л X X X X X 0
Ко адреса Вектора
прерывания, устанав-
ливаемы переключате
ляма 511 — 516
По прерыванию процессор микроЭВМ необходимой
процедурой считывает адрес вектора прерывания от пере-
датчика или от приемника и по указанному адресу счи-
тывает вектор перехода к программе обработки преры-
ваний. Приемник при этом имеет более высокий приори
тет по отношению к передатчику.
При поставке КТлК заводом-изготовителем переклю-
чатели S1—S16 устанавливают в соответствии с адреса-
цией регистров и векторов прерывания для шести кана-
лов, приведенной в табл. 4.2. Временные диаграммы уст-
ройств SART, ACIV в режимах ВВОД, ВЫВОД, ВВОД
ПАУЗА — ВЫВОД со стороны системной магистрали и в
режиме ПРЕРЫВАНИЕ соответствуют стандартным вре-
менным диаграммам работы всех пассивных устройств
на системной магистрали (см § 1.2).
Схемы передатчика и приемника оптронной гальва-
нической развязки «20 мА токовая петля» построены с
применением микросхем К293ЛП1А и АОТИОА соответ-
ственно.
Конструктивно контроллер КТлК выполняется на
типовой печатной плате конструкционной иерархии
микроЭВМ «Электроника 60» размера 280X240X12,5 мм
Плата имеет разъемное соединение с системной магист
ралью через вилку разъема РППМ16-288 и разъемное
соединение для последовательных линий шести кана
лов - розетка СНО53-60
Питание КТлК осуществляется от двух внешних ис-
точников напряжения +5 В±5% и +12 В_________5%: сум-
марная потребляемая мощность 12 Вт. Контроллер КТлК
предназначен для эксплуатации в составе оборудования
в закрытых помещениях при следующих условиях: тем-
105
Таблица 4.2
Регистр, век- тор Адрес каналов
1 2 3 4 5 6
Вектор пре- рывания приемника 320 330 340 350 360 370
Регистр сос- тояния при- емника 176 560 176 570 176 600 176610 176 620 176 630
Буферный регистр приемника 176 562 176 572 176 602 176 612 176 622 176 632
Вектор пре- рывания пе- редатчика 324 334 344 354 364 374
Регистр со с тояния пе ре датчика 176 564 176 574 176 604 176 614 176 624 176 634
Буферный регистр пе- редатчика 176 566 176 576 176 606 176 616 176 626 176 636
пература окружающего воздуха 5- 40°С при перегреве
зоны встраивания не более 10°С; относительной влаж-
ности окружающего воздуха (65ч-15)%; атмосферном
давлении 630 800 мм рт. ст.
4.4. Контроллер накопителя
на гибком магнитном диске
Контроллер накопителя на гибком магнитном диске
(КНГМД) представляет собой контроллер для управле-
ния в составе ПЭВМ типа ДВК одним или двумя нако-
пителями информации на гибких магнитных дисках
«Электроника НГМД-6022» (см. § 3.5). Через контроллер
КНГМД выполняется обмен 16-разрядными словами
между микроЭВМ и НГМД. Время одного обмена
128 мкс. Запись или считывание информации происхо-
дит по методу фазовой модуляции.
Рассмотрим суть методов кодирования информации
при записи ее на ГМД. С появлением ГМД диаметром
133 мм для записи информации широкое распростране-
ние получили [14] два метода фазовой модуляции
(ФМ); модифицированной фазовой модуляции (МФМ)]
В обоих методах используется один и тот же способ
106
записи информации на магнитную дорожку, часто назы
ваемый способом записи без возвращения к нулю с ин-
версией. По этому способу в соответствии с передавае-
мыми значениями двоичных битов осуществляется изме-
нение направления магнитного потока в поле бита на
дорожке, причем это изменение или отсутствие его на
протяжении интервала времени, соответствующего бито
вому элементу, означает запись 1 или 0. При частоте вра-
щения ГМД (диаметром 133 мм) 300 об/мин длитель-
ность интервала, связанного с полем бита (интервал би-
та), составляет 8 мкс. Метод фазовой модуляции отли-
чается от метода модифицированной фазовой модуляции
только размещением (кодированием) информации вдоль
дорожки, при этом практически вдвое увеличивается про-
дольная плотность записи. Различие в кодировании слова
11010001 двумя методами показано на рис. 4.5, где син-
хроимпульсы заштрихованы; Т6—интервал бита.
При методе фазовой модуляции каждый
интервал бита начинается синхроимпульсом (всегда 1).
При записи в слове 1 в середине интервала бита имеет
место изменение фазы магнитного потока; при записи 0
это изменение отсутствует. Метод обеспечивает простое
и надежное считывание информации с магнитной дорож-
0 8 16 24 32 40
Шм°ни° мио ’ I 1111 111 Н11'1 1И| нН-|-И Illi I III Un I III I Hljl li'|
Информацион-
ная последо-
вательность
Кодирование
по методу
/разовой мо-
дуляции
Изменение
разы магнит-
ного потопа
при методе
т
Рис. 4.5. Временные диаграммы, поясняющие принципы коди-
рования информации по методам ФМ и МФМ
107
ки, так как каждый интервал бита имеет свой синхроим-
пульс (по крайней мере, одно фазовое изменение) Не-
достаток метода заключается в относительно малой плот-
ности записи информации на поверхности ГМД.
При методе модифицированной фазовой
модуляции интервал бита выбирается вдвое меньше
(4 мкс). При записи в слове 1 в середине интервала бита
имеет место изменение фазы магнитного потока; при за-
писи 0 это изменение отсутствует. Чтобы при последова-
тельности нулей в слове не срывалась синхронизация,
принято, что в начало интервала бита, в который запи-
сывается нуль, начиная со второго нуля, пишется син-
хроимпульс (изменение фазы). Таким образом, достига-
ется удвоенная по сравнению с методом фазовой модуля-
ции плотность записи и практически хотя бы один раз в
течение интервала 8 мкс имеет место изменение фазы.
Дальнейшее повышение продольной плотности записи
информации на ГМД возможно с использованием мето-
дов [14]:
модифицированный фазовой модуляции, предложен-
ной Миллером;
записи с групповым кодированием.
С учетом особенностей кодирования информации по
методу фазовой модуляции и связи контроллера с микро-
ЭВМ по системной магистрали (ОСТ 11.305.903—80)
структурно КНГМД представляет собой (рис. 4.6) адре-
суемый со стороны системной магистрали регистр дан-
ных. Схемотехнически регистр данных реализован как два
регистра: регистр записываемых данных (РДЗ) и регистр
считываемых данных (РДЧ), доступных со стороны си-
стемной магистрали по одному и тому же адресу 177 132
(первый — в режиме записи, второй — в режиме чтения).
В режиме записи на ГМД с регистра сдвига (СР),
преобразующего параллельный код из РДЗ в последова-
тельный, информация поступает в схему кодирования по
методу фазовой модуляции и затем в накопитель.
В режиме чтения информации с ГМД преобразован-
ная в схеме декодирования (СДК) по методу фазовой
модуляции информация последовательно поступает в ре-
гистр сдвига и затем 16-разрядным параллельным кодом
в регистр считываемых данных.
Двунаправленные усилители (ДНУ), схема опозна-
ния (СО) адресов регистров КНГМД и интерфейсный
узел (НУ) обслуживают интерфейс системной магист-
рали.
108
Рис. 4 6. Структурная схема КНГМД
Я
Программное управление работой контроллера со сто-
роны микроЭВМ происходит с использованием регистра
режима и состояния (РРС), доступного по чтению и за-
писи со стороны системной магистрали по адресу 177 130.
РРС представляет собой параллельный программируе
мый порт, который используется для выработки потен-
циальных интерфейсных сигналов накопителю (управле-
ние накопителем). Форматы регистров РД и РРС КНГМД,
возможности по доступу к каждому разряду регистров
приведены в табл. 4.3. Однонаправленная передача па-
раллельной информации в контроллере происходит по
магистралям записываемых (МДЗ) и считываемых
МДС) данных. На рис. 4.6 приняты обозначения: G,
ФСИ, СЧ, Т — генератор, формирователь синхроимпуль-
сов, счетчик битов и таймер соответственно. Управление
КНГМД при записи (считывании) информации на (с)
дорожку (и) в пределах сектора и формирование доро-
жек (см. § 4.5) осуществляются программно микроЭВМ
«Электроника МС 1201» с использованием соответст-
вующего драйвера.
Конструктивно контроллер выполнен на полной плате
конструкционной иерархии микроЭВМ «Электроника 60»
с габаритными размерами 240X280X12,5 мм. Напряже-
109
Таблица 4.3
Регистр кнгмд Раз- ряд Функция разряда При установке раз- ряда в 1 (А)/уста навливаегся в 1 по сигналу (В) Возможность чтения или (и) записи со стороны
системной магистрали контроллера
РРС 01 Запрет выбора накопи теля Снимается, ес- ли (А) —
02, 03 Код но- мера накопи- теля
04 Шаг Контроллер выра батывает сигнал ша1‘а, если (А) ЗАПИСЬ- ЧТЕНИЕ ЧТЕНИЕ
05 Направ- ление движе- ния К центру ГМД, если (А)
06 Вклю- чение элект- родви- гателя Включение, ес- ли (А)
07 Таймер ЗАПИСЬ- ЧТЕНИЕ
08 Ошибка (В), если не об- служено текущее требование
09 Маркер
10 Запрет записи (В) накопителя ЧТЕНИЕ ЗАПИСЬ
11 Нулевая дорож ка
12 Верхний (ниж- няя) сторона ГМД Выбирается верх ияя сторона, сс ли (А)
НО
Продолжение табл. 4.3
Регистр КН ГМД Раз- ряд Функция разряда При установке раз- ряда в 1 (А)/уста- навливается в 1 по сю налу (В) Возможность чтения или (и) записи со стороны
системной магистрали контроллера
13 За- пись— чтение Запись ичформа дни, если (А) ЗАПИСЬ ЧТЕНИЕ ЧТЕНИЕ
14 Пуск Запуск контролле- ра на Одни из ре- жимов, если (А)
15 Требова- ние данных (В)— при требовании нового слова дан- ных от микро- ЭВМ в режиме записи информа- ции на диск и при формировании слова данных контроллера в ре- жиме чтения ин- формации с диска ЧТЕНИЕ ЗАПИСЬ
РД GO- 15 Данные ЗАПИСЬ — ЧТЕНИЕ ЗАПИСЬ- ЧТЕНИЕ
ние питания +5 В±5%; потребляемая мощность 10 Вт
и менее. Рабочая температура окружающей среды
5—40°С, время непрерывной работы не менее 8 ч.
4.5. Контроллер мини-дисков
Контроллер мини-дисков (КМД) предназначен для уп-
равления накопителями на ГМД типа «Электроника
НГМД-6022» и «Электроника НГМД 6121», входящих в
состав ПЭВМ типа ДВК- КМД [17] обеспечивает под-
ключение до двух накопителей «Электроника НГМД-6022»
или четырех накопителей «Электроника НГМД-6121».
