Н а з н а ч е н и е Системный адаптер предназначен для расширения возможностей микро-ЭВМ "Элек- троника БК-0010" путем создания дополнительных каналов связи с внешними устройствами и создания среды для работы дисковой операционной системы (DOS). Такими устройствами являются: -накопитель на гибком магнитном диске, -принтер, -манипулятор "Мышь". Для функционирования DOS адаптер имеет собственное запоминающее устройство как для хранения данных, так и для размещения управляющих программ самой DOS. Т е х н и ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и - ИНТЕРФЕЙС: буферированный, совместимый с системнойя магистралью микро-ЭВМ при минимальной доработке последней (для обеспечения автозапуска DOS); - ОЗУ: 4 КБайта энергонезависимой памяти (на срок до 4-х часов), с возмож- ностью блокировки записи, и 4 КБайта оперативной памяти, доступной как послов- но, так и побайтно; - КОНТРОЛЛЕР ДИСКОВОДОВ: количество подключаемых дисководов - до 2-х (типа ЕС 5323.01 и ему подобных), метод записи - MFM (двойная плотность), формат за- писи - программно настраиваемый (включая IBM-совместимый). Для возможности использования дисководов, не формирующих сигнал готовности, предусмотрен пере- ключатель их типа; - ВЫХОД НА ПРИНТЕР: параллельный порт в стандарте "Centronix"; - ВЫХОД НА "Мышь" : подключение манипулятора с время-интервальным определе- нием координат; - ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ: автозапуск программы, находящейся в памяти адаптера при включении питания или рестарте, возможность отмены автозапуска переключателем на передней панели, индикация питания, дублирование клавиши "RESTART"; - ПИТАНИЕ АДАПТЕРА: U1= +5В +-5%, ток 600 мА max, U2=+12В +-10%, ток 20 мА max; - ГАБАРИТЫ ПЛАТЫ: 100 х 115 мм, высота 20 мм max. У с т а н о в к а а д а п т е р а ВНИМАНИЕ! Подключение адаптера производить только при выключенном питании и только к доработанной плате микро-ЭВМ. (Доработка заключается в следующем: - Умощненные сигналы DIN и DOUT выводятся на контакты В17 и В18 системного разъема; - Контакт 23 колодки ХТ8 (сюда должна вставляться микросхема с "ФОКАЛом") соединяется с контактом В16 системного разъема, перемычка, соединяющая кон- такт с землей, перерезается, а на ее место впаивается резистор 5,1 кОм.) ┌──────────────────┐ 1. Разъем Х1 состыковать с платой микро-ЭВМ; │ X1 │ └┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┬┘ 2. К разъему Х2 подключить кабель питания адаптера; ┌┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┴┐ │ off─┌┐┌┐ │ 3. Разъемы Х3 (питающий) и Х4 (информационный) под- │ ││││ │ ключить к дисководу; │ on─└┘└┘ │ │ S3 S1 │ 4. Панель с кнопкой В1 "RESTART" разместить на пе- │ │ редней стеке компьютера, подводимый кабель должен на- │ │ дежно стыковаться с нею; │ │ │ │ 5. Установить микропереключатель S1 в положение OFF │ │ если необходимо блокировать запись в системную память └──╢────╢───┬┬┬┬─╥─┘ адаптера. Операции записи будут проходить безболез- ║ ║ ││││ ║ ненно для микропроцессора, однако самой записи проис- ║ ║ ║ ходить не будет; ║ ║ X2 ║ ║ ║ ║ 6. Установить микропереключатель S3 в положение OFF ║ ║ ║ если используется дисковод, формирующий сигнал готов- ║ ║ ║ ности. В противном случае следует искусственно сфор- ║ ║ ║ мировать этот сигнал, установив переключатель в поло- ║ ║ ║ жение ON; ║ ║ ┌╨┐ ║ ║ ┌┴─┴──┐ 7. Переключатель S2, выведенный на переднюю панель, ┌─╨┐ ┌─╨────┐ │B1 S2│ служит для задания режима автозапуска компьютера при │X3│ │ X4 │ │█ ° █│ включении питания или при нажатии на клавишу В1 (ре- └──┘ └──────┘ └─────┘ старт). В верхнем положении запускается управляющая программа, записанная в память адаптера, в нижнем - системная программа материнской платы (если соответствующая микросхема, напри- мер, с ФОКАЛом, вставлена в слот). Нижнее положение соответствует режиму рабо- ты базовой модели БК-0010 и необходимо, если по каким-либо причинам программа, записанная в память адаптера, не запускается. И н т е р ф е й с в в о д а - в ы в о д а С точки зрения программиста, устройство представляет собой дополнительную память на 8 КБайт и восемь управляющих регистров. Память занимает адреса: 140000...147777 - для программ DOS, 150000...157777 - для данных, и доступна как пословно,так и побайтно. При рестарте память дублируется в об- ласть адресов 120000...127777, вместо ПЗУ с ФОКАЛом, обеспечивая тем самым ав- тозапуск находяйщейся в ней программы. Карта памяти