Описание основных технических характеристик и принци-
па работы этих накопителей приведено в § 3.4. При этом
контроллер обеспечивает программную настройку на
111
один из трех форматов записи для каждого типа нако-
пителя (табл. 4.4)
Запись информации в НГМД осуществляется по ме-
тоду модифицированной фазовой модуляции. Контроллер
обеспечивает форматирование ГМД в соответствии с
принятым международным стандартом.
Таблица 4.4
Размер сектора, байт Число секторов и а дорожке Информационная емкость, К байт, одного диска накопителя типа
«Электроника НГМД-6022» «Электроника НГМД-6121»
256 16 327,68 655,36
512 10 409,60 819,20
1024 5 409,60 819,20
Интерфейс КМД для подключения к микроЭВМ —
системная магистраль согласно ОСТ 11.305.903- 80
(см. § 1.2).
Обмен информацией с микроЭВМ по системной ма-
гистрали пословный (16 бит) с прямым доступом в па-
мять со скоростью 31 250 К байт/с.
Функционально КМД представляет собой устройство,
которое может автономно выполнять некоторый набор
команд, поступающих из микроЭВМ. Вместе с командой
КМД получает указание о том, какой объем информации
и в какую область памяти микроЭВМ требуется перепи-
сать с гибкого диска. КМД автономно осуществляет по-
иск информации на ГМД, пересылает информацию в (из)
память (и) микроЭВМ в режиме прямого Доступа, про-
веряет на корректность чтение информации с ГМД.
Структурно КМД состоит (рис. 4.7) из собствен-
ного микропроцессора, ППЗУ, ОЗУ и регистра началь-
ного пуска (РНП), объединенных внутренней магист-
ралью, интерфейс которой соответствует стандарту
(ОСТ 11.305.903—80). Связь внутренней магистрали с
системной магистралью микроЭВМ осуществляется через
устройство системного интерфейса (УИСМ), а связь
внутренней магистрали КМД с интерфейсом накопителя
на ГМД через устройство интерфейса накопителя
(УИНГМД).
Интеллектуальным центром КМД является однокри-
12
Рис 4 7. Структурная схема КМД
8- 808
стальный микропроцессор КР1801ВМ1 (см. § 2.1), про-
грамма работы которого записывается в процессе произ-
водства КМД в СБИС масочного ПЗУ типа К1801РЕ1
или в БИС перепрограммируемого ПЗУ типа К573РФЗ.
Информационная емкость ПЗУ КМД составляет до 4 К
слов. Микропроцессор КМД дешифрирует команды, по-
ступающие из микроЭВМ ДВК, интерпретирует их и вы-
полняет функции управления другими элементами КМД.
Оперативное запоминающее устройство информацион-
ной емкостью 1 К 16-разрядных слов, реализованное на
одной БИС ОЗУ типа К1809РУ1, предназначено для хра-
нения промежуточных данных, необходимых микропро-
цессору при выполнении команд. В некоторых случаях
при пересылках информации между памятью микроЭВМ
и ГМД оно используется как буфер для временного хра-
нения информации объемом в один сектор.
Устройство интерфейса системной магистрали (УИСМ)
построено с применением двух БИС типа К1801ВП1-09Й
одной БИС К1801П1-096, изготовленных на базе уни-
версальной вентильной матрицы К1801ВП1 и шинных
формирователей 531АП2П. Функционально это устрой-
ство представляет собой адаптер двух магистралей с оди-
наковым интерфейсом (внутренней магистрали КМД и
системной магистрали микроЭВМ). Со стороны систем-
ной магистрали УИСМ расширяет адрес до 22 разрядов
и обеспечивает режим прямого доступа к памяти микро-
ЭВМ. УИСМ содержит два регистра: регистр команд
(РК) и регистр данных (РД), с помощью которых
осуществляется синхронизация взаимодействия процес-
сора микроЭВМ и микропроцессора КМД.
Узел шинных формирователей (ШФ1) служит для со-
гласования системной магистрали микроЭВМ ДВК и ма-
гистрали Ml внутри УИСМ. Микросхема К1801ВП1-096
обеспечивает управление 2-мя микросхемами К1801ВП1-
095 по магистрали М2 и стандартные процедуры обмен!
информацией с системной магистралью микроЭВМ в режи-
ме прерывания и прямого доступа, что осуществляется
тремя функциональными блоками: прерываний, прямого
доступа и пассивных обменов.
Устройство интерфейса накопителя на гибком магнит-
ном диске (УИНГМД) построено с применением БИС
К1801ВП1-097, внешнего прекорректора (ВП) и шин-
ных формирователей 531АП2П (ШФ2). Структурно
УИНГМД представляет собой сочетание адаптера впут^
ренней магистрали КМД с интерфейсом НГМД типа
114
ектроника НГМД-6022» и устройства параллельно
последовательного преобразования информации с коди-
рованием и декодированием по методу модифицирован-
ной фазовой модуляции.
Микросхема К1801ВП1-097 предназначена для уп
равления накопителем на ГМД типа «Электроника
НГМД-6022». Она обеспечивает запись и чтение инфор-
мации в (из) накопитель (я) по методу МДМ. При про-
граммной поддержке со стороны встроенного в КМД
микропроцессора К1801ВМ1 она формирует управляю-
щие сигналы на накопитель и осуществляет формати-
рование ГМД по стандарту фирмы «1ВМ». По отноше-
нию к процессору КМД микросхема представляет собой
пассивное устройство, которое содержит регистр состоя-
ния накопителя (РСН) с адресом 177 100 и регистр дан-
ных накопителя (РДН) с адресом 177 102. При этом РСН
представляет собой параллельный программируемый
порт, используемый для выработки потенциальных интер-
фейсных сигналов на накопитель и приема потенциаль-
ных сигналов с накопителя, а также для управления
внутренними узлами микросхемы. Физически РДН со-
стоит из двух однонаправленных регистров данных: ре-
гистра читаемых данных (РДЧ) и регистра записывае-
мых данных (РДЗ), обращение к которым происходит
по одному и тому же адресу (177 132) в соответствую
щих режимах ЧТЕНИЕ или ЗАПИСЬ соответственно.
Входные элементы (ВЭ) обеспечивают подключение
регистров микросхемы (РСН, РДЧ, РДЗ) к двунаправ-
ным линиям АД00 АД 15 внутренней магистрали
КМД. Интерфейсный узел (ИУ) осуществляет дешифра-
цию адресов регистров (177 100 и 177 102) и выработку
управляющих сигналов для записи и чтения.
А\ультиплексор регистра записываемых данных
MS РДЗ) подключает ко входам регистра сдвига (СР)
гарший либо младший байт из РДЗ. Сдвиговый регистр
в режиме ЗАПИСЬ преобразует параллельную инфор-
ацию из РДЗ в последовательную, в режиме ЧТЕНИЕ
осуществляет обратное преобразование последовательной
формации с ГМД в параллельный код. Демультиплек-
сор регистра читаемых данных (SM РДЧ) подключает
выходы PC к старшему либо к младшему байту РДЧ.
Мультиплексор регистра читаемых данных (MS РДЧ)
обеспечивает передачу информации во внутреннюю ма-
гистраль с РДЧ либо с РСН
Схема кодирования по методу модифицированной фа-
8*
115
зовои модуляции обеспечивает: а) кодирование инфор-
мации; б) пропуск синхроимпульсов при записи адрес-
ного маркера или маркера данных; в) выдачу закодиро-
ванной информации по трем линиям (DOI, D02, D03) во
внешний прекорректор (ВП). Схема декодирования по
методу модифицированной фазовой модуляции осуществ-
ляет восстановление закодированной информации в вид,
удобный для дальнейшего преобразования (двоичный
последовательный код). 1
Схема опознания маркера (СОМ) обнаруживает мар-
кер адреса или данных при чтении информации с НГМД,
CRC-генератор вырабатывает циклический контрольный
код при записи информации на носитель. Контрольный
код приписывается в конце процедуры записи к порции
информации. При чтении CRC-генератор осуществляет
проверку считанной информации на достоверность.
Схема синхронизации (СС) обеспечивает синхрони-
зацию работы узлов микросхемы. Устройство управле-
ния (УУ) управляет работой узлов.
По интерфейсу НГМД передаются потенциальные
управляющие сигналы на накопитель и ответные сигналы
состояния накопителя, перечень и назначение которых
рассмотрены в § 3.4. УИНГМД осуществляет проверку
на корректность считываемой информации с ГМД. Для
синхронизации работы КМД с НГМД в УИНГМД име-
ется два регистра. РСН и РДН. Таким образом, КМД
включает в себя набор из четырех регистров (РК, РД,
РСН, РДН) с помощью которых осуществляется управ-
ление как контроллером со стороны микроЭВМ, так и на-
копителями. Адреса регистров РК и РД со стороны си-
стемной и внутренней магистралей приведены в табл. 4.5.
Функциональное назначение каждого бита регистров
РК, РД, РСН, РДН, доступ к битам по записи или чте-
Таблига 4.5
Регистр Адреса регистров
со стороны системной магистрали со стороны внут- ренней магистрали
для 22 разрядных адресных шии для 16-разрядных адресных шин
РК 17 772 140 172 140 177 100
РД 17 772 142 172 142 177 102
116
нию со стороны системном и внутренней магистралей при-
ведены в табл. 4.6. Перечень команд, выполняемых КМД,
их мнемоника и коды в соответствующем поле (F1—F4)
слова команды приведены в табл. 4.7.
Таблица 4.6
Ре- гистр КМД Биты Функциональное назна- чение бита Доступ со стороны сис- темной маги- страли в ре- жиме Доступ со стороны внутренней магистрали в режиме
РК 00 ПУСК (G0): сообщение, что РК загружен новой командой, необходимо приступить к ее испол нению при 1 ЗАПИСЬ ЧТЕНИЕ ЧТЕНИЕ
01 04 КОД КОМАНДЫ (Г1—Г4) для контрол- лера, см. табл. 4.7 ЗАПИСЬ
05 ЗАВЕРШЕНО (DONE): сигнал о том, что конт- роллер выполнил теку- щую команду и готов к выполнению новой при 1 ЧТЕНИЕ; сброс в 0 по записи 1 в разряд 00 РК ЗАПИСЬ
06 РАЗРЕШЕНИЕ ПРЕ РЫВАНИЯ (ТЕ) конт- роллеру при I в разря- де 5 РК. Адрес вектора прерывания 170g ЗАПИСЬ — ЧТЕНИЕ ЧТЕНИЕ
07 ТРЕБОВАНИЕ (TR) контроллера записать (прочитать) со стороны МС регистр данных при 1 ЧТЕНИЕ; сброс в 0 по команде за- пись (чтение) РД ЗАПИСЬ
08 13 РАСШИРЕНИЕ АДРЕ- СА: старшие 6 разрядов (А16—А21) 22-разряд- иого адреса системы ЗАПИСЬ ЧТЕНИЕ
14 УСТАНОВКА В ИС ХОДНОЕ СОСТОЯ- НИЕ контроллера и на- копителя при 1 (INIT)
117
Продолжение табл. 4.6
Ре- гистр КМД Биты Функциональное назна- чение бита Доступ со стороны сис- темной маги- страли в ре- жиме Доступ со стороны внутренней магистрали в режиме
15 ОШИБКА (ЕРР) конт- роллера при выполне- нии текущей команды 1; код конкретной ошибки в РД ЧТЕНИЕ ЗАПИСЬ
РД 00—15 Данные ЗАПИСЬ — ЧТЕНИЕ ЗАПИСЬ- ЧТЕНИЕ
РСН 00 Запись 1 вызывает вы- бор 0-го привода на- копителя ЗАПИСЬ
При чтении 1 магнитная головка выбранного привода позициониро- вана на 0-й дорожке ЧТЕНИЕ
01 Запись 1 вызывает вы- бор 1-го привода нако- пителя ЗАПИСЬ
При чтении 1 накопи тель готов к работе ЧТЕНИЕ
02 Запись 1 вызывает вы- бор 2-го привода нако- пителя ЗАПИСЬ
При чтении I запись на диск запрещена ЧТЕНИЕ
03 Запись 1 вызывает вы- бор 3-го привода нако- пителя ЗАПИСЬ
04 Запись 1 вызывает включение электриче- ского двигателя
05 1 — выбор верхней го ловки, 0 выбор нижией го ловки
118
Продолжение табл. 4.6
Ре- гистр КМД Биты Функциональное назна- чение бита Доступ со стороны сис- темной маги- страли в ре жиме Доступ со стороны внутренней магистрали в режиме
06 1 - направление пере- мещения головки к центру ГМД, 0 — направление пере- мещения головки ОТ центра ГМД ЗАПИСЬ
07 При записи 1 переме- щение головки накопи- теля на одни шаг
При чтении 1 требова- ние чтения (записи) РДН
08 При записи 1 частичный перевод в исходное сос- тояние
09 Запись 1 при записи маркера иа диск
10 При записи I включение внешней схемы прекор- рекцин фазовых иска- жений
14 При чтении 1 чтение данных с диска прошло корректно ЧТЕНИЕ
15 При 1 сигнал начала дорожки из накопителя
РДН 00—15 Данные ЧТЕНИЕ ЗАПИСЬ
Для выполнения некоторой команды микроЭВМ пе-
редает в КМД конкретное командное слово и задает
дополнительно соответствующий список параметров мае
сива данных (рис 4.8), который необходимо считать или
аписать на ГМД. Список параметров формируется в
ячейках ОЗУ микроЭВМ предварительно. Контроллер,
119
Таблица 4.7
Код команды в РК Мнемоника Выполняемая операция
F4 F3 F2 F 1
0 0 0 0 RD Чтение
0 0 0 1 WR Запись
0 0 1 0 RDM Чтение с меткой
0 0 1 1 WRM Запись с меткой
0 1 0 0 RDTR Чтение дорожки
0 1 0 1 RDID Чтение заголовка
0 1 1 0 FORMAT Форматирование дорожки
0 1 1 1 SEEK Выбор дорожки
1 0 0 0 SET Задание параметров
1 0 0 1 RDERR Чтение регистра состояния
и ошибок
1 1 1 1 LOAD Загрузка
получив код команды, по своей инициативе обращается
в режиме прямого доступа к ячейкам ОЗУ микроЭВМ,
хранящим список параметров, и считывает их содержи-
мое в ОЗУ.
В>двух младших разрядах 0,1 первого слова списка
параметров указывается номер привода накопителя, с
которым по данной команде необходимо провести опе-
рацию записи или чтения. В разряде 2 первого слова
указывается поверхность ГМД, к которой осуществля
ется доступ (1 верхняя 0 — нижняя поверхность).
Во втором слове и разрядах 08 13 первого слова за-
писывается адрес массива данных (00—15 и 16—21 со-
ответственно) в ОЗУ микроЭВМ В старшем байте
третьего слова указывается номер дорожки, а в млад-
шем байте — номер сектора, начиная с которых необхо-
Слово
15 /4 13 12 11 10 09 OS 07 06 05 09 03 02 01 00
1 - е
2-е
3-е
9-е
Расширение начального ад
реса массива данных (ЮН)
’ tyotep Номер I
worn привода |
Начальный адрес массива дачных (00~15)
| Количество слов м
Номер сектора
|
Рис. 4.8. Список параметров для обмена информацией между
НГМД и микроЭВМ
120
димо провести запись или чтение, а в четвертом слове —
слов массива данных, записываемого или считываемого
на ГМД.
Другими словами, список параметров определяет
адрес первого слова ОЗУ микроЭВМ, адрес первого
сектора ГМД и количество передаваемых слов.
Взаимодействие микроЭВМ и КМД при выполнении
команды начинается с того, что микроЭВМ уточняет,
завершена ли предыдущая команда (анализ разряда
05 РК) • МикроЭВМ «дожидается», когда будет заверше-
на предыдущая команда (1 в разряде 05 РК). прове-
ряет, что предыдущая команда выполнена корректно
(0 в разряде 15 РК), и затем записывает в РК код
новой команды (разряды 01—04 РК) с признаком G0
1 в разряде 0 РК). Контроллер в ответ на это устанав-
ливает 0 в разряде 05 РК и после анализа кода команды
выставляет требование прерывания (1 в разряде 07 РК),
требуя сообщить адрес списка параметров. МикроЭВМ,
получив требование прерывания, записывает в РД КМД
начальный адрес списка параметров, в ответ на что
КМД снимает требование прерывания (0 в разряде
07 РК) и приступает к выполнению команды.
Выполнение команд КМД рассмотрим на примере
команды ЧТЕНИЕ. После того как микроЭВМ записыва-
ет в регистр команды КМД код команды ЧТЕНИЕ и
признак GO (1 в разряде 0 РК), признак DONE (раз-
ряд 05 РК) аппаратно устанавливается в 0, что явля-
ется сигналом для КМД о том, что в РК записана новая
команда. Контроллер считывает новую команду, дешиф
рирует код команды и записывает в бит ТРЕБОВАНИЕ
ПРЕРЫВАНИЯ (разряд 07 РК) 1 Это служит для
микроЭВМ признаком того, что контроллер требует запи-
сать из ОЗУ микроЭВМ в регистр РД 16-разрядный
код адреса списка параметров По записи этого адреса
в РД бит ТРЕБОВАНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ аппаратно
устанавливается в 0 КМД воспринимает сброс бита
ТРЕБОВАНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ в 0 как начало процеду-
ры считывания списка параметров из ОЗУ микроЭВМ
в режиме прямого доступа. Считав список параметров,
КМД приступает к поиску выбранного накопителя, конк-
ретной стороны, дорожки и сектора ГМД (рис. 4.9, а, б).
Если сектор контроллером найден, то он осуществля-
ет пересылку массива данных с ГМД в ОЗУ микроЭВМ
в режиме прямого доступа. Контроллер осуществляет
проверку на соответствие заданных параметров его воз-
121
можностям, а также проверку корректности считанной
информации по циклическому контрольному коду.
Конструктивно КМД выполнен на полуплате конст-
рукционной иерархии микроЭВМ «Электроника 60» с га-
баритными размерами 252 X 135 X 12 мм. Напряжение
питания +5 В ± 5%, ток потребления не более 2 А.
КМД сохраняет работоспособность при следующих усло-
виях эксплуатации- температура окружающего воздуха
5—40 °C; атмосферное давление 400—800 мм рт. ст.;
вибрации в диапазоне частот до 25 Гц с перегрузками
не более 0,5 g.
4.6. Источник литания
Надежность работы отдельных функциональных узлов
и ПЭВМ типа ДВК в значительной степени определя-
ется высокими техническими характеристиками встраи-
ваемого источника питания. В семействе ДВК применя-
ется унифицированный источник питания типа БПС6-1.
Блок питания стабилизированный БПС6-1 имеет габа-
ритные размеры 392 X 176 X 95 мм, размещается в кор-
пусе микроЭВМ «Электроника 60» сбоку от унифициро-
ванной «корзины» для установки печатных плат и охлаж-
дается системой вентиляторов. Блок питания ДВК обес-
печивает вторичные напряжения питания -|-5, +12 и
—12 В от сети первичного питания напряжением
220 B±!s%, частотой 50 Гц, вырабатывает управляющие
122
сигналы ПИТ, ПОСТ, ПРТ, ОСТАНОВ в режимах
включения, выключения и аварии первичной сети (см.
рис. 1.2). Источник питания БПС6-1 защищен от пере-
грузки по выходному току, короткого замыкания выход-
ных цепей, превышения выходных напряжений. Основ-
ные технические характеристики источников питания
БПС6-1 и перспективного источника питания «Электро-
ника МС 92301.1» [16] приведены в табл. 4.8.
Таблица 4.8
Технические характеристики Источник питания
МС 92301.1 БПС6 1
Напряжение питающей сети. В 22О±1“% 220+|g%
Потребляемая мощность, Вт 450 400
Частота питающей сети, Гц 50 50
Выходное напряжение, В +5 + 12 — 12 +5 + 12 -12
Максимальная нестабильность выходного напряжения при всех дестабилизирующих фак- торах, % ±3,4 ±3 ±-3 ±2.8 ±2,4 ±2,4
Пределы регулирования вход- 1ых напряжений, В — — — +0,25 ±0.6 ±0,6
Напряжение пульсаций, мВ 100 240 240 100 200 200
Максимальный ток иагруз ки, А 22 8 1,3 18 3,5 1,5
Суммарная выходная мощ- ность, Вт 221 130
Удельная мощность на едини- цу объема, Вт/дм' 48 23
Формирование сигналов управления ПИТ, ПОСТ, ПРТ, ОСТАНОВ Есть Есть
Рабочая температура окружа- ющей среды, °C 5—50 5—50
Масса, кг 7 7,7
глава
Структура и основные
характеристики ДВК
В предыдущих главах были рассмотрены составные части — модули,
на основе которых строятся персональные ЭВМ типа ДВК. В этой
главе ознакомимся с основными характеристиками конкретных моде-
лей ДВК.
5.1. Архитектурные основы ДВК
Дадим определение диалоговому вычислительному комп-
лексу; ДВК — это программно-аппаратный комплекс, поз
воляющий оператору (пользователю) в доступной форме
выполнять обработку информации (ввод, вывод, поиск,
редактирование, преобразование и т. д.). Простота,
доступность и широкий класс задач, решаемых ДВК,
обеспечиваются в первую очередь программным обеспе-
чением (ПО).
Состав и назначение ПО кратко излагается в гл. 6.
Здесь же рассмотрим с общих позиций работу ДВК,
его архитектуру.
В процессе обработки информации (чтение команд
из ОЗУ, ввод информации с клавиатуры, вывод инфор-
мации на экран дисплея, печатающее устройство, графо-
построитель, ГМД и т. д.) происходят постоянные обра-
щения по записи — чтению информации (байта или сло-
ва) к ОЗУ микроЭВМ, регистрам процессора, контрол-
леров и регистрам внешних устройств. Каждому регист-
ру, каждой ячейке памяти ОЗУ присваивается свой
адрес, при этом адрес представляется в виде 16-разряд-
ного двоичного кода (табл. 5.1). Все адресное простран-
ство, равное 216 адресов, схематично представлено на
рис. 5.1
Для адресов всех регистров процессора и остальных
устройств ДВК выделены адреса области 160 000—
124
177 776. Часть этой области
(160 000—177 676) выделена
для системного запоминаю-
щего устройства и предна-
значена для хранения опера-
тивной информации при ра-
бот^ ДВК в режимах ПУЛЬТ
и НАЧАЛЬНЫЙ ПУСК (на
пример, при включении пита-
ния микроЭВМ).