возвращается в исходное состояние путем любого обращения по адресам 177611, 177613, 177615 или 177617, но перед этим управление должно быть передано в область с "настоящими" адреса- ми. Назначение регистров рассмотрено ниже. Все регистры доступны по записи и чтению ПОБАЙТНО, и для обращения к ним следует использовать БАЙТОВЫЕ команды микропроцессора. В противном случае обращение будет происходить как к старшему байту соответствующего слова, что затрудняет программирование. Регистры контроллера дисковода (соответствуют микросхеме КР1818ВГ93): Адрес: 177601 ─┐ ┌───┬─────┬─────┐ Регистр команды/ответа. │ └─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘ │ │ Адрес: 177603 │ ┌───┬─────┬─────┐ Регистр номера дорожки. │ └─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘ │ подробно рассмотрены в ├─ руководстве по этой Адрес: 177605 │ микросхеме ┌───┬─────┬─────┐ Регистр номера сектора. │ └─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘ │ │ Адрес: 177607 │ ┌───┬─────┬─────┐ Регистр данных. │ └─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘ ─┘ Кроме того, предусмотрено обращение по адресам 177600,177602,177604,177606 (байтовое чтение). Хотя при этом никакой полезной информации не передается, происходит ожидание говности данных в регистре данных контроллера. Если данные не появились, происходит прерывание микропроцессора по зависанию. При успешном ожидании (меньше 64 тактов микропроцессора), выполение программы продолжается, и следующая команда может смело обращаться к регистру данных контроллера. Регистры каналов параллельного ввода-вывола (соответствуют микросхеме КР580ВВ55): Адрес: 177611 Регистр канала А (программируется на ввод). ┌───┬─────┬─────┐ Назначение разрядов: └┬┴┬┴┬┴┬┴┬┴┬┴┬┴┬┘ │ │ │ │ │ │ │ бит 0, время нахождения бита в состоянии лог.0 определяет коор- │ │ │ │ │ │ │ динату Х "МЫШа" (после подачи сигнала START, см. ниже); │ │ │ │ │ │ └ бит 1,то же для координаты Y; │ │ │ │ │ └── бит 2,устанавливается в 0 при нажатии на правую клавишу "МЫШа"; │ │ │ │ └──── бит 3,устанавливается в 0 при нажатии на левую клавишу "МЫШа"; │ │ │ └────── бит 4,резервный; │ │ └──────── бит 5,устанавливается в 1 при занятости принтера; │ └────────── бит 6,резервный; └──────────── бит 7,устанавливается в 1 при включении записи или выключении мотора дисковода; Адрес: 177613 Регистр канала В (программируется на вывод, доступен по ┌───┬─────┬─────┐ чтению - хранит последний выводимый байт). └┬┴┬┴┬┴┬┴┬┴┬┴┬┴┬┘ Назначение разрядов: │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ бит 0 =0: выбран 1-ый дисковод; │ │ │ │ │ │ └ бит 1 =0: выбран 2-ой дисковод; │ │ │ │ │ └── бит 2 =0: выдан сигнал START на "МЫШь"; │ │ │ │ └──── бит 3 =0: данные для принтера установлены; │ │ │ └────── бит 4 =1: выбрана сторона 0 дисковода; │ │ └──────── бит 5 =0: инициализация микросхемы контроллера дисковода; │ └────────── бит 6 =1: резервный; └──────────── бит 7 =1: резервный; Адрес: 177615 Регистр канала С (программируется на вывод). ┌───┬─────┬─────┐ Назначение: вывод байтов данных для принтера. └─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘ Адрес: 177617 Регистр управления микросхемой. ┌───┬─────┬─────┐ Назначение: при записи кода 220, программирует канал А на └─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘ ввод информации, каналы В и С - на вывод. ВНИМАНИЕ! Записывать только код 220 в этот регистр! Обращение к несуществующим регистрам обрабатывается микропрцессором обычным образом, а именно, приводит к прерыванию по зависанию при передаче данных. Р а б о т а а д а п т е р а Функционально устройство можно разделить на четыре части: -входные буферы; -логика сигналов выбора микросхем и формирование сигналов управления; -память на 8 КБайт; -контроллер дисковода и порт ввода-вывода. Входные буферы служат для связи совмещенной шины адреса-данных микро-ЭВМ с внутренней шиной адаптера. Запоминающие регистры D3, D4 выделяют и удержива- ют адрес для узла логики выбора микросхем, а шинные формирователи D1, D2 умощ- няют сигналы данных и осуществляют их обратную передачу (только при чтении па- мяти адаптера или его регистров). На элементе D26 выполнен повторитель сигна- лов DIN, DOUT, BYTE от микро-ЭВМ ввиду ее низкой нагрузочной способности. Пос- кольку буферы осуществляют инверсию, то на внутренней шине адаптера действуют НЕИНВЕРСНЫЕ синалы адреса и данных. Блок логики формирует карту памяти