Для векторов прерыва-
ний выделена область
ООО 000—ООО 377. Область
ООО 400— 157 777 выделена
для размещения программ
операционной системы, про-
грамм и информации поль-
зователя
При включении питания
микроЭВМ блок питания вы-
7OO377
ООО 000
Рис. 5.1 Распределение адрес-
ного пространства в ДВК
Таблица 5.1
Адрес Значе- ния векто ров преры- ваний Наименование регистра Регистр вхо- дит в состав устройства Назначение регистра
177 776 РСП МикроЭВМ
177 514 200 РСПр Подключение печатаю- щего устройства
177 516 РВых
177 560 60 РСПр Подключение алфавит но-цифрового дисплея
177 562 БРПр
177 564 64 РСПер
177 566 БРПер
177 170 264 РК Подключение ГМД-70
177 172 РД
177 716 РНП Регистр начального пуска
125
Продолжение табл, 5j
Адрес Значе- ния векто- ров преры- ваний Наименование регистра Регистр вхо дит в состав устройства Назначение регистра
177 130 РРС КНГМД Подключение - НГМД-6022
177 132 РД
172 140 РК КМД
172 142 РД .
176 640 РУ кгд Введение графическо го режима
176 642 РД
176 644 РА
176 646 PC
176 500 РСПр(1) кт л к Создание локально! сети
176 502 БРПр(1)
176 504 РСПер (1) -
176 506 БРПер (1) . 1
176 630 РСПр(12) *-
176 632 БРПр(12)
176 634 РСПер (12)
176 636 БРПер(12)
рабатывает сигналы ПОСТ и ПИТ При ПОСТ = 1 и
ПИТ =1 (т е. оба сигнала имеют высокий уровень
5^2,4 В) процессор микроЭВМ обращается к систем-
ному ПЗУ в программу начального пуска. По оконча-
нии выполнения этой программы микроЭВМ ДВК
переходит в режим ПУЛЬТ, т. е. в режим ожидания
команды с клавиатуры ДВК. Одновременно микроЭВМ
организует выдачу на экран сообщения, заканчивающего-
ся символом @ Появление этого сообщения на экране
после включения питания свидетельствует о готовности
ДВК к приему команд с клавиатуры.
126
5 2. Семейство персональных ЭВМ типа ДВК 1
В настоящее время в документации, описаниях, реклам-
ных и информационных проспектах используются различ
ibie названия ДВК- Прежде чем приступить непосредст-
венно к описанию ДВК, следует договориться о терми-
нологии, о наименовании ДВК В табл. 5 2 показано
соответствие между различными названиями ДВК-
Таблица 5.2
Тип ДВК Наименование ДВК
по документации упрощенное
ДВК 1 МС 0501 (НМС 01100.1) МС 0501.04 (НМС 01100.1.-04) МС 0501.03 (НМС 01100.1 03) ДВК 1 ДВК 1М ДВК 1МШ
ДВК-2 НМС 01900 1 МС 0501 02 (НМС 01100 1 02) МС 0501.05 (НМС 01100.1-05) МС 0501 06 (НМС 01100 1 06) МС 0501.07 (НМС 01100 1 07) ДВК 2 ДВК 2М ДВК-2МШ
двк-з МС 0502 МС 0502.01 МС 0502.02 МС 0502.03 МС 0502.07 ДВК-ЗМ2
На рис. 5.2 представлена структурная схема ДВК-1
(МС0501), а на рис. 5.3 приведен общий вид данного
ДВК. Основой и «мозгом» данного типа ДВК является
одноплатная микроЭВМ «Электроника МС 1201.01»
ДВК «Электроника МС 0501» предназначен для решения
несложных вычислительных задач, разработки и отладки
небольших по объему программ пользователя. Этот тип
ДВК состоит из дисплея 15ИЭ-00-013 01 и размещенной
в блоке логики дисплея одноплатной микроЭВМ «Элект-
оника МС 1201.01» В пользовательской колодке микро-
ЭВМ размещено ПЗУ (К1801РЕ1-012) с интерпретатором
языка БЭЙСИК
Вычислительные возможности, быстродействие, со-
став, перечень команд и другие характеристики ДВК
соответствует техническим характеристикам микроЭВМ
(см. гл. 2); объем ОЗУ — 48 К байт; объем ПЗУ—
8 К байт.
127
Рис. 5.2. Структурная схема ДВК
1МС 0501
радиальный параллельный).
указанных устройств осуществляется к соответствующим
разъемам на задней панели ДВК.
Связь между микро-
ЭВМ и дисплеем осущест-
вляется по последователь-
ному каналу «20 мА токо-
вая петля» (интерфейс
радиальный последова-
тельный — ИРПС) при
скорости приема —<пере-
дачи информации 9600 бод.
В данном исполнении
ДВК обеспечена возмож-
ностью подключения до-
полнительных периферий-
ных устройств: накопи-
тель на гибких магнит-
ных дисках «Электроника
ГМД-70» и алфавитно-
цифровое печатающее уст-
ройство с интерфейсом
типа ИРПР (интерфейс
«Физическое» подключение
Дисплей, используемый в данном ДВК, аналогичен
известному дисплею 15ИЭ-00-013. Отличие заключается
Рис. 5.3. Общий вид ДВК МС 0501
/ видеомонитор; 2 блок логики( 3 — клавиатура
128
в конструкции блока логики. В нем, во-первых, «осво-
бождено» одно посадочное место для размещения микро-
ЭВМ, во-вторых, на переднюю панель блока логики
выведены клавиши управления режимами работы микро-
ЭВМ и, в-третьих, на заднюю панель переведен тумблер
ВКЛ сети и размещены разъемы интерфейсов ГМД 70
и ИРПР (приемник и передатчик)
Назначение клавиши на передней панели блока
логики дисплея:
ПИТ—клавиша включения питания микроЭВМ;
ПРОГР — клавиша включения микроЭВМ в режим
автоматического выполнения программы;
ЭВМ — клавиша подключения последовательного ка-
нала микроЭВМ к разъему ЛИНИЯ (на задней панели
блока логики),
ДС — клавиша подключения последовательного кана-
ла дисплея к разъему ЛИНИЯ,
ДВК — клавиша соединения последовательных кана-
лов микроЭВМ и дисплея между собой.
Переключение последовательных каналов ЭВМ, дисп-
ея и разъема ЛИНИЯ осуществляется с помощью
коммутатора, входящего в состав блока логики дисплея.
Питание ДВК типа МС 0501 осуществляется от одно-
фазной сети 220 В+|5%; потребляемая мощность
275 В-А; габаритные размеры 460X690X370 мм;
масса не более 46 кг.
ДВК «Электроника МС 0501 04»
Структурная схема данного ДВК
представлена на рис 5.4. Из срав
нения рис. 5.2 и 5.4 видно, что на
рис. 5.4 нет коммутатора, а последо-
вательные каналы микроЭВМ и дис-
плея соединены непосредственно.
В какой-то степени такое «жесткое»
соединение сужает возможности
ДВК Но главное отличие заключа-
ется в конструкции. Для «облегче-
ния» режима блока питания дисплея
и обеспечения «наращиваемости»
функциональных возможностей ДВК
отребителем одноплатная микро-
ЭВМ размещена в отдельном кор-
пусе — блоке сопряжения.
Блок сопряжения состоит из кор-
пуса, блока питания и «корзины»
Рис. 5.4 Структурная
схема ДВК. МС 0501.04
9—808
129
для четырех плат типа микроЭВМ «Электроника МС
1201.01». Корзина представляет собой каркас с направ-
ляющими для плат и многослойной печатной кросс-платы
с размещенными на ней разъемами
По принципу работы и электрической схеме блок
сопряжения аналогичен комбинированному блоку ЭВМ
«Электроника 60»
Наличие свободных посадочных мест в данном ДВК
позволяет потребителю расширять функциональные и
системные возможности ДВК путем размещения в блоке
сопряжения необходимых модулей и устройств При этом
дополнительные модули по конструкции и интерфейсу
должны быть совместимы с микроЭВМ
Питание ДВК «Электроника МС 0501 04» осуществ-
ляется от однофазной сети 220±ii В; потребляемая
мощность 470 В • А; габаритные размеры дисплея
460 X 690 X 370 мм, блока сопряжения 430 X 355 X
X 154 мм, масса не более 60 кг; Т = 10 4- 35 °C.
(о1о^щениый')
Рис. 5.5. Структурная схема ДВК МС 0501.03
130
ДВК «Электроника МС 0501.03» На рис. 5 5 пред-
ставлена структурная схема данного ДВК, предназначен-
ного для использования в качестве интеллектуального
терминального устройства вычислительной системы.
В его состав входят:
одноплатная микроЭВМ «Электроника МС
1201.01»;
контроллер графического дисплея (КГД);
ПЗУ с интерпретатором языка ФОКА Л (разме-
шено на плате микроЭВМ в колодке пользователя);
— устройство коммутационное (УК);
— дисплей;
блок сопряжения, в котором размещены микро-
ЭВМ, КГД, УК
Последовательный канал (ИРПС) одноплатной микро-
ЭВМ с помощью устройства коммутационного может
быть подключен или к дисплею, или к внешнему (по
отношению к ДВК) последовательному каналу в зависи-
мости от значения потенциального сигнала
при F = 1 соединены между собой последовательные
каналы микроЭВМ и дисплея;
при F = 0 последовательный канал микроЭВМ под-
ключен к внешнему каналу.
Естественно, что наличие такой перекоммутации поз-
воляет «строить» относительно простые вычислительные
(локальные) сети, например учебные классы по про-
граммированию и вычислительной технике.
К системной магистрали микроЭВМ подключен конт-
роллер графического дисплея Функциональная схема и
назначение его описаны в гл. 4 Введение в состав комп-
лекса данного контроллера дало новое качество для
ДВК — возможность отображения на мониторе алфа-
витно-цифрового дисплея графической информации (раз-
мер изображения — 286 строк по 400 точек в строке).
Принципиальным отличием ДВК данного типа от
ДВК «Электроника МС 0501» является наличие в поль-
зовательской колодке ПЗУ K1801PEI 058 с интерпрета-
тором языка ФОКАЛ
Питание ДВК «Электроника МС 0501.03» осуществ-
ляется от однофазной сети 220±зз В потребляемая
мощность 470 В • А; габаритные размеры дисплея
460 X 690 X 370 мм, блока сопряжения 430 X 355 X
X 154 мм; масса не более 60 кг; Т = 10 4- 35 °C.
В рассматриваемом ДВК обеспечивается наращивае-
мость функциональных возможностей при введении до-
9*
131
полнительных модулей в состав ДВК (при этом, естесг
венно, дополнительные модули размещаются в блоке со-
пряжения и должны быть совместимы конструктивно и
по интерфейсу с микроЭВМ).
5.3. Семейство персональных ЭВМ
типа ДВК-2
Основное отличие данного семейства ДВК от рассмот-
ренных ранее — наличие внешнего запоминающего уст-
ройства на ГМД и печатающего устройства Ввведение
в состав ДВК периферийных устройств значительно
расширило область применения их В настоящее время
они используются для создания:
— рабочих мест программиста;
— информационно-справочных систем;
— локальных вычислительных систем;
— систем подготовки и обработки текстовых доку-
ментов.
Быстрые темпы развития элементной базы, перифе-
рийных устройств (мониторов, дисплеев, печатающих
устройств, графопостроителей, кодировщиков графиче-
ской информации, клавиатур, устройств внешней памяти)
определило появление множества модификаций персо-
нальных ЭВМ типа ДВК-2.
ДВК «Электроника НМС 01 900.1». Структурная
схема первой модели ДВК «Электроника НМС 01 900.1»
представлена на рис. 5.6, а общий вид ее приведен на
рис. 5.7.
Из сопоставления структурных схем ДВК данного
Рис. 5.6. Структурная схема ДВК НМС 01900.1
Рис. 5.7. Общий вид ДВК-2
типа и ДВК типа «Электроника МС 0501» (см. рис. 5.2)
следует, что в ДВК «Электроника НМС 01 900.1» введе-
ны накопитель 4 на ГМД-70 (или его модификация —
ГМД-7012) и термопечатающее устройство 5 (ТПУ)
15ВВП80-002 и исключено ПЗУ с интерпретатором языка
БЭЙСИК
ДВК «Электроника НМС 01 900.1» предназначен для
использования:
— при построении информационно-справочных и ин-
формационно-поисковых систем;
— при решении различных инженерно-технических
задач;
при отладке программного обеспечения.
В его состав входят:
— одноплатная микроЭВМ «Электроника МС 1201.01»,
размещенная в блоке логики 2 дисплея /;
132
133
— дисплей 15ИЭ-00 013-01,
— термопечатающее устройство 15ВВП80-002;
накопитель на гибких магнитных дисках ГМД-70
(ГМД-7012).
Рассматриваемый ДВК имеет следующие технические
характеристики:
Быстродействие — (400± 100) тыс оп/с
Объем памяти ОЗУ — 56 К байт
Объем памяти внешнего запоминаю
щего устройства ГМД-70 - 512 К байт
Питание от одиофазиой сети - 220 В+!§%
Потребляемая мощность:
дисплея с микроЭВМ — 275 В-А
ГМД 012 — 160 В-А
ТПУ 15ВВП80—002 - 220 В-А
Масса комплекса - ие более 90 кг
Габаритные размеры
дисплея -460X 690X 370 мм
ГМД-7012 — 650X450X132 мм
ТПУ 360X430X160 мм
Диапазон рабочих температур — 1 —35° С
Более подробно технические характеристики отдель-
ных устройств приведены в гл. 3
ДВК «Электроника МС 0501 02» Структурная схема
данного ДВК представлена на рис. 5.8. Он предназначен
для использования:
в качестве отладочного комплекса (по отладке
программного обеспечения);
— в системах сбора и обработки информации;
в информационно-справочных и информационно-
поисковых системах;
при решении различных инженерно-технических
задач
В состав ДВК «Электроника МС 0501,02», общий
вид которого представлен иа рис. 5.9, входят:
одноплатная микроЭВМ «Электроника МС 1201 01»;
контроллер накопителя на гибких магнитных дис-
ках (КНГМД);
— два накопителя / на гибких магнитных дисках
НГЛАД-6022;
термопечатающее устройство 4 (15ВВП-80 002);
алфавитно-цифровой дисплей 2 (15ИЭ-00-013),
— блок сопряжения 3, в котором размещены микро-
ЭВМ и контроллеры;
блок клавиатуры 5.
Отличительные особенности данной персональной
Рис. 5.8. Структурная схема ДВК МС 0501.02
Рис. 5.9. Общий вид ДВК МС 0501 02
ЭВМ — применение накопителя на гибких магнитных
мини дисках диаметром 133 мм, возможность расшире
Ния функциональных возможностей при размещении
Пополнительных модулей в блоке сопряжения. В ДВК
’Электроника МС 0501.02» можно расширить объем
внешней памяти ГМД при подключении к микроЭВМ
накопителя типа ГМД-70 или дополнительного нако-
пителя НГМД-6022.
134
135
Ниже приведены технические характеристики:
Быстродействие Объем памяти ОЗУ — 1400+100) тыс. — 56 К байт оп/с
Объем памяти внешнего запоминающего устройства НГМД-6022 Питание от однофазной сети Потребляемая мощность: дисплея НГМД-6022 ТПУ 15ВВП-80-002 Масса комплекса 440 К байт 220 B±lg% 250 В -А 100 В -А 220 В -А не более 75 кг
Габаритные размеры* дисплея- 460X 690X370 ММ
НГЛЩ-6022 425X210X210 мм
ТПУ - 360X 430X160 мм
Диапазон рабочих температур — 10—35 °C
Описываемое ДВК «Электроника МС 0501.02» имеет
несколько модификаций, отличающихся типом применяе-
мых периферийных устройств. В качестве накопителя
вместо НГМД-6022 может быть использован НГМД-
6022А (без автономного источника питания), при этом
питание (+5 и 4-12 В) осуществляется от блока со-
пряжения.
В качестве печатающего устройства помимо ТПУ
могут быть использованы следующие устройства:
— печатающее устройство последовательного дейст-
вия «Robotron-1152» (ГДР) (печатающий механизм типа
«Ромашка»);
— матричное печатающее устройство последователь-
ного действия «Robotron-1156» (ГДР);
— устройство печатающее (матричное) УВВПЧ-
30-004;
— матричное печатающее устройство Д-100 (ПНР).
Рис. 5.10. Структурная схема ДВКМС 0501.05
136
Г----------------------------------------------------------------------1
Рис. 5.11. Структурная схема ДВК МС 0501.07
ДВК «Электроника МС 0501.05». Данный ДВК,
структурнаях схема которого представлена на рис. 5.10,
является «двойником» ДВК «Электроника НМС 01900.1»
и отличается лишь тем, что одноплатная микроЭВМ
расположена в блоке сопряжения; в качестве устрой-
ства отображения используется дисплей 15 ИЭ-00-013.
Технические и эксплуатационные параметры данного
ДВК аналогичны ДВК «Электроника НМС 01900.1».
Имеется возможность расширения функциональных ха-
рактеристик при использовании модулей с интерфейсом
системной магистрали типа Q-bus.
ДВК «Электроника МС 0501.07». Данный ДВК,
структурная схема которого представлена на рис. 5.11,
аналогичен ДВК «Электроника МС 0501.02»-, при этом в
качестве внешнего запоминающего устройства использу-
ются два накопителя на гибких магнитных дисках
СМ 5610 (К5600.10), размещенных в одном корпусе.
Питание накопителей осуществляется от блока сопря-
жения.
Параметры данного ДВК аналогичны параметрам
ДВК «Электроника МС 0501.02», и только объем внеш-
ней памяти уменьшен до 220 К байт (так как в данных
накопителях запись — считывание информации произво-
дится на одной стороне диска).
ДВК «Электроника МС 0501.06». Данный ДВК,
структурная схема которого представлена на рис. 5.12,
предназначен для использования:
в локальной сети (например, ЭВМ «преподавате-
137
Рис. 5.12. Структурная схема ДВК МС 0501.06
ля» в кабинете информатики и вычислительной техники)
в качестве центрального ядра;
— в информационно-справочных системах;
в системах управления технологическими процес-
сами.
В состав ДВК входят:
— одноплатная микроЭВМ;
контроллер накопителя на ГМД;
— два контроллера телеграфных каналов;
— накопитель на ГМД;
— термопечатающее устройство;
— дисплей алфавитно-цифровой;
— блок сопряжения, в котором размещены микро-
ЭВМ и контроллеры.
Данный ДВК имеет следующие технические ха-
рактеристики:
Быстродействие
Объем ОЗУ
Объем памяти НГМД-6022
Число последовательных каналов ИРПС
пользователя
Скорость обмена по каналам ИРПС
Питание от однофазной сети
Потребляемая мощность:
дисплея
НГМД 6022
УВВПЧ 30 004
Масса комплекса
Габаритные размеры:
дисплея
НГМД 6022
УВВПЧ 30-004
Диапазон рабочих температур
(400± 100) тыс. оп/с
— 56 К байт
440 К байт
12
до 9600 бод
220 Bt!s%
- 250 В-А
- 100 В-А
- 220 В-А
не более 75 кг
-460X 690 X 370 мм
425X210X210 мм
-360 X 325X150 мм
10—35 °C
138
5.4. Семейство персональных ЭВМ
типа ДВК-3
Основным отличием персональных ЭВМ типа ДВК-3
(МС 0502) от рассмотренных ранее является возмож
ность отображения на экранах мониторов не только
алфавитно цифровой, но и графической информации.
Имеется также возможность вывода графической ин-
формации на бумажный носитель.
Естественно, что в ДВК-3 широко использованы по-
следние достижения в микроэлектронике— микропроцес-
соры и БИС различных типов, что позволило сущест-
венно сократить объем и энергопотребление персональ-
ных ЭВМ
ДВК «Электроника МС 0502» Структурная схема
данного ДВК представлена на рис. 5.13, а общий вид
приведен на рис. 5.14. Он предназначен для исполь-
зования:
в системах автоматизированного проектирования;
в качестве отладочного комплекса (по отладке
программного обеспечения);
— в системах сбора и обработки информации;
— в информационных системах.
В состав ДВК входят:
— одноплатная микроЭВМ МС 120102 (8001 ДМ);
— контроллер символьного дисплея (КСД) типа
МС 2711;
— контроллер графического дисплея (КГД)
Рис. 5.13. Структурная схема ДВК МС 0502
139
Рис. 5.14. Общий вид ДВК МС 0502
контроллер накопителя на гибких магнитных дис-
ках (КМД);
устройство ввода информации УВИ-1 (на основе
клавиатуры БВИ-10):
— устройство согласующее;
— встраиваемый монитор МС 6105.03;
два накопителя НГМД-6021 на гибких дисках
диаметром 133 мм;
печатающее устройство последовательного дейст-
вия УВВПЧ-30-004 (или D 100);
блок питания комплекса;
— устройство соединительное («корзина»);
— корпус (пластмассовый).
Данный ДВК имеет следующие технические харак-
теристики:
Быстродействие
Объем памяти ОЗУ
Объем памяти иа ГМД
Размер изображения в режимах:
графическом
алфавитно-цифровом
Питание от однофазной сети
Потребляемая мощность (без пе-
чатающего устройства)
Масса, не более
800+|§? тыс. оп/с
— 56 К байт
— 800 К байт
— 286 строк по 400 точек в
строке
— 24 строки по 80 символов
в строке
- 220 В±|§ %
— 250 В-Л
— 45 кг
В составе данного ДВК отсутствует в виде отдельного
конструктивного модуля дисплей. Функции дисплея в
ДВК выполняют контроллеры КСД и КГД, монитор и
клавиатура (на рис. 5.13 выделены штриховой линией).