адаптера, сигналы записи WR, чтения RD, выбора микросхем D6...D11, а также ответный сигнал RPLY для микропроцессора. Дешифрация адресов осуществляется элементами D5, D19.6, D20.3, D20.4, D22.1 и D23. Элементы D19.3 - D19.5, D21 дешифрируют адрес первой половины памяти, ко- торая в зависимости от состояния переключателя S2 и триггера D28.1 начального пуска, может включаться в область адресов 120000...127777 (вместо ПЗУ с ФОКА- Лом) для обеспечения автозапуска. Выключение производится путем обращения к микросхеме D10, сигнал ее выбора сбрасывает триггер D28.1 в состояние лог.0. Элементы D19.1, D19.2, D20.1, D20.2, D24 дают возможность для байтовых об- ращений к памяти адаптера, производя выбор микросхем в зависимости от младшего бита адреса. Элемент D22.2 собирает все сигналы выбора и через узел задержки C1-R1 пода- ет лог.1 на входы элементов D27.3 и D27.4, формирующих из сигналов DIN и DOUT задержаные сигналы RD и WR - чтения и записи для шинных микросхем. Из этих сигналов элементами D25.3 и D25.4 формируется сигнал RPLY для микропроцессора. Ожидание готовности данных от контроллера дисковода поддержано аппаратно с помощью элементов D25.1 и D25.2. Сигнал RPLY при обращении к адресам 177600, 177602, 177604 или 177606 (лог.0 на выходе 1 D10) не выдается до тех пор, пока сигнал DRQ микросхемы D11 не установится в состояние лог.1. Память адаптера выполнена на микросхемах D6...D9 типа К537РУ10, которые в режиме хранения информации потребляют неизмеримо малый ток. Емкости конденса- тора С1 100 мкФ оказывается достаточной, чтобы хранить информацию в течении 4-х часов при отключенном питании. В дежурном режиме микросхемы питаются от отдельного маломощного источника питания, постоянно подключенного к сети. Выключателем S1 можно защитить микросхемы D8 и D9 от записи, однако сигнал RPLY будет выдаваться и при попытках записи, прерывания по зависанию не будет. Порт ввода-вывода выполнен на микросхеме D10, канал А которой программиру- ется на ввод, каналы В и С - на вывод. Назначение разрядов было описано выше. Контроллер дисковода реализован на микросхемах D11...D18. Тактовый генера- тор на D12 вырабатывает импульсы частотой 8 МГц, которые делятся счетчиком D13 и подаются на тактовый вход микросхемы D11 и схему считывания. Считанный сигнал данных с дисковода поступает на вход двухразрядного сдви- гающего регистра, выполненного на микросхеме D17. Фронт отрицательного импуль- са данных засекается элементом D12.4, низкий уровень которого приводит счетчик D16 в режим установки по коду на его входах D0...D4. Код установки выбран та- ким, что на выходе 11 счетчика образуется последовательность синхроимпульсов, необходимая для правильного опознавания данных микросхемой D11. Для повышения достоверности считывания, в схему записи введена предкомпен- сация фазовых искажений, реализованная на микросхемах D14 и D15. Там, где тре- буется более глубокая предкомпенсация, а именно на внутренних дорожках магнит- ного диска, о чем сигнализирует уровень лог.1 на выходе Т43 микросхемы D11, импульсы данных будут сильнее сдвигаться в нужную сторону из-за понижения так- товой частоты, подаваемой на тактовый вход регистра D15. Всеми операциями по обмену и обработке данных занимается БИС D11 КР1818ВГ93, позволившая сократить число электронных компонентов до минимума. В схему вве- дена небольшая аппаратная поддержка для исключения тупиковых ситуаций в прог- раммах обслуживания контроллера (бесконечное ожидание). Для этого анализируе- мый сигнал включения записи объединен элементом "ИЛИ" D26.1 с сигналом выклю- чения мотора, сигнализирующим об окончании операции. Сигнал READY (готовность дисковода) через инвертор на транзисторе VT1 подается на вход RDY D11, прекра- щая операции записи-считывания и устанавливая соответствующиий бит в регистре статуса этой микросхемы. Адаптер допускает модернизацию путем добавления новых интерфейсных микро- схем с минимальными затратами на это, так как у дешифратора D5 остаются свобо- дными многие выходы. Следует помнить, что если микросхема подключается к стар- шим разрядам шины данных, то ее адрес может быть только НЕЧЕТНЫМ и сигналы вы- бора следует снимать с ЧЕТНЫХ ножек дешифратора. Эти же сигналы выбора через ДИОДЫ следует подавать на вход элемента D22.2, чтобы устройство вырабатывало сигнал RPLY, иначе регистры новых микросхем будут восприниматься как несущест- вующие. ---------- конец текста ----------