При этом связь «дисплея» с микроЭВМ осуществляется
по двум каналам: по последовательному каналу —
в алфавитно-цифровом режиме отображения информа
ции; по системной магистрали (Q-bus) — в графическом
режиме отображения информации. Вырабатываемые
каждым контроллером видеосигналы объединяются в
КГД и выдаются далее на монитор Разрешение или
запрет выдачи видеосигналов на монитор определяется
значением разрядов 14 и 15 регистра управления конт-
роллера КГД.
Клавиатура ДВК подключена (см. рис. 5.13) к конт-
роллеру КСД последовательным каналом (типа ИРПС).
При нажатии на клавиши в КСД поступает соответ-
ствующий данной клавише код (номер клавиши), кото-
рый обрабатывается в КСД.
В данном ДВК применен контроллер мини-диска
(КМД), осуществляющий запись — чтение на носитель
с удвоенной информационной плотностью.
Примечание. В данном семействе ДВК вместо накопителей
НГМД-6021 могут использоваться накопители СМ 5610 (в ДВК МС
0502 01 и ДВК МС 0502.02), при этом объем внешней памяти состав-
ляет 400 К байт Остальные технические характеристики аналогичны
параметрам ДВК типа МС 0502 и МС 0502.03 соответственно.
ДВК «Электроника МС 0502.03». На рис. 5.15 пред-
ставлена структурная схема данного ДВК, а на
рис. 5.16 общий вид его. Из сравнения структурных
схем, приведенных на рис. 5.13 и 5.15, видно, что в
ДВК типа МС 0502.03 новыми элементами являются
графопостроитель и контроллер КТЛК-4, обеспечиваю-
щий подключение графопостроителя к ДВК-
ДВК предназначен для использования:
— в системах автоматизированного проектирова-
ния;
в системах разработки конструкторской и техно-
логической документации;
— в системах по разработке и отладке программ
для СЧПУ;
— в системах сбора и обработки информации.
В состав ДВК входят:
— одноплатная микроЭВМ типа МС 1201.02;
140
141
Рис. 5.15. Структурная схема ДВК МС 0502.03
Рис. 5.16. Общий вид ДВК МС 0502.03
— контроллер символьного дисплея;
— контроллер графического дисплея;
— контроллер накопителя на ГМД;
— контроллер последовательного интерфейса (КТЛК-4);
— устройство согласующее;
встраиваемый монитор 9 (МС 6105.03);
устройство ввода информации 11 (УВИ 1);
два накопителя 12 (НГМД-6021);
— печатающее устройство 10 последовательного дей-
ствия (УВВПЧ 30-004 или D-100);
142
— блок питания комплекса;
— устройство соединительное;
— графопостроитель ЭМ 7042АМ;
— корпус.
Технические характеристики данного ДВК аналогич-
ны МС 0502
Графопостроитель осуществляет запись графической
информации на бумаге, кальке, пленке. Небольший фор-
мат — АЗ, размеры рабочего поля вычерчивания 420 X
X 300 мм; погрешность не более ±0,2 мм; максимальная
скорость движения пишущего инструмента 400 мм/с;
габаритные размеры 665 X 550 X 238 мм масса 28 кг;
потребляемая мощность 250 В • А
ДВК «Электроника МС 0502.07». Данное ДВК явля-
ется сочетанием рассмотренных моделей ДВК типа МС
0501.02 и МС 0502. от ДВК типа МС 0501.02 позаимст-
вованы конструкция, периферийные устройства, блок
сопряжения с платами микроЭВМ и контроллеров,
выполненных в виде отдельных конструктивных модулей,
и допускается их произвольное расположение относи-
тельно друг друга, от ДВК типа МС 0502 заимствованы
состав и структурная схема (см рис. 5.13).
ДВК «Электроника МС0502.07», структурная схема ко-
торого приведена на рис. 5.17, а общий вид — на рис. 5.18,
предназначен для использования:
в системах автоматизированного проектирования;
— в вычислительной системе в качестве интеллек-
туального терминала;
— в системе сбора и обработки информации,
— при решении различных инженерно-технических
задач.
В состав данной персональной ЭВМ входят:
— одноплатная микроЭВМ МС 1201.02;
контроллер символьного дисплея;
— контроллер НГМД (КМД);
контроллер графического дисплея;
— устройство согласующее;
— клавиатура 5 (устройство ввода информации
УВИ-1),
— накопитель на мини-дисках 3 (НГМД-6022);
— печатающее устройство 1 (УВВПЧ 30-004 или
D-100);
— видеомонитор 2 (МС 6105.01);
блок сопряжения 4, в котором размещаются
микроЭВМ, контроллеры и устройство согласующее.
143
Рис. 5.17 Структурная схема ДВК МС 0502.07
Рис. 5.18. Общий вид ДВК МС 0502.07
Технические характеристики данного ДВК (быстро-
действие, объем оперативной и внешней памяти и т. д)
аналогичны техническим характеристикам ДВК типа
МС 0502, отличие касается только характеристик, свя-
занных с конструкцией, а именно:
Масса, не более — 45 кг
Потребляемая мощность — 400 В • А
5.5. Описание загрузки ДВК
Рассмотрим кратко некоторые этапы работы на ДВК’
подготовка к работе и включение ДВК; «загрузка»
комплекса; «вызов» программы и собственно работа на
ДВК; окончание работы.
Прежде чем включить .Д.ВК, необходимо подго-
товить его к работе, осмотреть и проверить
144
наличие зазем ения всех устройств комплекса, правиль-
ность соединения устройств между собой по общей
электросхеме, убедиться в том, что все устройства ДВК
находятся в выключенном состоянии. Далее следует
с помощью кабелей сетевого питания подключить ДВК
к сети 220 В включить переключатель СЕТЬ на всех
устройствах ДВК (на дисплее, накопителе, печатающем
устройстве, блоке сопряжения и графопостроителе).
Через 20—40 с засветится экран монитора, в верхней
строке которого появится следующая служебная инфор-
мация: 9600 0000 0000 0000 0000 — при наличии в соста-
ве ДВК дисплея 1 ИЭ-00-013 (15ИЭ-00-013-01)
Убедившись в наличии служебной строки, переключа-
телем ПИТ в блоке БС необходимо включить питание
микроЭВМ и контроллеров. На экране монитора появит-
ся сообщение, оканчивающееся символом 5). Появление
этого символа на экране свидетельствует о правильности
отработки блоком питания выдачи сигналов ПОСТ и
ПИТ. Одноплатная микроЭВМ, приняв эти сигналы,
формирует адрес первой команды программы начального
пуска (программа расположена в системном ПЗУ на пла-
те микроЭВМ) и по окончании выполнения ее передает
в дисплей символ а . При этом микроЭВМ переходит в
режим клавиатурного монитора, т. е. «ожидает» поступ-
ления команды с клавиатуры. На этом первый этап
заканчивается. В персональных ЭВМ типа ДВК-3 пер-
вый этап имеет некоторые отличия. Для монитора
М2 6105 питающее напряжение (4-12 В) вырабатыва-
ется от блока питания, общего с микроЭВМ и контрол-
лерами, поэтому экран монитора начинает светиться
через 20—40 с после включения клавиши ПИТ на перед-
ней панели БС или ДВК при этом в верхней строке
появляется служебная информация АВТ ЛАТ ВР 9600
000 000 002, а маркер-указатель местоположения вводи-
мого символа устанавливается в левое верхнее положе-
ние. Нажатием клавиши ШАГ на клавиатуре УВИ 1
контроллер КСД переводится в режим связи с микро-
ЭВМ при этом на экране вместо АВТ высветится ЛИН
К этому моменту микроЭВМ уже выполнит программу
пуска без выдачи символа на экран, так как связь с
контроллером отсутствовала Чтобы проверить, что микро-
ЭВМ находится в режиме клавиатурного монитора, не-
обходимо нажать клавишу ВК на клавиатуре — на
экране появится символ 3.
Загрузка комплекса производится в режиме
10—808 145
ПРОГР, для чего клавиша ПУЛЬТ/ПРОГР на передней
панели переводится в положение ПРОГР
Для загрузки ДВК типа НМС 01900.1 и МС 0501.05
необходимо:
— вставить гибкий диск с ОС и ТМОС ДВК в левое
«окно» накопителя и закрыть его;
на клавиатуре набрать код DX0. Приняв эту
команду, микроЭВМ формирует первый адрес программы
начальной загрузки (программа находится в СПЗУ)
с накопителя типа ГМД 70. По окончании загрузки на
экране высветится сообщение, оканчивающееся точкой.
Для загрузки ДВК типа МС 0501.02 и МС 0501106
необходимо:
— вставить системный гибкий диск с ОС или ТМОС
в верхнее окно накопителя НГМД-6022 и закрыть его;
— на клавиатуре набрать код МХО.
По этой команде микроЭВМ обращается к программе
начальной загрузки с НГМД-6022 (расположенной в
СПЗУ микроЭВМ). По окончании загрузки на экране
появится сообщение, оканчивающееся точкой.
Для загрузки ДВК типа МС 0502, МС 0502.03,
МС 0502.07 необходимо:
— вставить системный гибкий диск с ОС или ТМОС
ДВК в верхнее (или левое) окно и закрыть его;
— нажать на клавиатуре клавишу Б/В, на экране
появится символгх;
набрать код МХО.
По окончании загрузки на экране появится сообщение,
заканчивающееся точкой.
Загрузка ДВК типа МС 0501.03, МС 0501.04 проис-
ходит следующим образом. Так как в состав указанных
ДВК входит ПЗУ, размещенное в колодке пользователя
на плате микроЭВМ с интерпретатором языка ФОКАЛ
(МС 0501.03) или языка БЭЙСИК (МС 0501.04), то
ДВК переводится в режим интерпретатора, для чего на
клавиатуре набирается код 140000G. На экране появля-
ется сообщение п ГОТОВНОСТЬ К РАБОТЕ. На этом
этап загрузки ДВК оканчивается.
На этапе вызов программы пользователь:
- или осуществляет проверку ДВК (если загружалась
ТМОС), или вызывает необходимую ему для работы
программу (например EDIT, SCREEN, FORTRAN и т. д.),
или вводит и отлаживает с клавиатуры необходимую
программу (для ДВК МС 0501.03, МС 0501.04).
глава
Системное программное
обеспечение
персональных ЭВМ
типа ДВК
Основой ПЭВМ является программное обеспечение (ПО), обеспечи-
вающее простоту работы пользователя с ДВК, разнообразие областей
применения ДВК-
Программное обеспечение ДВК состоит из базового и прикладного
В состав базового ПО входят:
операционная система общего назначения (ОС) •
тестовая операционная система (ТМОС).
Прикладное ПО разрабатывается пользователем.
6.1. Операционная система ДВК
Операционная система (ОС) реального времени с разде-
лением функций позволяет организовывать вычислитель-
ный процесс в комплексах, имеющих от 16 до 56 К байт
оперативной памяти, и обслуживает широкий набор
внешних устройств, входящих в состав ДВК. При этом
ОС ДВК проста и удобна в эксплуатации, не требует
высокой квалификации оператора, на изучение ее основ-
ных возможностей пользователь затрачивает минимальное
время.
ОС ДВК обеспечивает следующие возможности:
— одновременное решение одной (под управлением
SJ-монитора) или двух (под управлением FB-монито
ра) задач;
— организацию связи пользователя с ДВК на уровне
команд монитора или конкретной системы, работающей
под управлением монитора;
о рганизацию обмена данными между устройствами
ДВК;
— сопровождение системы файлов на внешних запо-
минающих устройствах;
— организацию трансляции, редактирования и отлад-
ки программ.
ю» . 147
Операционная система включает в себя системы
управляющую, файловую, сервисную, а также систему
программирования, редактирования и отладки.
Основу упр. авляющей системы составляет
монитор. ОС ДВК включает мониторы двух типов: одно-
задачный монитор (SJ); двухзадачный (фоново-опера-
тивный монитор (FB).
Однозадачный монитор функционирует при минималь-
ной конфигурации технических средств, занимает 4 К байт
оперативной памяти, имеет высокое быстродействие, прог-
раммно-совместим снизу вверх с 2-задачным монитором.
Двухзадачный монитор одновременно выполняет две
задачи: фоновую и оперативную. Оперативная задача —
это программа реального времени, выполняющаяся с
наивысшим системным приоритетом. Когда ресурсы
комплекса не используются оперативной задачей (она
находится в состоянии ожидания), выполняется фо-
новая задача. В качестве фоновой задачи может
выполняться программа реального времени, но имеющая
меньший приоритет по сравнению с оперативной. FB-
монитор занимает 8 К байт оперативной памяти и обеспе-
чивает работу системы при наличии в комплексе от
24 до 56 К байт оперативной памяти.
Управление системой осуществляется с помощью
команд монитора — языка, позволяющего с сис-
темного терминала (например, с экрана дисплея) полу-
чать справочную информацию о системе, с помощью
клавиатуры загружать в оперативную память системные и
прикладные программы, выполнять копирование, стира-
ние, переименование файлов, вывод каталога, задание
даты и т. д.
Форматы команды:
ИМЯ КОМАНДЫ [/КЛЮЧ] ВХОДНОЙ ФАЙЛ
[/КЛЮЧ] ВЫХОДНОЙ ФАЙЛ [/КЛЮЧ], где < ИМЯ
КОМАНДЫ> — имя выполняемой команды. Например,
COPY, DEL, DIR, GET, DATE, RUN, R и др. допус-
кается задание только части имени команды.
КЛЮЧ — квалификатор команды, уточняющий ее
действия (если он введен после имени команды) или
несущий дополнительную информацию о входном (выход-
ном) файле. В команде или спецификации входного
файла может быть задано несколько ключей.
Формат спецификации ВХОДНОГО (ВЫХОДНОГО)
файла:
[УСТР:] ИМЯ ФАЙЛА [.ТИП], где [УСТР] —
физическое имя устройства, [ИМЯ ФАЙЛА] — имя фай-
ла (до 6 заглавных букв латинского алфавита),
[.ТИП] -тип файла (три буквы латинского алфавита).
Управляющая система включает в себя набор драй-
веров для обслуживания внешних устройств, входящих
в состав ДВК- Драйвер представляет собой програм-
мный компонент управляющей системы, хранится в от-
дельном файле на системном запоминающем устройстве.
Это позволяет легко включать в состав операционной
системы драйверы для новых внешних устройств. Ниже
представлены примеры команд и системных программ
монитора:
ABSLOAD FILE
ASSIGN DEV:NAM:
BOOT DEV : [FILE]
COPY/OPT FILES/OPT
FILES/ОРТ
DATE [DD МММ YY]
DEASSIGN NAM:
DELETE/OPT FILES
DIRECTORY/OPT
FILES/OPT
DOCUMENT
DUMP/OPT FILE
GET FILE
FRUN FILE
INITIALISE/ОРТ DEV
PRINT/ОРТ FILES
R FILE
RUN FILE
RENAME/ОРТ FILES/OPT
FILES/OPT
SAVE FILE [ПАРАМЕТРЫ]
Загрузка файла в формате LDA
Присвоение логического имени фи-
зическому у тройству
Загрузка монитора операционной
системы
Копирование файлов
Задание текущей даты при распе-
чатке файлов, копировании сис-
тем и т д.
Отмена команды ASSIGN
Удаление файлов
Выдача информации о файлах, рас-
положенных иа носителе
Форматирование и распечатка до-
кумента (вызов и выполнение
программы)
Вызов программы распечатки фай
лов
Загрузка в ОЗУ файловой прог
раммы
Запуск оперативной программы
Стирание и инициализация ката-
лога
Распечатка файла (каталога фай-
лов)
Загрузка и запуск с системного
устройства файла программы
Загрузка и запуск файла с внеш-
него устройства
Переименование файлов
Перепись участка памяти в загру-
зочном формате на внешнее
устройство
148
149
В состав мониторов ОС ДВК входят программные
средства организации файлов иа ГМД В простейшем
случае диск имеет один каталог, в котором хранится
вся необходимая информация о размещенных на носите-
ле файлах данных. Все файлы имеют непрерывную
структуру, т. е. занимают смежные блоки на носителе,
что обеспечивает быстрый доступ к информации, нахо-
дящейся в файле, при одном обращении к накопи-
телю.
Системные программы общего назна
ч е н и я предоставляют пользователю возможности ко
пировать, распечатывать, компоновать и сравнивать
файлы, проверять устройства, распечатывать каталог,
образовывать библиотеки пользователя, корректировать
объектные модули, с помощью системных программ
выполнять отладку прикладных программ, получать
информацию о ресурсах системы.
6.2. Системы программирования ДВК
В состав ОС ДВК входят несколько систем програм-
мирования: макроассемблер, ФОКАЛ, ФОРТРАН IV,
БЭЙСИК, ПАСКАЛЬ, МОДУЛА-2, а также редакторы
текстовой документации
Редактор общего назначения (EDIT) используется
для редактирования текстов исходных программ или до-
кументации. Широкий набор команд ориентирован на
контекстную работу в диалоговом режиме, он содержит
средства поиска, замены, циклического повторения одной
команды или группы команд. Экранные редакторы
(SCREEN и К52) обеспечивают удобства и простоту при
редактировании текстовой информации Они существенно
упрощают работу пользователей за терминалом, непре-
рывно отображая текущее состояние редактируемого
текста и все проводимые в нем изменения на экране
терминала (режим «окно»). Для реализации набора
команд используется дополнительная клавиатура дис
плея.
Программа форматирования текстов (ДОС) предна-
значена для распечатки текстовых файлов (документов)
в формате, удобном для чтения и соответствующем тре-
бованиям ЕСКД, ЕСПД Набор директив, которые обра-
батываются программой ДОС, позволяет выполнять фор-
матирование текста по страницам и заголовкам,
собирать оглавление, оформлять титульные листы и т. д.
ДОС позволяет выводить текст, отформатированный в
одну или две колонки
6.3. Тестовая операционная система
Тест мониторная операционная система (ТМОС) предна
значена для проверки работоспособности комплекса, а
также для поиска и локализации неисправностей.
Ниже приведен состав тестовых программ ДВК
FTMON SAV
ALB SAV
791401. TMS
791404. TMS
791323. TMS
012101 TMS
791407 TMS
005101 TMS
013101. TMS
014102 TMS
TESTPU. SAV
TSTGMD. SAV
FORMAT. SAV
Вызов тестовых программ
Основной тест команд
Тест прерываний
Тест памяти
Тест символьного дисплея
Системный тест
Тест устройства последовательного обмена
Тест DZM-180
Тест обмена с ГМД-7012
Тест печатающих устройств
Тест НГМД-6022, НГМД-6021
Программа форматирования носителей (дисков)
на НГМД-6022, НГМД 6021
Для загрузки тест-мониторной системы в ДВК необ-
ходимо произвести загрузку ТМОС (см § 5.5) и далее на
клавиатуре набрать команду R FTMON (ВК>- После за-
грузки программы FTMON на экране проявляется сооб
щение:
XXX ФОДОС — ТМОСХХХ МОНИТОР FTMON МАЙ 82
ЗАПУСК R FTMON ПОВ ПУСК: 40024 ВЫХОД СУ /С
КОМАНДЫ МОНИТОРА
D<BK> ВЫВОДИТ СПРАВОЧНЫЙ ФАЙЛ НА ТЕРМИНАЛ
L ИМЯ <ВК> ЗАГРУЖАЕТ ПРОГРАММУ
С <ВК> КОПИРУЕТ СИСТЕМУ НА ПРАВЫЙ ПРИВОД
«,» — означает приглашение к работе
Загрузка тестовой программы выполняется по
команде L (имя файла) <ВК>. Так как каждый тест
является циклическим, то для останова теста необхо-
димо перейти в режим пультового терминала и набрать
команду 40024 G. После запуска и работы теста оста-
нов происходит по адресу 32 (на экране высвечивается
код 00034) Для продолжения работы необходимо на
брать команду 200 G.
150
Заключение
Перспективы
развития ДВК
Ожидается, что в дальнейшем семейство персональ-
ных ЭВМ типа ДВК будет развиваться в двух направле
ниях: совершенствование функциональных характеристик
массово выпускаемых моделей — ДВК-1, ДВК 2, ДВК 3;
создание перспективных моделей ДВК-4 (табл. Зк.1)
[18, 19]. Совершенствование будет направлено
в первую очередь на увеличение производительности
микроЭВМ, информационной емкости внешних запоми-
нающих устройств и улучшение технологичности ДВК.
В ПЭВМ типа ДВК-1, ДВК-2 это может быть достигнуто
за счет применения одноплатной микроЭВМ МС 1201.02
и контроллера мини-дисков КМД, обеспечивающего
удвоение плотности записи информации на гибком диске.
В ПЭВМ типа ДВК-3 (ЗМ2) увеличение информацион-
ной емкости ВЗУ возможно за счет использования
накопителя на ГМД типа 6121; увеличение информа-
ционной емкости ОЗУ до 256—512 К байт за счет при-
менения в одноплатной микроЭВМ БИС ОЗУ К565РУ5
и однокристального микропроцессора КМ1801ВМЗ, обес
нечивающего адресацию памяти до 4 М байт. Повыше-
ния технологичности, а следовательно, снижения себе-
стоимости планируется достигнуть путем замены трех-
платной дисплейной части ДВК (КСД, УС, КГД) на од-
ноплатный интеллектуальный контроллер символьно-гра-
фического дисплея (КЦГД).
Создание ДВК-4 позволит использовать одно-
платную микроЭВМ «Электроника МС 1201.04» на базе
однокристального микропроцессора КМ1801ВМЗ [6].
При этом информационная емкость ОЗУ будет доведена
до 1 М байт. В качестве внешнего накопителя наряду
с НГМД типа 6121 планируется использовать накопитель
на жестких магнитных дисках (накопитель винчестерско-
152
го типа) информационной емкостью от 5 до 20 М байт.
Комплектация ДВК-4 цветным монитором «Электро
ника МС 6106» в сочетании с интеллектуальным конт-
роллером цветного символьно-графического дисплея
(КЦГД) обеспечит два режима вывода символьно гра-
фической информации: высокого (240X800 точек)
и среднего (240 X 400 точек) разрешения. При этом
одновременно смогут отображаться 16 цветов из общеТо
числа возможных 64 цветов.
Планируется расширить области применения ДВК,
в частности создать на нх основе АРМ и локальные сети
ПЭВМ, в связи с этим ряд модификаций ПЭВМ типа
ДВК будет включать графопостроитель и кодировщик,
графический манипулятор «мышь», контроллеры локаль-
ных сетей. Планируется ввод информации в ДВК с голоса.
Предполагается, что снижение себестоимости и рост
объема выпуска ДВК будут достигнуты за счет снижения
себестоимости периферийных устройств и использования
последних достижений электронной промышленности в
создании БИС ОЗУ, микропроцессоров, интерфейсных
БИС и заказных БИС.
Таблица Зк.1
Комплектующие устройст!
Характеристика Модель, год разработки / год выпуска ДВК
«Электроника МС 0501» «Электроника МС0502»
ДВК-1 ДВК-2 ДВК-2М ДВК-3 ДВК-ЗМ2 ДВК-4
1981/83 1981/83 1984/84 1984/85 1985/86 1986/87
МикроЭВМ МС 1201.01 МС 1201.01 МС 1201.02 МС 1201.02 МС 1201.03 МС 1201.02 МС 1201.03
Дисплей 15ИЭ-00-013 —
Монитор — МС 6105.03 "МС 6105701 МС 6106.01
Клавиатура — МС 7004 МС 7001
Видеоконтроллер — кед КГД кед г кед КГД КЦГД КЦГД
Контроллер НГМД КН ГМД КН ГМД КМ 1 КН ГМД КМД КМД
НГМД ГМД 7012 6022 6021 6022 6121
Печатающее устройство 15ВВП-80002 15ВВП-80002 УВВПЧ-30-004 Robot гоп 1152 D-I00 УВВПЧ-30-004 1
Графопостроитель ЭМ 7042АМ ЭМ 7052 ЭМ 7052
Контроллер телеграфного канала КТЛК'4
Быстродействие, тыс. оп./с ти- па RR 500 500 800 800 1200 800 1200
Число команд 64 64,72
А рисуемая намять, К байт 64 64,4096 ,— i —!
Информационная емкость ОЗУ, К байт 56 64,248
Информационная емкость НГМД, К байт 512 440 800,440 800,440 1600,800
Тип дисплея Символьный Монохроматический графический .Цветной графический
Число строк и столбцов дис- плея 24X80 24X80 символьных 240X400 (240X800) графических
Потребляемая мощность, В-Л 450 805 530- 870 \ 250
Наработка на отказ, ч 3000 3000
Список литературы
1- Экхауз Р., Моррис Л. Мини-ЭВМ, организация и программи-
рование: Пер с англ. — М.: Финансы и статистика, 1983.
2. Уокерли Дж. Архитектура и программирование микроЭВМ.
Т 2. М.: Мир. 1984
3. Талое И. Л , Соловьев А. Н., Борисенков В. Д. МикроЭВМ.
Кн 1. Семейство ЭВМ «Электроника 60». — М.. Высшая школа, 1983.
4. Сингер М. Мини-ЭВМ PDP-11: Программирование на языке
АССЕМБЛЕРА и организация машины: Пер. с англ. — М.: Мир, 1984.
5. Однокристальные микропроцессоры комплекта БИС серии
/Дшхунян В. Л. Борщенко Ю. И., Науменков Р. В. и др. —
Микропроцессорные средства и системы. 1984. № 4. С. 12—17.
6 Однокристальный микропроцессор КМ1801ВМЗ/Р. И. Волков,
В П Горский, В Л. Дшхунян и др. — Микропроцессорные средства
и системы. 1986. № 4. С. 37—41.
7 Дшхунян В Л., Борщенко Ю И , Отрохов Ю. Л., Шиша-
рин С. А. Одноплатные микро-ЭВМ ряда «Электроника МС 1201». —
Микропроцессорные средства и системы. 1984. № 4. С. 12—18.
8. Безродный М С Классификация и характеристики дисплеев
для микро-ЭВМ. — Микропроцессорные средства и системы. 1986.
№ 4. С. 28 33.
9. Сордка С И Зябченко И. А., Измайков О. О. Видеомониторы
для персональных ЭВМ Микропроцессорные средства и системы.
1986. № 4. С. 34 -36.
10. Персональные ЭВМ. Тематический выпуск: Пер. с англ./Под
ред. В. М. Брябрина. ТИИЭР 1984. Т. 72. № 3. С. 3—183.
11 Микропроцессоры Кн. I. Архитектура и проектирование микро
ЭВМ. Организация вычислительных процессов//? В. Нестеров.
В.Ф. Шаньгин, В Л. Горбунов и др.; Под ред. Л. Н. Преснухина —
У\.: Высшая школа, 1986
12. Пауль К Котшенрутер, Виллен А X. Энгельс Личный компью-
тер— аналог мини-компьютера. — Электроника. 1982 № 15. С. 38—46.
13. Микропроцессорные комплекты интегральных схем: Состав и
структура: Справочник/Под ред. А А Васенкова, В А. Шахнова. —
М.: Радио и связь, 1982.
14. Гаэтано ди Бьянки. Современные способы кодирования данных
для НМД. — Электроника. 1983. № 7. С. 53—57
15. Козак А. А., Сорока С И. Устройство отображения инфор-
мации микропроцессорных средств вычислительной техники Микро-
процессорные средства и системы. 1984. № 3. С. 27—32.
16. Пархоменко П. И., Бражник В. П. Унифицированный источник
156
питания для 16-разрядиых микроЭВМ —Микропроцессорные средства
и системы. 1985. № 1 С. 16—17
17. Бартеньев А А , Беляев Е. Г. Программируемый контроллер
для накопителей на гибких магнитных мини-дисках. — Микропроцессор-
ные средства и системы. 1986. № 4 С. 46—48.
18. Глушкова Г. Г., Иванов Е А. МикроЭВМ семейства «Элект-
роника» Микропроцессорные средства и системы. 1986. № 4 С 7—11
19. Кокорин В. С., Кридинер Л. С., Попов А. А., Хохлов М. М.
Тенденция развития диалоговых вычислительных комплексов. — Микро
процессорные средства и системы. 1986. № 4. С. 11 —15.
20. Милошевич Б. М., Романов Ф. И. Конструкция и компоновка
диалоговых вычислительных комплексов. — Микропроцессорные средст-
ва и системы. 1986. № 4. С. 25—27
21. Пыхтин В Я- ЕС-1840 — базовая персональная ЭВМ единой
системы. — Микропроцессорные средства и системы. -1986. № 4
С. 15—16.
22. Погорелый С. Д., Слободянюк А И., Суворов А Е. Юра
сов А А. Персональная ЭВМ «Нейрон И9 66».— Микропроцессорные
средства -и системы. 1986 № 4. С. 16—19.
23. Муренко Л. Л., Иванов Е. А.. Красовский С. Я., Куиснир В. Д.
Персональная ЭВМ «Электроника ТЗ 29МК» — Микропроцессорные
средства и системы. 1986. № 4. С. 20—23.
24. Ярошевская М. Б Персональная ЭВМ «Искра 1030.11».—
Микропроцессорные средства и системы 1986. № 4. С. 23—24.
25. Мячев А. А., Иванов В В. Интерфейсы вычислительных
систем на базе мини- и микроЭВМ. М.: Радио и связь, 1986
Оглавление
Введение 5
Глава 1
Единство системы команд, 1.1. Система команд процессора в
совместимость семействе ПЭВМ типа ДВК 12
интерфейсов 1.2. Системная магистраль ДВК . 20
и конструкции 1.3. Интерфейс периферийных уст-
ройств ....................... 28
1.4. Интерфейс локальных сетей . 36
Глава 2
Одноплатные микроЭВМ 2.1. Однокристальный 16-разряднын
<Электроника МС 1201» микропроцессор KPI801BM1 . 47
2.2. Однокристальный 16-разрядный
микропроцессор K180IBM2 . 59
2.3 Одноплатные микроЭВМ ряда
«Электроника МС 1201». 64
Глава 3
Периферийные 3.1. Алфавитно-цифровой дисплей
устройства 15ИЭ-00-013..............
персональных ЭВМ 3.2. Видеомониторы «Электроника
типа ДВК МС 6105», «Электроника
МС 6106»...................... 79
3.3 . Блок клавиатуры «Электроника
МС 7004» . '...................... 80
3.4 Устройство ввода — вывода на
гибких магнитных дисках «Элек-
троника ГМД-70»................... 81
3.5 Графопостроитель ЭМ 7042АМ 88
3.6 Термопечатающее устройство
15ВВП80-02 . 91
3.7 . Устройство печатающее «Элект-
роника УВВГ1Ч30-004» ... 92
158
Глава 4
Функциональные 4.1. Устройство управления алфа
устройства витио-цнфровым дисплеем 94
персональных ЭВМ 4.2. Контроллер графического дис-
типа ДВК плея ........... 97
4.3. Контроллер телеграфного ка
нала ......... 100
4 4. Контроллер накопителя на гиб-
ком магнитном диске . 106
4.5. Контроллер мнни-дисков ... 111
4.6. Источник питания.......... 122
Глава 5 _____________________________________
Структура 5.1 Архитектурные основы ДВК 124
и основные 5.2. Семейство персональных ЭВМ
характеристики ДВК типа ДВК-1 ... 127
5.3. Семейство персональных ЭВМ
типа ДВК 2 132
5.4. Семейство персональных ЭВМ
типа ДВК 3..................* . 139
5.5 Описание загрузки ДВК . . . 144
Глава 6 ______________________________________
Системное 6.1. Операционная система ДВК 147
программное обеспечение 6.2 Системы программирования
персональных ЭВМ ДВК - . .
типа ДВК 6.3. Тестовая операционная система 151
Заключение. Перспективы развития ДВК
Список литературы 156
МикроЭВМ
В 8-ми книгах
ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ КОКОРИН
АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ ПОПОВ
АЛЕКСАНДР АДАМОВИЧ ШИШКЕВИЧ
КН 2
Персональные ЭВМ
Заведующая редакцией Н. И. Хрусталева
Редактор С. М. Оводова
Мл. редактор Г. Г. Бунина
Художник В. М. Боровков
Художественный редактор В. И. Мешалкнн
Технический редактор Г. А. Фетисова
Корректор Г. И. Кострикова
ИБ № 7149
Изд. № СТД 584 Сдано в набор 13.07.87. Подп. в печать 15.01.88.
Т-05025. Формат 84Х Ю8'/зг. Бум. офсетная № 2 Гарнитура литера
турная. Печать офсетная Объем 8,40 усл. печ. л. 17,43 усл кр.-отт
8,62 уч -изд. л Тираж 150000 экз. Заказ № 808. Цена 50 коп.
Издательство «Высшая школа», 101430, Москва, ГСП 4, Неглин-
ная ул., д. 29/14
Ярославский полнграфкомбннат Союзполнграфпрома при Государст-
венном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной
торговли. 150014, Ярославль, ул. Свободы, 97.
Рнс. 2 7. Плата микроЭВМ «Электроника МС 1201»